中学化学实验探究实验之影响化学反应速率因素的研究(含思考题).docVIP

华南师范大学实验报告 学生姓名： 学号：2011240100 专业：化学师范 指导老师：罗秀玲 课程名称：中学化学实验教学论 实验项目：探究性实验 实验题目：影响化学反应速率因素的研究 ——以过氧化氢分解为例 【实验探究题目的提出】 本次探宂实验的课题选自人教版高中化学选修4的第二章第二节《影响化学 反应速率的因素》。从近年来的高考化学命题看，以影响化学反应速率因素为探 宂点的命题已成实验设计的一个热点。同时，社会发展要求许多工农业生产中的 化学反应要快，即化学反应的速率要大。为了加大化学反应速率，就要考量影响 化学反应速率的因素有哪些，以便利用这些因素来为工农业生产服务。 教材中主要探允了浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响，不同 探宂因素的实验示例分别采用了不同的化学反应来进行探宄。为了更直观地体现 影响化学反应速率的因素，并简化试剂，我们统一采用H2O2的分解这一反应来 进行探宂。另外，由于压强对化学反应速率的影响在中学阶段不太容易通过实验 探宂，因此本次实验只从浓度、温度和催化剂三个方而探宂H2O2的分解速率。 【实验原理】 影响化学反应速率因素的探究方法主要是控制变量法，控制变量法（或叫做 参照法）指对于特定反应，只改变一个外界条件（温度、浓度、催化剂或压强）, 其它条件不变，通过测定化学反应速率变化判断该条件对化学反应速率的影响规 律。 H2O2广泛用于化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、食品、建筑及 环境保护等行业，是一种“绿色”试剂。 H2O2分解的反应方程式为： 2H2O2 == 2H2O +O2 t H2O2的分解受多种因素的影响，如：浓度、温度、酸碱度、重金属离子、 酰胺类化合物、过氧化氢酶及其它物质。H2O2在较低浓度时，分解速率较慢， 但随着浓度的升高，分解速率逐渐增大，当含量超过65%,温度稍高时，分解加 剧，遇有机物还会容易引起爆炸，且不宜于运输和保存。 【实验药品和仪器】 仪器：異支试管（6只）、橡胶塞、导管、酒精灯、三脚架、石棉网、250ml烧 杯、温度计、水槽、25ml量筒、10ml量筒（2只）； 药品:30%H2O2, 20% H2O2 （30% H2O2： H2O=2:1）, 5% H2O2 （30% H2O2： H2O=1:4）, MnO2 固体，FeCl3 固体。 【实验装置图】 【实验步骤】 实验只提供30%过氧化氢溶液，我们需要用30%过氧化氢溶液分别配制实验所 需20%过氧化氢溶液和5%过氧化氢溶液。 温度、浓度对双氧水分解速率的影响实验 （1）取4支洁净的试管，分别编上序号ABCD,向AB试管中加入5ml 30%过氧 化氢溶液，向CD试管中加入5ml 5%过氧化氢溶液 （2） AC试管置于60°C的温 度中，BD试管置于90°C的烧杯中 （3）收集5min的氧气，记录下收集氧气的 体积 编号 A B C D 温度 60 °C 90 °C 60 °C 90°C 浓度 30% 30% 20% 20% 催化剂对双氧水分解速率的影响实验 （1）取2支洁净的试管，分别编上序号EF,向各试管中分别加入5ml 5%过氧 化氢溶液（2）向E试管中加入绿豆大小的MnO2固体，F试管中加入绿豆大小 的 FeCb 的 FeCb 体（3）收集5min的氧气，记录下收集氧气的体积 编号 E F 浓度 5% 5% 催化剂 MnC)2 FeCl3 【实验图片】五、实验记录与分析 【实验图片】 温度 浓度 催化剂 收集到的体积（ml） 实验结论 60 °C 30%H2O2 无 2 1.温度越高，过氧化氢分解的速率越快 90 °C 30%H2O2 无 2.4 60 °C 20%H2O2 无 0 2.浓度越高，过氧化氢分解的速率越快。 90 °C 20%H2O2 无 1.9 室温 5% H2O2 MnO? 10 3. MnO2催化过氧化氢产生氧气的速率比 室温 5% H2O2 FeCl3 4 FeCl3催化速率快。 1、一开始的实验方案中，我们讨论实现现象由“带火星的木条a燃“的时间氏短来呈现， 侃在具体的实验过程中，我们发现30%的过氧化g释放出来的氧气不足以让带火星的木条 复燃，故我们实施第二套a案，川收集相同时间的氧气來进行过氧化氢分解速率因素的比较。 2、图为温度、浓度对双氧水分解速率的影响实验 3、阁为催化剂对双氧水分解速率的影响实骑 【实验结论的论证与实验反思】 影响过氧化氢分解的因素 过氧化氢的分解受多种因素的M。如：浓度、温度、PH伉、重金属离子、酰胺类化 合物、过氧化氢酶、其它物质。在氧化漂白过程屮要综合地考虑，合理制定工艺，有效地控 制苒分解，充分地利用。 1、 浓度：过氧化氢在较低浓度时，分解速率较慢，但随着浓度的升商，分解速率逐渐增大。 查阅资料，我们可以知道当含W:超过6