2011届高考化学第一轮专题复习课件19

2011届高考化学第一轮专题复习课件

实验探究 变量控制思想在实验中的运用控制变量思想是中学化学实验中常用的思想方法， 控制变量思想是中学化学实验中常用的思想方法， 对影响实验结果的因素进行控制， 对影响实验结果的因素进行控制，以达到明确各因素在实验 中意义的目的。实验法优于观察法和描述法的地方就在于它 中意义的目的。 可以人为地干预和控制所研究的对象， 可以人为地干预和控制所研究的对象，这实际上就是控制变 量思想的重要体现。 量思想的重要体现。 在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时， 在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由 于外界影响因素较多， 于外界影响因素较多，故为搞清某个因素

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的影响均需控制其他因素相同或不变时， 的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行 实验。因此， 实验。因此，变量控制思想在这部分体现较为充 分，在高考题中近几年也考查较多，且多以探究 在高考题中近几年也考查较多， 型实验题的形式出现。 型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手 段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。尽管 模拟科学探究过程对小课题展开研究。 涉及因素较多，有其复杂性， 涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查学 生基础知识和基本技能、 生基础知识和基本技能、学生分析能力和实验能 力。实际上这类题目并不可怕。 实际上这类题目并不可怕。

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【实验探究1】(2008广东，20)某探究小组用 实验探究1 2008广东，20) 与大理石反应过程中质量减小的方法， HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研 究影响反应速率的因素。所用HNO 究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为 mol/L、 mol/L, 1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有细颗粒 与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K, 与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、 每次实验HNO 的用量为25.0 mL,大理石用量为 每次实验HNO3的用量为25.0 mL,大理石用量为 g。 10.00 g。 (1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一 请完成以下实验设计表， 栏中填出对应的实验编号： 栏中填出对应的实验编号：

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实验 T/K 编号 ① ② ③ ④ 298

大理石 规格 粗颗粒

HNO3浓度 /mol/L 2.00

实验目的 (Ⅰ)实验① (Ⅰ)实验①和②探究 实验 HNO3浓度对该反应速率 的影响； 的影响； 实验① (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率 的影响； 的影响； 实验① (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格 (粗、 细)对该反应速率的影 响。

质量随时间变化的关系见下图： (2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图： 实验①

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1 依据反应方程式 1 2 1 C a ( N 2 2

CaCO O3

)

1 3 + H N O 22

3

+

CO2↑+

O,计算实验 计算实验① 70~ H2O,计算实验①在70~90 s范围 出

的平均反应速率( 忽略溶液体积变化， 内 HNO 3 的平均反应速率 ( 忽略溶液体积变化 ， 写 计算过程)。 计算过程)。 请在( 的框图中， 画出实验② ( 3 ) 请在 ( 2 ) 的框图中 ， 画出实验 ② 、 ③ 和 ④

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解析

(1)实验①和实验②探究HNO3浓度对该 实验①和实验②探究HNO

反应速率的影响，其他条件应相同而HNO 反应速率的影响，其他条件应相同而HNO3的浓度 不同，故实验② 的浓度应为1.00 mol/L。 不同，故实验②中HNO3的浓度应为1.00 mol/L。 实验① 实验①和③探究温度对反应速率的影响，除了温 探究温度对反应速率的影响， 度不同，其余条件要保持一样。实验① 度不同，其余条件要保持一样。实验①和④探究 大理石规格( 大理石规格(粗、细)对反应速率的影响，因此 对反应速率的影响， 要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒， 要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另 一个用细颗粒。 一个用细颗粒。 范围内： (2)反应时间70~90 s范围内： 反应时间70~90 s范围内 gΔm(CO2)=0.95 g-0.84 g=0.11 g g÷ Δn(CO2)=0.11 g÷44 g/mol=0.002 5 mol

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的减少量： HNO3的减少量： mol÷ Δn(HNO3)=0.002 5 mol÷ 的平均反应速率： HNO3的平均反应速率：v(HNO3 ) =

1 2

=0.005 0 mol

=1.0× mol/( =1.0×10-2 mol/(Ls)

n(HNO3 ) / V 0.005 0 mol÷ 0.025 0 L = 20 s t

mol/L、 mol/L的 (3)25 mL 2 mol/L、1 mol/L的HNO3的物质的量分 别为0.05 mol、0.025 mol,10 g大理石的物质的 g大理石的物质的 别为0.05 mol、 量为0.1 mol。根据反应方程式： 量为0.1 mol。根据反应方程式：1 mol CaCO3消 因此HNO 的量都不足，大理石过量， 耗2 mol HNO3,因此HNO3的量都不足，大理石过量， 实验②中产生的CO 是实验①中的一半， 实验②中产生的CO2是实验①中的一半，且反应速 率比① 率比①慢，实验③④中用HNO3和实验①中相同， 实验③④中用HNO 和实验①中相同， ③④中用 因此产生的CO 的量和实验①中相同， 因此产生的CO2的量和实验①中相同，但反应速率 都比实验① 都比实验①快，因此可以画出图象。 因此可以画出图象。

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答案

(1)大理石 规格 粗颗粒 粗颗粒 粗颗粒 细颗粒 HNO3浓度 /mol/L 2.00 1.00 2.00 2.00 (Ⅱ)①和 ③ (Ⅲ)①和 ④ 实验目的

实验 T/K 编号 ① ② ③ ④ 298 298 308 298

(2)反应时间70~90 s范围内 范围内： (2)反应时间70~90 s范围内： 反应时间 gΔm(CO2)=0.95 g-0.84 g=0.11 g g÷ Δn(CO2)=0.11 g÷44 g/mol=0.002 5 mol 的减少量： HNO3的减少量： mol÷ Δn(HNO3)=0.002 5 mol÷1 2

=0.005 0 mol

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的平均反应速率： HNO3的平均反应速率：

n(HNO3 ) / V 0.005 0 mol÷ 0.025 0 L v(HNO3 ) = = t 20 s=1.0× mol/( =1.

0×10-2 mol/(Ls) (3)

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【实验探究2】 实验探究2 验数据： 验数据：实验 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 金属 质量 /g 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

1.下表是稀硫酸与某金属反应的实 1.下表是稀硫酸与某金属反应的实溶液温度 /℃ 反应 反应 前 后 20 20 20 20 20 20 35 20 30 34 35 36 35 36 35 50 34 44

金属 c(H2SO4) V(H2SO4) 状态 /mol/L /mL 丝 粉末 丝 丝 粉末 丝 丝 丝 丝 0.5 0.5 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.1 1.1 50 50 50 50 50 50 50 50 50

金属消失 的时间/s 的时间/s 500 50 250 200 25 125 50 100 40

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分析上述数据，回答下列问题： 分析上述数据，回答下列问题： 实验4 表明， ( 1 ) 实验 4 和 5 表明 ， 影 的 有 验有 有 其实验序号是 。 实 响 验 对反应速率有 ， 还

反应速率越快， 反应速率越快 ， 能表明同一规律 (填实验序号); 填实验序号); (填实验序号); 填实验序号); ,

(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实 (3)本实验中影响反应速率的其他因素还

实验中的所有反应， (4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变

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