魏天文　方紅梅

摘 要：酸催化下的鹵化反應(yīng)的速度只與酮的濃度和酸的濃度有關(guān)，而鹵素的濃度大小對速率的影響幾乎可以忽略。所以增加c（Br2）對反應(yīng)速率無影響。

關(guān)鍵詞：知識局限 反應(yīng)速率 單一變量 鹵化反應(yīng)

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高中化學(xué)理論中理解難度較大的知識點。由于理論問題相對抽象，理論系統(tǒng)又相互關(guān)聯(lián)，學(xué)生在遇到相關(guān)試題時容易因知識局限導(dǎo)致判斷偏差。下面的這道2018年中國化學(xué)奧林匹克湖北賽區(qū)預(yù)賽試題第8題就被學(xué)生質(zhì)疑為“問題”試題。

一、試題再現(xiàn)

8.某研究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)

（CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr）來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v（Br2）通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下，獲得如下實驗數(shù)據(jù)。分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論錯誤的是（ ）

二、分析過程

這道選擇題考查了反應(yīng)物濃度和反應(yīng)速率的關(guān)系。學(xué)生對這道題的求解可以從兩個角度突破。

（一）排除法

學(xué)生通過分析表格所給數(shù)據(jù)，由②③組所給褪色時間相同得出實驗②和③的v（Br2）相等，即B項描述正確。結(jié)合單一變量法由①②組比較得出結(jié)論：當c（CH3COCH3）增大到原來的2倍時，褪色時間縮短為原來的1/2，即速率加快到原來的2倍，由此C項描述正確。再由①和③比較得出結(jié)論：當c（HCl）增大到原來的2倍時，褪色時間縮短為原來的1/2，即速率加快到原來的2倍，由此D項描述正確。排除選項BCD后，答案只剩下A項了。

（二）對比分析法

比較③④組的變量，變量一：c（HCl） 由0.40 mol·L-1減小到0.20 mol·L-1，反應(yīng)速率會降低到第③組的1/2，所以褪色時間會由145s延長到290s；變量二：c（Br2）由0.0010mol·L-1增加到0.0020 mol·L-1，由于褪色所需要消耗的Br2的量為③組的2倍，所以褪色時間又由290s延長到了580s。這組數(shù)據(jù)說明c（Br2）的增加對反應(yīng)速率沒有任何改變。所以結(jié)論A的描述是錯誤的。

（三）疑惑問題

考試結(jié)束后，很多學(xué)生對此題提出了質(zhì)疑：Br2是化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，增加反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快是高中教材所給出的結(jié)論。此題恰巧違背了這一點，學(xué)生從現(xiàn)有知識是很難理解和接受的，他們認為本題所給的實驗數(shù)據(jù)是有問題的。

三、知識背景

本題的反應(yīng)是酮的鹵化反應(yīng)，酸對反應(yīng)起了催化作用，反應(yīng)的歷程如下：

化學(xué)反應(yīng)速率由歷程中慢的一步?jīng)Q定，H+的濃度越大，產(chǎn)生 的濃度越大，第二步反應(yīng)的速率相對會快些，所以酸催化下的鹵化反應(yīng)的速度只與酮的濃度和酸的濃度有關(guān)，即v =k c（H+）c（酮），而鹵素的濃度大小對速率的影響幾乎可以忽略。所以增加c（Br2）對反應(yīng)速率無影響。

四、教學(xué)反思

在高中的習(xí)題教學(xué)中還有很多這樣的例子，學(xué)生通過高中的解題方法可以分析得出答案，但以他們現(xiàn)有的知識水平卻無法從知識的角度理解和接受。教師應(yīng)加強自己的知識儲備，拓寬知識視野，從高中學(xué)生能接受和理解的角度，引導(dǎo)學(xué)生對習(xí)題進行新的分析和解讀，從而幫助學(xué)生培養(yǎng)大膽質(zhì)疑、科學(xué)探究和科學(xué)創(chuàng)新的精神。

參考文獻

[1]胡宏紋.《有機化學(xué)》上冊[M].高等教育出版社.