探究濃度對化學反應速率的影響

劉蘊

摘要：近年來，隨著社會人才需求結構的變化，高中生在學習傳統課程知識的基礎上，還需要加強自主學習能力與創新學習能力的培養。本文以高中化學中濃度對化學反應速率的影響為研究內容，利用以往所學到的化學知識，在獨立完成化學實驗的過程中，實現個人全面發展。

關鍵詞：濃度;化學反應;速率;影響

在過去較長的一段時間里，高中生在化學學習方面主要依靠教師對教學大綱中相關內容的傳授，并且，受應試教育的影響，高中生側重于對課程內容的機械式記憶，缺乏自主學習能力與創新能力。[1]尤其是在化學實驗方面，對于影響化學實驗結果的相關參量，高中生普遍缺乏探究精神。面對這一情況，我們高中生應轉變學習態度，提高學習意識，利用化學實驗這一平臺，促進個人綜合能力的全面提高。

一、關于濃度對化學反應速率影響的實驗設計

根據化學反應的實際影響因素分析，除濃度對化學反應速率有著一定的影響外，溫度、氣壓等對化學反應速率都有著一定的影響。為更好地研究濃度這一參量變化對化學反應速率的影響，則可以將溫度、氣壓等看作恒定值。

1.化學實驗內容的選擇

考慮到化學實驗難度、安全等多個因素的情況下，這里以較為常見的NaHCO3、HCl為反應物，其中NaHCO3、HCl的濃度較容易控制，實驗過程中所產生的物質為NaCl、HO、CO2，整個化學反應方程式如下所示：

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

通過該化學反應方程式可以看出，基于HCl的液體形式，相對于NaHCO3來說可以較為容易的調整其濃度，并且，反應過程中所產生的物質不會造成環境污染，也不影響人體健康。因此，采用化學反應研究濃度對化學反應速率的影響具有可行性。

2.化學實驗分析與設計

為更好地研究化學反應速率與濃度的關系，則需要將涉及到的反應物濃度或生成物濃度作為參考對象，通過轉化與計算，確定化學反應的最終效果。在對NaHCO3、HCl進行反應的過程中，需要控制的外部因素包括反應環境溫度、反應環境壓強等，通過規定時間內產生的CO2多少，來判定濃度對化學反應的影響。

為更好的觀察這一效果，應當根據濃度變量進行對照組設定，將產生的氣體送入同樣濃度、體積的Ca（OH）2溶液中，觀察溶液渾濁的速度就能夠判定濃度對化學反應速率的影響。

二、化學實驗的具體過程

首先，準備三個大小、材質相同的反應容器，將容器分為A、B、C三組;其次，在三個容器中裝入質量相等的3g NaHCO3粉末，在錐形燒瓶中加入濃度分別為4.0mol/L、1.0mol/L、0.2mol/L的HCl溶液各200ml，錐形瓶外接導氣管，與密封裝有濃度為1.2mol/L的100mlCa（OH）2溶液的試驗器皿相連;最后，將容器中的NaHCO3粉末倒入錐形瓶中，將錐形瓶口密封，觀察Ca（OH）2溶液的渾濁速度。

在整個化學實驗過程中，應注意是否存在其它外部環境變量的影響，如溫度、氣壓等變化。[2]因此，為實時掌握實驗中溫度的變化，可以在錐形燒杯內固定一溫度計，用以測量溶液溫度。通過觀察發現，A、B、C三組實驗的效果差異較為明顯，A組的溶液渾濁速率要遠遠大于B組和C組。通過觀察化學反應過程中溫度計的變化發現，A組中的溫度下降幅度要稍大于B、C組，為保證實驗過程中變量的唯一性，這里可忽略溫度對化學反應速率的影響。

通過這一實驗可以認定，在其它要素相同的情況下，增加反應物的濃度能夠實現化學反應速率的提高。這是由于在反應物濃度增加之后，單位體積內參與化學反應的分子數量增加，化學反應所需時間縮短，化學反應進行的更加徹底、充分。但是，當反應物濃度增加到一定程度之后，化學反應速率將不再增加，從而達到了飽和反應狀態。

三、關于濃度與化學反應速率實驗的自我反思

作為一名高中生，在日常學習過程中，應善于發揮個人主觀能動性，掌握科學的化學實驗步驟，運用對比實驗等手段，探究影響化學實驗結果的各種要素，發現其中存在的規律。[3]針對該試驗過程中存在的問題，我們高中生應試者借助以往學過的知識加以解決，確實無法解釋的部分，則需要及時向化學教師求助，在化學教師的引導下，完成實驗的整個過程。

與此同時，在化學實驗過程中，對于實驗變量的設計，應以安全為第一考慮因素，相關變量的設計，應當征求化學教師的意見，避免化學反應過于激烈導致人身傷害事件。并且，化學實驗并不是個人行為，而是需要以團隊的形式完成，借助團隊的力量，不僅能夠更好的完成化學實驗任務，可以實現團隊凝聚力的培養，促進個人全面發展。

總結

高中化學與生活實踐有著較為緊密的聯系，除基礎化學知識學習以外，化學實驗能夠將原本抽象的課本內容形象的展現出來。其中，在NaHCO3與HCl的化學反應過程中，學生通過獨立設計、完成、總結等環節，不僅了解化學反應中不同反應物的作用，也更加深入的認識到濃度與化學反應速率之間的關系，從側面鞏固化學知識體系，促進個人自主學習能力、創新能力、動手能力的全面培養。

參考文獻：

[1]淺析影響化學反應速率的因素及其影響結果[J].蔣妍雯.環渤海經濟瞭望.2017 （07）

[2]透析影響化學反應速率的各種因素[J].王博一.農家參謀.2017 （14）

[3]影響化學反應速率因素之探究[J].劉美玲.科技創新導報.2013 （32）