于明申　王全忠

摘 要：本文對化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)活化能的測定條件進行了探討，通過對常規(guī)實驗的實驗條件進行改進，對這一經(jīng)典實驗的測定條件進行微型化的研究，將常規(guī)實驗過程中用到的實驗試劑的體積和濃度進行微型化探討，通過常規(guī)實驗與微型化實驗的對照，將常規(guī)實驗和微型化實驗的實驗結(jié)果進行對比可以看出，微型化實驗不僅可以防止試劑的浪費，而且還可以防止污染，實現(xiàn)實驗的綠色化。因此，微型化實驗為以后對化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)活化能的測定條件的探討，從綠色化和微型化的角度，提供了新的研究思路和研究方法。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)速率；活化能；微型化實驗；探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.005

關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定條件的微型化探討，具有非常大的研究意義。大部分的書本和參考資料上提供的實驗設(shè)計方案，使用的實驗試劑基本上都是過二硫酸銨和碘化鉀[1]。根據(jù)書本和參考資料上提供的實驗設(shè)計方案，主要有兩個問題，第一個問題是實驗過程中過二硫酸銨很容易分解，第二個問題是實驗過程中實驗試劑的用量太大，并且廢水處理很困難[2]。基于以上問題，化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定條件的微型化探討就顯得尤其有必要進行。

微型化實驗是一種新的實驗，它的主要優(yōu)點有節(jié)約實驗的費用、減少實驗過程產(chǎn)生的污染、實驗快速[3]?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與活化能的測定條件的探討，實驗過程中的現(xiàn)象非常明顯，但是實驗試劑的用量過大，實驗過程中產(chǎn)生的污染非常嚴(yán)重[4]。為實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的綠色化發(fā)展，運用微型化的思想和微型化的原則對當(dāng)前教學(xué)中通用的實驗方案進行分析和研究，對于化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定條件的探討，實驗過程中廣泛存在的問題，如實驗試劑容易變質(zhì)、實驗試劑的用量過大等都進行了準(zhǔn)微型化和微型化的探討，其中溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只需在10℃左右的溫差就可以進行實驗的探討，這樣的實驗設(shè)計方案，改變了以前必須在一定的嚴(yán)格溫差下進行化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定，使實驗的操作更簡化，實驗效率得到了很大地提高[5]。

本文從實驗藥品的微型化對化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定進行了微型化學(xué)實驗設(shè)計，從而對化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定條件進行了探討。

1 儀器與試劑

秒表；水浴鍋；燒杯；量筒；溫度計。

碘化鉀、淀粉、硫代硫酸鈉、硫酸銨、過硫酸銨、硝酸鉀、硝酸銅等不同濃度溶液新配。

2 實驗方法

2.1常規(guī)實驗數(shù)據(jù)

在常規(guī)實驗中，我們分別從反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度和催化劑等方面探討了化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定的條件探討。為了便于實驗數(shù)據(jù)的對比我們同樣也做了常規(guī)實驗。

2.2 微型實驗探討

為了進一步驗證數(shù)據(jù)我們將試劑的用量改為原來的十分之一來進行實驗。

2.2.1 試劑用量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

首先保持所用的實驗試劑的濃度不變，將實驗試劑的體積縮小為原來的十分之一，用吸量管量取相應(yīng)的溶液倒入到50mL的燒杯中。將實驗數(shù)據(jù)記錄于表2中。根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，求出反應(yīng)速率和反應(yīng)速率常數(shù)。

2.2.2 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

按照同樣試劑的用量，通過改變實驗的溫度，同樣的實驗方法、步驟進行操作。記錄數(shù)據(jù)于表3中，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，求算出反應(yīng)速率和反應(yīng)速率常數(shù)。

根據(jù)上述常規(guī)實驗和微型實驗中記錄的實驗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理，求出反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)活化能，將求出的數(shù)據(jù)分別填入下面的表4和表5中。

3 結(jié) 論

本論文通過對“化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)活化能的測定”這一經(jīng)典實驗的實驗條件的改進，通過常規(guī)實驗的實驗結(jié)果與微型化實驗的實驗結(jié)果對比可以得出結(jié)論：微型化實驗的實驗結(jié)果是準(zhǔn)確并且可靠的，并且微型化實驗中實驗試劑的用量很小，可以節(jié)約實驗資源，產(chǎn)生較少的污染。正因為微型化實驗具有節(jié)約實驗的費用、減少實驗過程產(chǎn)生的污染、實驗快速、數(shù)據(jù)準(zhǔn)誤差較小等優(yōu)點，所以適合在學(xué)生實驗中推廣應(yīng)用。

參考文獻：

[1]陳廣，楊曉麗，萬照.化學(xué)反應(yīng)速率和活化能的測定實驗的微型化研究[J].曲靖師范學(xué)院學(xué)報，2013（05）.

[2]張秀麗，程志國，秦好靜，楊志強，姜浩，劉曉鴻.化學(xué)反應(yīng)速率與活化能測定實驗微型化[J].中國地質(zhì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗技術(shù)與管理，2010（03）.

[3]張秀麗，程志國，秦好靜.化學(xué)反應(yīng)速率與活化能測定實驗的微型化[J].實驗技術(shù)與管理，2010，27（03）：237-238.

[4]劉國杰，黑恩成.反應(yīng)活化能的Tolman解釋[J].大學(xué)化學(xué)，2013，10（69）.

[5]李景紅，孔茜，趙福岐.化學(xué)反應(yīng)速率和活化能測定實驗的綠色化探索[J].聊城大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2005（04）：102-104.