测定化学反应速率实验的改进，本文主要内容关键词为：化学反应论文,速率论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中学教材中关于影响化学反应速率因素的实验，是通过观察硫酸和硫代硫酸钠反应生成硫黄沉淀，从而判断反应进行的程度。由于是通过肉眼观察，沉淀生成又是逐渐增加，没有明显的颜色变化，因而实验不易测量得很准确，各组学生之间的数据可比性较差，对于一个定量实验来说，说服力不是很强。同时由于反应中要用到硫酸，而现在很多同学对硫酸怀有恐惧心理，做实验时不能放开手脚。因此，笔者根据大学的有关实验做了如下改进。
反应原理为在水溶液中过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应：
耗尽时，游离出来的碘才会遇淀粉反应变蓝色。实验现象十分明显。
具体的实验步骤如下：
(1)浓度对反应速率的影响
原大学实验方法为：在室温下用3个量筒（贴上标签，以免混乱）分别取20mL0.2mol/L的KI溶液、8.0mL0.01mol/L
离子的浓度不变。
该方法实验现象十分明显，将慢慢析出硫黄沉淀变为明显的颜色瞬间变化，便于观察，误差小。问题在于实验步骤略显复杂，不利于中学学生操作，所以我们通过试验，将步骤进行简化，用蒸馏水代替0.2mol/L
离子的影响，简化方案见表2。发现对实验数据几乎没有影响，并且用简化前后两种方法得到的数据，通过计算反应速率常数进行对比验证，偏差较小，对中学水平来说可以认为没有影响。
表1 KI和
的浓度对反应速率的影响（原大学实验方法）
附图
表2 KI和的浓度对反应速率的影响（简化方案）
附图
对比原硫酸硫代硫酸钠实验方法中，同样忽略了硫酸根离子和钠离子的浓度变化对实验的影响。
(2)温度对反应速率的影响
在150mL的烧杯中加入10.0mL的0.2mol/LKI溶液，4.0mL0.2%淀粉溶液，8.0mL0.01mol/L
溶液。将上述两种溶液放入冰水浴中冷却到0℃，迅速混合，同时按动秒表开始计时，并不断用玻璃棒搅拌溶液，当刚刚出现蓝色时为止，记录时间。
在室温和温水浴条件下重复以上试验。实验时注意每组实验的温度差不要小于10℃，这样效果更加明显。
(3)催化剂对反应速率的影响
在150mL的烧杯中加入10.0mL的0.2mol/LKI溶液，4.0mL0.2%淀粉溶液，8.0mL0.01mol/L
溶液，同时按动秒表开始计时，并不断用玻璃棒搅拌溶液，至刚好出现蓝色时为止。观察反应时间的变化。实验验证，加入催化剂后2s～5s后即出现蓝色。
而后，我们在教学中首先在小范围中进行了教学试验。一方面是在不同班级用不同实验方法讲课，一部分班级用传统的硫酸和硫代硫酸钠法，一些班级用简化的KI和法。其次是在实验课上（人大附中在实验选修课）运用新实验和传统方法比较，然后和学生交流，听取学生意见。得到的反馈意见归纳为以下几点。
首先是经过改进后的实验现象明显，将慢慢析出硫黄沉淀变为明显的颜色瞬间变化，便于学生观察，误差小。其次，实验中没有使用硫酸，虽然过二硫酸铵也是强氧化剂，但同学敢于操作，有利于提高同学的参与意识和动手能力。再次，在同一个实验中，可以验证浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，说服力更强。缺点在于对一些学生来讲反应原理略显复杂深奥，但稍加讲解绝大多数学生可以理解（并且现行高中教学中的硫代硫酸钠对反应机理也已经不做要求）。同时一些学生提出，这种超纲的实验内容具有很强的吸引力，更可以激发学生们的学习兴趣。学生掌握这个实验的能力超过了我们的预期。
总之，这种改进方法可以在中学推广。在知识处理上可以只要求掌握实验结论，不要求掌握反应原理。