( 中学化学 )
一．探究问题的提出
化学反应是破坏旧化学键，形成新化学键的过程。不同化学键，键能不同，键的牢固程度不同，所以不同物质之间的化学反应发生的难易不同，反应速率也不同；而对同一化学反应来说，浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响也不一样。影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，我们是无法改变这个因素的。但是，当一个反应确定之后，我们可以通过改变外界条件来改变这个反应的速率，使它按着一定的速率进行。
可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等。这时在反应物和生成物的混合物中，反应物不再减少，生成物不再增加，反应达到化学平衡状态。我们也可以通过改变一定的条件，来影响化学平衡的进行。
二．问题解决设想（思路）
影响化学反应速率因素和化学平衡因素的探究方法主要是控制变量法,通过只改变一个外界条件(温度、浓度、催化剂或接触面),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。
通过控制温度、浓度、催化剂、酸碱性等单一条件，达到对化学平衡速率和化小苏俄平衡的控制。
三．实验设计方案
【实验原理】
1. 浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响
其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加大化学反应速率;减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。
其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率；降低温度，可以减慢反应速率。
催化剂能改变化学反应速率。
2. 在重铬酸钾溶液中存在如下平衡
重铬酸钾为橙色，铬酸钾为黄色。
3. 铁离子遇硫氰化钾溶液会变成血红色，这个反应体系中存在下述平衡
【仪器与试剂】
仪器：
6支大试管、6支小试管、大烧杯、量筒、滴管、温度计、小纸片、黑色笔、药匙、酒精灯、火柴、木条、电炉
试剂：
3%硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液（体积比1:20）、3%过氧化氢溶液、6mol/L氢氧化钠溶液、浓硫酸、0.005mol/L氯化铁溶液、0.01mol/L硫氰酸钾溶液、0.1mol/L重铬酸钾溶液、二氧化锰、蒸馏水、饱和氯化铁溶液、1mol/L硫氰酸钾溶液、0.01mol/L氢氧化钠溶液
【实验步骤】
（一） 探究浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响
1. 浓度对化学反应速率的影响
取3支大试管，分别编号1、2、3号，并按下表规定的数量分别加入硫代硫酸钠溶液和蒸馏水，摇匀，把试管放在一张有字的纸前，这时隔着试管可以清楚地看到字迹。再向3支大试管中同时加入2mL硫酸溶液，摇匀并开始记录时间，到溶液出现的浑浊，使试管后面的字看不见时，停止计时。
2.温度对化学反应速率的影响
取3支大试管，分别编为4、5、6号，并按下表中规定的数量分别加入硫代硫酸钠溶液和蒸馏水，摇匀并把这3支大试管分别放入盛有冷水、热水、沸水的大烧杯中保持一会儿，然后分别加入2ml硫酸溶液，并开始记录时间，到溶液出现的浑浊使试管后面的字看不见时，停止计时。将记录的时间分别填入下表。
3.催化剂对化学反应速率的影响
在2支试管里分别加入3ml3%的过氧化氢溶液,观察是否有气体产生。在其中一支试管里加入少量二氧化锰粉末，观察是否有气泡产生，用带火星的木条放在试管口，观察现象。比较两个试管里的反应现象有什么不同。
（二）探究影响化学平衡的因素
1.取2支试管，各加入5mL0.1mol/L重铬酸钾溶液，在1试管中滴加3~10滴浓硫酸，在2试管中滴加10~20滴6mol/L氢氧化钠溶液，观察溶液颜色变化
2.向盛有5mL0.005mol/L氯化铁试管中加入5mL0.01mol/L硫氰化钾
（1）将上述混合溶液分别置于两支试管中，分别加入4滴饱和氯化铁溶液和4滴1mol/L硫氰化钾
（2）再向上述2支试管中继续滴加3~5滴0.01mol/L氢氧化钠溶液
四．实验过程记录
（一）探究浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响
1.浓度对化学反应速率的影响
编号 | 加硫代硫酸钠溶液的体积/mL | 加蒸馏水的体积/mL | 加硫酸的体积/mL | 所需时间/s |
1 | 5 | 5 | 2 | 47.79 |
2 | 7 | 3 | 2 | 27.63 |
3 | 10 | 0 | 2 | 19.14 |
2.温度对化学反应速率的影响
编号 | 加硫代硫酸钠溶液的体积/mL | 加水的体积/mL | 加硫酸溶液的体积/mL | 温度/℃ | 所需时间/s |
1 | 5 | 5 | 2 | 室温 | 47.79 |
4 | 5 | 5 | 2 | 冷水浴 | 95.53 |
5 | 5 | 5 | 2 | 热水浴 | 10.42 |
6 | 5 | 5 | 2 | 沸水浴 | 6.07 |
3.催化剂对化学反应速率的影响
编号 | 3%过氧化氢溶液/mL | 二氧化锰 | 现象 |
1 | 3 | 少许 | 有大量气泡产生，火柴复燃 |
2 | 3 | 无 | 无明显反应，火柴熄灭 |
（二）探究影响化学平衡的因素
编号 | 步骤 | 重铬酸钾溶液颜色变化 |
1 | 3~10滴浓硫酸 | 颜色变深 |
2 | 10~20滴6mol/L氢氧化钠溶液 | 颜色变浅呈浅黄色 |
编号 | 现象 | 步骤1 | 现象 | 步骤2 | 现象 |
1 | 溶液呈橘红色 | 4滴饱和氯化铁溶液 | 颜色变深呈血红色 | 3~5滴0.01mol/L氢氧化钠溶液
| 无明显反应 |
2 | 4滴1mol/L硫氰化钾
| 颜色变深呈血红色 | 血红色消失 溶液呈浅黄色 |
五．相关问题探讨
1. 在做浓度、温度对化学反应速率影响的试验时，为什么溶液的总体积必须保持相等？
答：这是为了计算便利，溶液的总体积相等时，反应物浓度跟反应物加入的最成正比。
2. 在做浓度对化学反应速率或化学平衡的影响实验时,应该注意什么?采取什么措施?
答：溶液的总体积要一致， 同时为便于观察实验现象，不同实验所取的溶液之间，要有一定的浓度差值。
六．实验结果总结与体会
实验结果：
我的实验报告中主要探究浓度、催化剂对硫代硫酸钠化学反应速率的影响和酸碱性对重铬酸钾化学平衡的影响。
1. 当其他条件不变时，硫代硫酸钠浓度越大，化学反应速率越快。
2.二氧化锰作为正催化剂，能加快过氧化氢分解生成氧气的速率。
3.在碱性条件下，氢氧根促使
该反应向正方向反应；在酸性条件下，氢离子促使该反应向反方向反应。
除了这三个方面外，我们组还探究了温度对硫代硫酸钠化学反应速率的影响和不同浓度反应物在碱性条件下对化学平衡的影响。
注意事项：
1.硫代硫酸钠溶液和硫酸溶液的浓度均在0.04mol/L~ 0.Imol/L之间为宜
2.实验中要用同浓度的硫代硫酸钠溶液和硫酸溶液，且按照表中所规定的比例取用硫代硫酸钠溶液、水和硫酸溶液的体积，并保持总体积相同
3.对三个杯内的混合溶液搅拌的程度、时间要相同
4.对三个杯内反应记时的起始点和终止点要相同，即搅拌并开始记录时间，到字看不见时停止记时。
5.在二氧化锰的催化作用F,双氧水的分解反应非常剧烈，故加入试管中的双氧水不宜过多，否则产生的氧太多太急，不易控制。催化剂用量要少，试管不可太小，以防反应过分剧烈而使反应物冲出试管:
