反应速率与级数的测定实验教学研究开题报告

1. 研究目的与意义

化学反应速率是化学动力学的重要内容。化学反应速率内容隶属于对化学反应的认识。化学反应是化学科学的核心内容，而化学反应条件又是研究化学反应的核心问题。化学反应速率的研究是确定化学反应条件的重要部分。此外，外界条件（浓度、温度等）也影响化学反应的速率，对任意一个化学反应由初始速率可求得速率常数和反应常数。因此，关于化学反应速率的学习具有重要的理论价值以及实践意义。

基于对文献的分析，大多数研究对化学反应速率在各个不同阶段的教学目标定位把握不够准确和全面，并且对化学反应速率内容的教学价值挖掘深度不够，有效教学策略还需要更进一步丰富。

本课题研究旨在将学生在大学期间所学化学理论知识与中学化学实验紧密结合起来，将科学性与探究性、应用性与趣味性相融合，充分体现中学化学教学特点，培养学生应用化学基础知识与基本技能解决实际问题的能力，帮助学生形成和发展综合性的化学实验能力以及论文撰写能力。反应级数的确定是很重要的，它不仅告诉我们浓度是怎样影响反应速率的，而且可以帮助我们探索反应机理。如果反应有简单的级数，则只要测出反应的级数就可以建立速率方程；如果没有简单的级数则表明该反应是比较复杂的，对推判反应机理将有直接帮助。反应级数还可为化工生产对反应器的设计提供必需的参数。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：测定化学反应的速率与级数是研究化学反应动力学的重要内容，也是中学化学定量与测定实验研究的课题。

本论文拟采用控制变量法，通过实验测定特定反应的反应速率方程，掌握其实验方法和技能，考查各种各种因素对化学反应速率与级数的影响，并计算反应速率常数和活化能。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：为了研究浓度对于反应速率的影响，需要在室温下用量筒量取不同浓度的反应溶液，记录下每次实验所花费的反应时间、反应物的起始浓度，计算出反应的平均速率，最后把记录做成表格，可以得出浓度对化学反应速率的影响。为了研究温度对于反应速率的影响，需要分别在不同温度下，用量筒取相同浓度的反应溶液，记录反应时间以及反应温度，计算出反应的平均速率，求出不同温度下的反应速率常数k，把记录做成表格，可以得出温度对化学反应速率的影响。

为了研究反应速率方程中的反应级数，往往采用控制变量法，保证某个反应物的初始浓度为定值，改变其他反应物的初始反应浓度，测量反应突变时间△t，对改变的初始浓度作图，通过数学建模对图像进行拟合，可求得各反应物的反应级数。

详细步骤：室温下，分别用3个量筒量取碘化钾溶液、淀粉溶液、硫代硫酸钠溶液，倒入烧杯中搅匀，用另外一个量筒量取过二硫酸铵溶液，迅速加入烧杯，同时按动秒表并用玻璃棒搅拌，待容易让中出现蓝色时，立即停止秒表，记录反应的时间与温度。用相同的方法，把过二硫酸铵溶液换成碘化钾溶液、次亚硫酸钠溶液，其余条件不变进行另外的实验，同样记录实验的反应时间。做成表格，得出浓度对于反应速率影响的结论。

4. 参考文献