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高中化学新课程中化学反应速率实验探究设计与改进

2010-12-31朱爱军

新课程·上旬 2010年11期

  化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样一种现象:有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢。为此我们用化学反应速率来表示化学反应进行的快与慢。化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
  不同的化学反应,具有不同的反应速率,这就说明参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。我们可以设计这样一个实验1来证明这个结论:
  实验1. 取2支大小相同的试管,装入2mL-3mL的稀盐酸(其浓度约为0.5tmol/L),将用砂子打磨好的镁带和铝片同时投入这2支试管中,观察反应现象并进行对比就可以验证了。
  此实验操作简便,现象明显,是一个很好说明问题的实验。
  受其他因素的影响,同一个反应在不同条件下可能会有不同的化学反应速率。所以我们可以通过改变反应条件来改变化学反应速率。
  课本上设计了两个实验来探讨条件的改变对化学反应速率的影响,它是这样设计的:
  实验2-5. 在2支大小相同的试管中,装入2mL-3mL约5%的HO溶液,分别滴人1-2滴1mol/LFeCl溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将其中一支试管放入盛有5℃左右的冷水的烧杯中;另一支试管放入盛有40℃左右的热水的烧杯中,观察现象并进行对比。待放入热水烧杯中的试管里出现大量气泡时,用带火星的火柴梗检验放出的气体。
  这是用于说明温度对化学反应速率的影响的,升高温度,HO的分解速率增大;降低温度,HO的分解速率减小。从而得出这样的结论:可以采用调控温度的方法来控制化学反应速率。
  实验2-6. 在3支大小相同的试管中装入2mL-3mL约5%的HO溶液,再向其中2支试管中分别加入少量MnO粉末、滴入1-2滴1mol/LFeCl溶液。对比观察到的现象。
  这个实验是用以证明MnO、FeCl可以加快化学反应的分解速率,起了催化剂的作用。
  课本上的这两个实验其实在操作过程中不太好观察现象,学生会因对实验现象的观察不到位而难以掌握外界条件的改变对化学反应速率影响这一知识的理解,为此我作了比这更简单且现象更明显的实验使学生很快就理解了和掌握了这一知识。
  实验2. 取2支大小相同的试管,分别加入浓度为1mol/L和0.1mol/L的稀盐酸2mL-3mL,然后将用砂子打磨了表面氧化膜的镁带同时投入试管中,观察现象并进行对比。
  这个实验是为了验证反应物的浓度对化学反应速率的影响,补充了课本上没做这个实验的知识。这个实验现象非常明显,使学生很快就掌握了外界条件——反应物浓度改变对化学反应速率的影响。
  温度对化学反应速率的影响可设计一个更简单和实验现象很明显的实验:
  实验3. 取2支大小相同的试管分别加入相同浓度0.1mol/L的稀盐酸2mL-3mL,然后将其中1支试管浸到用烧杯盛装的热水中2-3分钟后取出来,将用砂子打磨了表面氧化膜的镁带分别投入2支试管中。观察现象并进行对比。
  催化剂对化学反应速率的影响可作以下实验改进,就可使学生通过对实验现象的观察来理解课本知识。
  实验4. 取2支大小相同的试管,分别取2mL-3mL约5%的HO溶液和3滴洗涤剂,让同学先观察现象,然后在其中一支试管里加入少量MnO粉末,对比2支试管里的现象。
  实践证明,通过上述几个实验的设计和改进,学生很快就掌握和理解了课本内容。相信只要广大同仁勤于探究、勇于实践,化学实验教学一定能取得事半功倍的效果。
  
  作者单位:江西省龙南