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化学反应原理主讲：乐清中学魏樟庆weizhangqing_2007@126.com2007.7浙江省普通高中新课程骨干教师培训高中化学（选修）课程标准：通过B4模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展1.认识化学变化所遵循的基本原理，初步形成关于物质变化的正确观念；2.了解化学反应中能量转化所遵循的规律，知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用；3.赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用，能对生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释；4.增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。《化学反应原理》选修模块的对象：理科学生的限定选修课。教学既应注重基础性，又应注重提高性。学生通过《化学反应原理》的学习能够有效提升对化学反应的认识，能够从化学反应的本质多角度分析化学反应。功能定位1.着力挖掘和体现化学学科的核心观念、知识结构、思想方法核心观念:化学反应中的能量变化化学反应速率和方向、限度化学反应中的微粒观核心知识结构：思想方法：本模块特点化学反应与能量变化反应速率与化学平衡溶液中的离子反应化学反应的热效应化学能与电能的转化金属的腐蚀与防护化学反应的速率化学反应的方向和限度化学平衡的移动弱电解质的电离平衡溶液酸碱性盐类的水解沉淀溶解平衡《化学反应原理》的核心知识结构2.注重科学性，并突出新思想、新内容现代科学的发展使一些经典原理的含义或应用发生了质的变化，应尽量避免内容在科学性上与现代科学脱节；例：化学平衡常数的引入避免为了“浅出”而随意地、错误地解释概念，使教材、教学在科学性上具有相对长的生命力。例：熵、熵变的引入3.定性与定量、现象与本质相统一例：定性与定量相统一——化学反应的焓变与盖斯定律化学反应限度与化学平衡常数沉淀溶解平衡与溶度积现象与本质相统一——弱电解质的电离平衡盐类水解平衡、沉淀溶解平衡都与化学平衡移动原理相统一4.突出化学是一门实验科学的特点尽可能给学生提供动手实验的机会——共有21个实验，其中活动与探究实验有19个强调实验对于理论产生的重要性——实验活动的分布：专题1共6个实验，其中活动与探究5专题2共7个实验，其中活动与探究6专题3共8个实验，其中活动与探究85.注重知识发展的阶段性与连续性1.注重与大学内容的衔接；（焓变、熵变、化学反应的方向、沉淀溶解平衡）2.注重与必修内容的衔接；（原电池、电解池、化学反应速率和限度）3.注重模块内部内容的衔接（反应焓变→反应方向的判据→化学平衡移动→溶液中的离子平衡，如电离平衡、水解平衡、溶解平衡等）6.关注核心知识与STS内容的整合化学反应中的热效应能源的充分利用化学能与电能的转化化学电源（钮扣式电池、干电池、铅蓄电池、使用燃料电池的汽车等）电解池（氯碱工业、电镀等）溶液中的离子反应纯碱去污、泡沫灭火器、溶洞的形成等本模块新增加的内容1.了解反应热和焓变的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算.2.知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响3.能用焓变和熵变说明化学反应的方向。4.知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。5.能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。教学建议重视运用逻辑推理，凸现原理形成过程重视运用直观手段，创设良好学习情境重视理论联系实际，培养良好学习兴趣精心设计问题情境，发展学生探究能力各专题教学要求专题1化学反应与能量变化1.与《化学1》《化学2》的关系物质能量方向、速率、限度类型化学反应原子的重新组合感受到反应有快慢感受到反应中有吸热、放热现象基本反应类型初中理性分析化学反应的方向、快慢和限度化学能热能（定量计算）电能（理性分析）更加本质的认识氧化还原反应、离子反应选修必修旧键的断裂新键的生成感性认识化学反应的快慢和限度氧化还原反应的实质感性认识离子反应化学能热能（定性认识）电能（感性认识）化学反应与热量化学反应中的热量（等温）：反应热；放热反应和吸热反应用△H表示反应热（放出或吸收的热量）在恒温恒压的条件下，用焓变（△H）表示反应放出或吸收的热量热化学方程式书写及其简单计算《化学2》化学反应中的热量《化学反应原理》化学反应中的热效应只要求描述铜锌原电池发生的变化，不要求书写电极反应式从得失电子的角度知道铜锌原电池的电极反应式的书写，并会写电池的总反应式能系统地从电极类型、反应类型及得失电子守恒的角度书写电极反应式和总反应式在书写氢氧燃料电池的电极反应式时，能从反应物质所处的溶液环境等多方面考虑原电池《化学2》化学能与电能的转化《化学反应原理》化学能与电能的转化2.本专题在模块中的地位►本专题在模块中处于最基础的地位，化学反应中的焓变和熵变是判断化学反应方向的依据，温度对化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡移动的影响。（二）教学内容与要求基本要求1.了解化学反应能量变化的实质，知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式，能举例说明化学反应的热效应在生产生活中的广泛应用。2.了解反应热和焓变的涵义，明确焓变与键能的关系。3.认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。4.通过测定中和热的实验，理解测定反应热的基本原理，初步学会测定反应热的实验方法。5.了解标准燃烧热的概念，认识节约能源、充分利用能源的实际意义，了解化学在解决能源危机中的重要作用及常用的节能方法。