GCSE 科学/反应速率课程作业
为了在这次课程作业中获得最高分，您必须讨论影响反应速率的所有因素。这些因素包括
- 温度。温度越高，反应中的能量就越多。当反应中有能量时，更多的反应物相互碰撞，从而导致更多成功的反应。
- 表面积。较小的物质比大的物质反应更好，因为小的物质具有更大的表面积，如果暴露的反应物更多，则成功的碰撞次数更多。
- 浓度。化学物质中分子的数量越多，其浓度就越大。当化学物质具有更高的分子浓度时，成功碰撞的几率增加，因此加速了反应。
- 催化剂。添加催化剂会通过降低断裂键所需的能量来加速反应。催化剂不会被反应化学消耗，因此不会影响最终产物。
- 压力。压力导致较小区域内每个试剂的粒子更多，从而导致更多反应。
首先，您可以从描述您打算调查的反应情况开始。例如，用文字和符号方程式、关于反应的简要描述等等。这为场景设定了舞台。如果您有信心并选择了要调查的变量，您应该尝试进行定量预测，并可能用一些理论来证明它，如果您能做到的话。您可以通过介绍一些背景理论和对可能影响您正在研究的反应速率的因素或变量的描述（简要介绍可能不适用的因素）来继续更广泛的背景。在您的“方法”描述中，使用正确的单位或描述符。要讨论的因素可能包括：石灰石的量？反应物的温度？酸浓度？酸的体积？石灰石块的大小？（与表面积相关？反应混合物的搅拌反应容器的大小硫代硫酸钠的体积任何添加的稀释水等）。
理论的一个例子是，这些因素会增加化学物质内部的分子数量，最终会提高反应速率。
您正在研究的反应还有其他因素吗？反应物或产物中的任何物质会受到温度或压力变化的影响吗？例如，如果酸是研究中的反应物，则应使用相同酸的原因有很多，例如：（1）它是氢离子，H+(aq)，是实际上“攻击”金属或碳酸盐的活性成分，并且酸可以电离到不同程度，（2）1 摩尔或 1 摩尔 dm-3 (1M) H2SO4 的酸性是 1M HCl 的两倍，因为每个 H2SO4 提供 2 个 H+，而每个 HCl 只提供 1 个。如果您已经决定，例如，要调查酸浓度对反应速度的影响，那么其他所有条件都应该保持不变以进行公平测试，这应该在您的计划中很明显，因为上述原因！
如果您还没有选择变量，请现在选择，并做出预测并用您可能之前描述过的理论来证明它，并且应该参考它。
接下来，您应该简要描述一些跟踪反应的方法 = 测量反应速度。如果生成气体，则至少有两种收集气体的方法，例如最初为空的气体注射器或装满水的量筒/滴定管倒置在水上，并有适当的管路连接，还有一种非常不同的方法可用于“跟踪”使用天平记录质量损失的反应。
简要解释如何使用该方法测量速度 - 前几分钟的结果通常是最重要的 - 您可以在评估中（简要）讨论其他方法，但也许最好将其作为进一步证据的工具。
当您决定了方法后，详细描述您可能如何执行它。包括您可能使用的化学物质数量的详细信息质量、体积、稀释度 + 单位等。等等。清楚地说明为什么预计该方法会产生精确可靠的证据 - 结果！
完成完整的风险评估。您应该在其中识别危险以及危险之处，以及您为降低风险采取的措施以及这些措施的有效性。您还可以包括严重程度评级，该评级比较潜在的伤害严重程度和伤害发生的可能性。
如果您正在研究改变反应温度，则在没有恒温水浴来容纳反应烧瓶的情况下，很难准确地改变和控制反应物的温度。即使使用恒温水浴（通常只提供给高级学生），所有反应溶液也应该在混合之前在水浴中预热，并开始计时和记录结果。
如果您正在改变温度，则需要分别加热反应溶液并测量它们的温度，混合，启动秒表。但是，它们在实验室中放置时会稍微冷却，因此不是解决问题的完全令人满意的解决方案。在硫代硫酸钠 - 酸反应的情况下，您可以将温度计留在烧瓶中并在结束时测量温度，然后使用平均值来表示反应温度。如果温度不是一个变量，则必须保持恒定。这里最简单的解决方案是确保所有化学物质在课程之前都已放置在实验室中。然后，它们都将处于相同的温度，该温度应该被记录下来。如果在另一个时间进行更多实验，则必须再次检查并记录温度。
参考任何以前在“反应速率”实验方面的实验室经验，这些经验可能有助于您决定和设计实验方法。用一个简要概述您打算如何进行实验的方法的清晰标记的图表 - 这可以减少写作并使场景清晰！您必须提供关于您可能进行实验的时间长度以及实验读数之间的时间间隔的详细信息请记住，您可以更改您的“配方”或执行实验的方式。如果您必须更改任何内容，请描述并解释您对程序所做的更改（其中一些内容可能算作评估技能的宝贵分数）并且在所有时候都不要忘记引用 P、O、A 或 E 中的正确单位。
观察、测量，换句话说，结果！（可能是一些您可能被给予的数据（二手数据））
这些必须在整洁的表格中清晰地记录，显示所有单位。
