“碘時鐘實驗”在中學化學教學中的應用初探

姜紹南　耿志琴　黃金蘭

1“濃度、溫度影響反應速率"的幾個實驗舉例

目前正在教學中使用的江蘇教育出版社出版的《高中化學必修2》講述濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響時，所用的實驗均為過氧化氫溶液的分解實驗。在探究溫度對化學反應速率的影響實驗中，在室溫和比室溫高幾十度的溫度下，反應環境的溫度對不使用催化劑的H₂O₂溶液的分解影響不明顯，而且當加熱H₂O₂溶液時，逸出的氣泡中有水蒸氣的干擾，無法通過觀察氣泡的產生速率來判斷H₂O₂溶液的分解速率。在探究濃度對化學反應速率的影響實驗中，濃度不同的H₂O₂溶液中使用了FeCl₂溶液作為催化劑，這樣同時引入了濃度和催化劑兩個影響因素，增加了學生理解的難度。1991年人民教育出版社《高中化學第三冊》講述濃度、溫度影響化學反應速率時，所用的實驗為：不同條件下，Na₂S₂O₂溶液與稀硫酸反應產生硫而使溶液變渾濁的時間不同。如今，一種著名的“碘時鐘實驗”正在被越來越多的教師應用到這一節內容的教學中來。

2“碘時鐘實驗”原理

本文討論的“碘時鐘實驗”，采用的是過量的碘酸與亞硫酸反應，在反應后期能產生碘單質，碘與淀粉液反應瞬間變藍，給學生一種震撼的視覺沖擊。

實驗反應原理如下：

反應開始時，前兩個慢反應產生的I₂迅速地被第三個反應（快反應）消耗掉，一開始進行的是總反應，反應式如下：

直到H₂SO₃全部反應完，第三個反應無法進行，這時的總反應如下：

這個總反應是由慢反應控制的，所以用淀粉液檢測I₂可以看到單純改變濃度或溫度對實驗的影響?！?br>