田诗雨（漯河市高级中学，河南 漯河 462000）

化学反应速率实验探究设计与改进

田诗雨（漯河市高级中学，河南 漯河 462000）

化学是一门操作性、实践性较强的课程，不仅要求学生掌握一定的化学专业知识，同时还必须具备熟练的实验操作技能。对“化学反应速率”的实验探究，能帮助学生更加深入地了解有关化学反应速率的相关知识，并从定性描述逐渐上升到定量描述的层次。本文就针对化学反应速率实验探究设计与改进进行了分析和研究。

化学反应速率；实验设计；改进

在化学实验中，我们一般用化学反应速率来表示化学反应进行的快慢，化学反应速率指的就是单位时间内反应物或生成物物质的量浓度的变化量，无论变化量是正数还是负数，一般都用正值表示。化学反应速率实验就是指通过实验设计来探究某种化学反应可能受到那些因素影响及其在不同条件下的反应快慢。

1 化学反应速率实验设计的原则

1.1 自主性原则

化学反应速率的实验设计必须坚持自主性的原则，自主性就是指实验设计应方便学生的自主学习，把学生作为实验的主体，让学生能够独立地探索、分析和创造，化学反应速率自主性实验设计最重要的一点就是要让学生快速高效地实现自主探索，其核心思想是以现有的知识为基础，以实验目标为指导，设置一些有价值的问题情境，进而得出科学的实验结论。

1.2 交互性原则

对于化学反应速率的试验探究来说，在设计实验的时候必须注重实验的交互性，所谓交互性指的就是实验对象和实验者之间信息的交互反馈，教师应给以学生独立设计实验的机会，让他们在独立操作实验的过程中发现问题并解决问题，这样学生就能在错误中总结出科学的实验方法。同时，实验的设计应符合学生的操作习惯，让学生能够以自身的生活经验和知识为参考。

1.3 科学性原则

化学反应速率的试验探究，主要目的是让学生根据提出的化学实验问题，设计实验步骤并进行实验操作，最后得出实验结论，进而提高学生的科学思维能力。所以，化学反应速率的实验设计必须遵循科学性的原则，首先，实验问题的提出必须以书本专业知识为参考，不能随意编造，以确保实验依据的科学性。其次，实验方法的选择必须科学，可根据实验指导手册上的相关实验方法为参考，并结合实验的具体特点，进而确定最适宜的实验方法。

2 化学反应速率实验设计

2.1 实验目标设计

通过化学反应速率的实验探究，让学生更深刻地领悟化学反应速率的概念，同时，学生在实验探究的过程中，还能以科学事实作为依据，总结出正确的结论。化学反应速率实验探究的目的主要有以下几个方面：第一，了解实验原理，具备化学反应速率的基础性知识。第二，通过设计具体的实验探究方案，明确实验思路，增强学生的逆向思维和联想思维能力。第三，让学生更加深刻地认识到影响化学反应速率的相关因素，形成科学的实验概念。

2.2 实验内容设计

选取“化学反应速率”为实验研究对象，要将温度、催化剂和浓度等对化学反应速率的影响作为主要实验内容，采用实验对照法和控制变量方法指导学生开展实验探究。实验对照法是指在同一种实验材料运用的过程中，采用不同的方法对材料进行处理，通过对比实验结果的不同，得出科学的结论。控制变量法指的是在多个因素保持不变的前提下，通过改变其中某个变量，记录下因这一变量变化而导致的实验结果的变化。具体来说，本实验设计包括三大内容，即双氧水浓度对其本身分解速率的影响实验、催化剂对双氧水分解速率的影响实验、温度对双氧水分解速率的影响实验。

2.3 实验流程设计

本实验的实验流程可分为四个步骤：第一，提出需要探究的问题。可采用文字、图片或者图文结合的方式向学生呈现需要探究的问题，让学生明白本实验需要做什么以及怎么做。第二，实验仪器和药品的准备。第三，实验的具体操作。第四，得出实验结论。

3 具体实验设计与改进

3.1 实验设计

以温度对双氧水分解速率的影响实验为例，本实验设计如下：采用2支大小相同的试管，并分别在2支试管中加入2~3ml的H2O2溶液，然后再分别加入1~2滴1mol/LFeCI3溶液，直到试管中出现适量的气泡的时候，取出其中的一支试管放入到盛有40℃左右的热水烧杯中，另一支试管放到盛有5℃左右的冷水的烧杯中。观察两支试管的现象并进行对比，当热水烧杯中的试管冒出许多气泡时，用带有火星的火柴梗检验放出的气体。该实验结果说明：随着温度的升高，H2O2的分解速率逐渐增大，温度降低，H2O2的分解速率逐渐下降。由此得出实验结论：通过控制温度，可以实现对化学反应速率的控制。

3.2 实验改进

要探究温度变化对化学反应速率的影响可设计一个更简单的实验：采用2支相同的试管，分别加入2~3ml浓度为0.1mol/ L的稀盐酸，然后将其中的任意一支放入到盛有热水的烧杯中，过2~3分钟取出，再将用砂子打磨了的表面为氧化膜的镁带放入到2支试管中，观察现象并对比。可以看出，改进后的实验步骤明显要简化得多，而且实验现象也比较明显，便于得出结论。

综上所述，化学反应速率的实验设计方法很多，不同的设计方案在操作难度、步骤、实验现象的明显程度等方面都具有很大的差异，教师在进行化学反应速率实验设计时，可适当改进课本上的实验操作方案，尽量简化步骤、降低难度。这样才能更好、更快地得出实验结论。

[1]朱爱军.高中化学新课程中化学反应速率实验探究设计与改进[J].新课程（教研版）,2010,(6):109.

[2]陈涵.控制变量法探究化学反应速率的影响因素[J].新高考：物理化学生物,2011,(10):42-44.