您可以创建一个汇总表，其中包含所有不同酸浓度的平均/校正（如有必要）气体体积与时间，或者任何变量。对于盐酸 - 硫代硫酸钠反应，您只记录不同硫代硫酸钠或酸浓度或温度的反应时间，因此数据收集和后续处理“更简单”。
所有实验都应在允许的时间内重复进行，以检查准确性和一致性；在您进行了初步分析后，这可能变得更加必要“塞子效应”！ - 了解处理气体体积时关于死体积及其校正的知识！
您记录的结果应表明测量设备的精度，例如 0- 2 位小数。此处完成的一些工作，例如呈现结果，例如计算平均值等，实际上算作分析（如下所述）的标记。您有足够的结果吗？它们看起来好吗？尽快开始分析将帮助您决定是否需要进一步、范围更广的或重复实验 - 最好在检查结果图（见下文）后决定 - 很难仅通过查看数据表来决定。
结果对您的预测和理论意味着什么！
结果最初被处理成图形形式（“绘图”），原因有很多，既用于分析，也用于评估实验……它们可以清楚地显示改变该因素或变量的效果的一般趋势，突出显示似乎不符合其他结果集模式的实验“运行”，单个点似乎不符合特定结果集的模式 - 但这取决于您
理想情况下，您应该将平均(*) 校正后的气体体积绘制在 y 轴上，将时间绘制在 x 轴上 - 原点应该是什么？(* 可能会取决于您的结果的一致性)。对于盐酸 - 硫代硫酸钠反应，您可以绘制（i）反应时间，或（ii）1/时间与浓度或温度的关系（1/时间 = 相对反应速率）。
如果可能，最好将所有平均结果点绘制在同一张图上，以便于比较 - 注意，这可能涉及 4 或 5 条线，代表 4 或 5 种不同的酸浓度。确保使用清晰的图例来区分不同的线点，并为图表添加清晰的标题。还要清楚地标注轴，包括单位或其他相关信息。尽可能使用平滑的“最佳曲线”拟合尽可能多的点，尽管图表的某些部分可能是线性的，要注意“散点” - 实验很难获得理想的结果。
参见反应速率笔记。
然后，你可以根据图表用文字描述结果的含义，始终直接参考图表线条和梯度 - 不要做出模糊的评论。
因此，我们要寻找的是描述图表的主要“趋势”或“模式”。所有图表线的“趋势”是否支持你的预测？所有结果是否与你的预测和理论一致？
对于不同的酸浓度，你可以对石灰石的结果进行第二次更高级的图形分析。这涉及从图表中测量反应开始时的速度。解释为什么最好使用开始时的数据？(例如，前 3-5 分钟？)
然后你可以绘制什么图表？… 图表线从哪里开始？原点？图表的“形状”是什么？这是否是一种更好地显示结果一致性（或不一致性）的方法？
我们基本上是在讨论绘制初始速率与例如酸浓度的关系图。如果你正在进行类似盐酸 - 硫代硫酸钠反应的实验，你的反应时间测量的是每“时间”形成的固定量的硫。因此，速率是“每时间形成的 x 量硫”，这意味着速度或速率与 1/时间成正比，然后绘制这个 1/时间与酸浓度的关系图。
根据此图表，以更数学的方式重新讨论你的发现，并将此与反应的粒子碰撞理论联系起来！这完全是关于概率的！并解释为什么/为什么不结果支持你的预测。
那么你的结果有多好？误差来源？我们能改进现有的方法吗？还有其他实验方法吗？
你的结果看起来一致且准确吗？ - 在你的分析中始终直接参考图表或图表。任何结果集与其他结果集不一致吗？大多数/所有结果集都符合某种模式吗？是否有任何特定点不符合模式？(异常值是否可以忽略某些结果来得出结论？如果是，哪些结果以及为什么？直接引用 - 并参考你的图表(s))
讨论可能导致结果不一致的误差来源，例如不符合模式的点或结果集，以及如何改进方法以最大限度地减少这些误差来源... 例如，芯片大小？，每次实验的温度或压力检查？死体积？，？气体注射器操作？气流？这些或任何其他因素是否符合要求？换句话说，该方法的整体适用性如何？考虑到任何异常值，你认为结果可靠吗？对于盐酸 - 硫代硫酸钠反应，考虑沉淀物，观察它等等。使用相同方法或其他方法可以进行哪些进一步的实验来支持你的预测或结论？换句话说，提供一些关于进一步工作的详细想法，这些工作将提供额外的相关证据。例如，在硫代硫酸钠 - 盐酸实验中，可以使用光门检测沉淀物的形成。该系统由连接到计算机的光束发射器和传感器组成，反应容器放置在发射器和传感器之间。随着硫沉淀物的形成，光读数会下降。
保持恒定温度对于“公平测试”非常重要，如果你正在研究反应速度/反应速率因素，例如可溶性反应物的浓度或固体反应物的颗粒大小/表面积。在高级气体计算页面上，温度误差来源及其修正方法在计算示例 Q4b.3 中进行了讨论，尽管计算超过 GCSE 水平，但关于误差来源的想法对于 GCSE 水平来说是合理的。请注意，如果速率实验的温度与所有其他实验相比过低，则会再次出现“双重错误”，但这次测量的气体体积和计算的反应速度/速率将低于预期。