化学反应
学习目标
计划一项调查,以确定传递的能量、物质类型、质量以及通过样品温度测量的粒子平均动能变化之间的关系。温度升高使化学反应发生得更快。
温度升高使分子移动得更快。
为了发生反应,化学物质(反应物)必须碰撞。
指导思想
本课是一个实际的现实世界实验。但是,学生可以从在 Minecraft 中构建荧光棒开始,以介绍某些化学反应会发光的想法。为了发生化学反应,反应分子(反应物)必须相互碰撞。这些碰撞发生得越快、越猛烈,化学反应发生得越快。荧光棒是发光的化学反应的一个很好的例子。因此,光量可以很好地指示反应发生的速度。棍子越冷,它发出的光就越暗,持续时间就越长。相反,温暖的棒子会发出更亮的光,但用完得更快。荧光棒中的基本反应物是过氧化氢和草酸二苯酯(参见下面的资源)。弯曲荧光棒会破坏玻璃管,玻璃管会释放出过氧化氢,使其与草酸二苯酯接触。反应产物不稳定,当它分解时,它会释放出被染料吸收的能量。能量使染料发光。在Minecraft中,荧光棒是用鲁米诺制成的,其工作原理与此类似。学生活动
1)为学生提供冰水和温水(最高 50℃)2)要求学生混合热水和冷水,并用它装满瓶子。
3)让学生测量并记录瓶子里的水温。在瓶子的侧面写下温度。注意:您需要有尽可能宽的温度范围。为确保这种情况,您可能希望调整几瓶水的温度。
4)为学生提供荧光棒。确保他们没有开始,并让学生将棍子放在他们的瓶子里。将棍子放置 5 分钟。
5)当荧光棒在瓶子里时,问学生他们如何知道荧光棒的反应有多快。让学生预测冷瓶里会发生什么,暖瓶里会发生什么。
6)从瓶子中取出木棍,弯曲它们并摇晃它们以引发化学反应。将棒放回瓶子中。
7)将瓶子排成一行,然后让学生从最暗到最亮的顺序排列。
8)询问学生他们对排队中瓶子的温度有什么看法。一些荧光棒可以放在冰箱里过夜,而另一些则放在温暖的地方。学生可以在早上将它们都放在温水中,然后比较它们的亮度。保存在冰箱中的棒子应该更亮,因为冰箱的寒冷几乎停止了化学反应,因此反应物将被保存下来。