一道“问题”竞赛题的解析与思考

魏天文　方红梅

摘 要：酸催化下的卤化反应的速度只与酮的浓度和酸的浓度有关，而卤素的浓度大小对速率的影响几乎可以忽略。所以增加c（Br2）对反应速率无影响。

关键词：知识局限 反应速率 单一变量 卤化反应

化学反应速率和化学平衡是高中化学理论中理解难度较大的知识点。由于理论问题相对抽象，理论系统又相互关联，学生在遇到相关试题时容易因知识局限导致判断偏差。下面的这道2018年中国化学奥林匹克湖北赛区预赛试题第8题就被学生质疑为“问题”试题。

一、试题再现

8.某研究小组利用丙酮的溴代反应

（CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v（Br2）通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据。分析实验数据所得出的结论错误的是（ ）

二、分析过程

这道选择题考查了反应物浓度和反应速率的关系。学生对这道题的求解可以从两个角度突破。

（一）排除法

学生通过分析表格所给数据，由②③组所给褪色时间相同得出实验②和③的v（Br2）相等，即B项描述正确。结合单一变量法由①②组比较得出结论：当c（CH3COCH3）增大到原来的2倍时，褪色时间缩短为原来的1/2，即速率加快到原来的2倍，由此C项描述正确。再由①和③比较得出结论：当c（HCl）增大到原来的2倍时，褪色时间缩短为原来的1/2，即速率加快到原来的2倍，由此D项描述正确。排除选项BCD后，答案只剩下A项了。

（二）对比分析法

比较③④组的变量，变量一：c（HCl） 由0.40 mol·L-1减小到0.20 mol·L-1，反應速率会降低到第③组的1/2，所以褪色时间会由145s延长到290s；变量二：c（Br2）由0.0010mol·L-1增加到0.0020 mol·L-1，由于褪色所需要消耗的Br2的量为③组的2倍，所以褪色时间又由290s延长到了580s。这组数据说明c（Br2）的增加对反应速率没有任何改变。所以结论A的描述是错误的。

（三）疑惑问题

考试结束后，很多学生对此题提出了质疑：Br2是化学反应的反应物，增加反应物的浓度，化学反应速率加快是高中教材所给出的结论。此题恰巧违背了这一点，学生从现有知识是很难理解和接受的，他们认为本题所给的实验数据是有问题的。

三、知识背景

本题的反应是酮的卤化反应，酸对反应起了催化作用，反应的历程如下：

化学反应速率由历程中慢的一步决定，H+的浓度越大，产生 的浓度越大，第二步反应的速率相对会快些，所以酸催化下的卤化反应的速度只与酮的浓度和酸的浓度有关，即v =k c（H+）c（酮），而卤素的浓度大小对速率的影响几乎可以忽略。所以增加c（Br2）对反应速率无影响。

四、教学反思

在高中的习题教学中还有很多这样的例子，学生通过高中的解题方法可以分析得出答案，但以他们现有的知识水平却无法从知识的角度理解和接受。教师应加强自己的知识储备，拓宽知识视野，从高中学生能接受和理解的角度，引导学生对习题进行新的分析和解读，从而帮助学生培养大胆质疑、科学探究和科学创新的精神。

参考文献

[1]胡宏纹.《有机化学》上册[M].高等教育出版社.