解读：①《化学2》燃料燃烧放出的热量反应热的本质。本专题在《化学2》基础上理解化学反应过程中能量变化的本质是化学键断裂和形成。②只要求从“焓变”这个物理量和符号（△H）来表示反应热，不宜拓展“焓”“焓变”的严格的定义。③只要求中和热的实验测定，反应热测定的其他方法不做要求。④按课标要求：知道盖斯定律，用盖斯定律进行有关焓变的简单计算，《指导意见》则只要求简单了解，属于“只教不考”的范畴。⑤标准燃烧热为基本要求，而热值为发展要求⑥体现能源与人类生存和发展的关系发展要求1.了解常见的节能措施，通过调查认识节能的重要意义。2.了解热值的概念。第一单元化学反应中的热效应基本要求1.通过实验探究体验化学反应及其能量转化。2.了解原电池的构造特点和工作原理，会判断、设计简单的原电池，能够正确书写电极反应式和电池反应方程式。3.知道常见化学电源的种类。能根据已知的电池总反应式，判断电池的正负极，书写电极反应式。4.了解电解池的构造特点和工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和电解反应式。5.了解电解原理在金属冶炼、氯碱工业和电镀等生产、生活中的应用。解读：①根据常见的氧化还原反应设计原电池，书写电极反应式和电池反应方程式。②锌锰干电池的工作原理只作简单介绍，不要求学生独立书写电极反应式。③惰性电极阳极产物只限于氯气和氧气，阴离子放电顺序可以不拓展。④电解冶炼铝、电解精炼铜、电镀、氯碱工业等方面的细节问题不作过多展开，只要求能写电极反应式或电解的总方程式，以及阴阳极材料的特点、电子转移和氧化还原反应的关系。发展要求1.了解盐桥的作用2.知道银锌钮扣电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理及其应用价值。第二单元化学能与电能的转化基本要求1.认识金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的意义。2.知道化学腐蚀和电化学腐蚀的区别，了解金属发生电化学腐蚀的原理，理解钢铁电化学腐蚀发生的条件。3.了解防止金属腐蚀的措施和原理。解读：《化学2》钢铁的电化学腐蚀是因为发生了原电池反应而被腐蚀，不要求书写电极反应式等。本单元还要求知道钢铁的两种电化腐蚀的原理和环境条件，能书写有关的电极反应式和总反应式。发展要求第三单元金属腐蚀与防护定量测定热化学方程式定量计算根据盖斯定律化学反应的热效应反应热反应的焓变等温等温、等压焓、焓变、反应热（三）教学建议注意概念的内涵、形成与发展以观念建构为本的教学问题线索知识线索认知脉络解决问题的证据原电池工作原理（电极反应）原电池装置中，电流是怎样产生的？（产生电势差→发生氧化还原反应→形成持续电流）原电池装置原电池知识脉络电解质溶液中发生氧化还原反应，才可能形成原电池；电极材料要参与电极反应；形成原电池后会发生氧化还原反应；电极材料不一定参加电极反应电流是怎样产生的？电池（原电池）是将化学能转化成电能的装置认知脉络电极与电极材料；电流的产生：产生电势差—发生反应—持续电流如何将化学能转化成电能。原电池中，正、负极是什么？在铜片和锌片表面发生了哪些反应？下列装置能构成原电池吗？你认为构成原电池需要哪些条件？你对构成原电池的条件有哪些新的认识？电流是怎样产生的？资料实验现象微观图示实验资料信息教师讲述关于原电池的核心问题问题线索解决问题的证据表示Zn2+表示电子表示电子表示Cu2+电池两极物质的活性（得失电子能力）不同两极形成电势差电子定向移动发生氧还反应保持电势差判据：反应焓变（△H）反应熵变（△S）影响规律：△H—T△S认识化学反应化学反应条件的优化工业合成氨共同影响方向限度定量描述：化学平衡常数平衡转化率影响因素：T、c、P化学反应速率有差别：定量描述：化学反应速率影响因素：c、T、催化剂速率专题2化学反应速率和化学平衡与《化学1》《化学2》的联系只要求理解化学反应有一定的限度，即达到化学平衡状态，不要求化学平衡状态的特征和平衡移动规律定量描述化学反应的限度，化学平衡的特征，会用平衡移动规律解决相关问题能用化学平衡移动原理分析水溶液中的平衡体系能用平衡移动规律认识化学反应规律、解释某些电化学问题化学平衡《化学2》化学反应速率和反应限度《化学反应原理》化学反应速率和化学平衡2.本专题在模块中的地位►本专题在模块中处于中介和桥梁的作用。化学反应中焓变，以及与熵变一起是判断化学反应方向的依据，化学反应的快慢、方向和限度又是溶液中离子反应（电离平衡、水解平衡、溶解平衡等）的基础。（二）教学内容与要求基本要求1.知道化学反应速率的概念及定量表示方法。2.初步学会测定某些化学反应速率的方法。3.理解浓度、压强、温度和催化剂等因素对化学反应速率的影响，认识其一般规律。4.知道活化分子、活化能、有效碰撞等概念。5.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。6.初步学会实验数据的记录与处理。①碰撞理论和过度状态理论不要深入阐述；发展要求1.了解碰撞理论，能用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。第一单元化学反应速率基本要求1.知道自发反应的概念。2.知道熵变的概念。3.能用反应焓变、熵变说明化学反应的方向。4.了解化学平衡的建立和平衡状态的涵义。5.知道化学平衡常数的涵义和表示方法，知道某一反应物的转化率的涵义。解读：①不宜对熵下定义，不宜对熵和熵变的概念做过多拓展；只要求学生知道熵是判断化学反应方向的重要依据。②不宜拓展自有能的概念和公式、及通过自有能的计算来判断反应方向。③本单元以定性讨论为主，知道化学平衡常数和转化率的涵义，不宜过多进行化学平衡常数、转化率的定量计算，不涉及化学平衡常数的高次计算。发展要求1.认识化学平衡常数与反应限度、转化率的关系。第二单元化学反应的方向和限度基本要求1.知道化学平衡移动的概念，理解温度、浓度、压强等因素对化学平衡的影响，并能够判断平衡移动的方向。2.理解化学平衡移动原理，并能用平衡移动的观点解释有关的化学现象。3.以合成氨为例，应用化学平衡移动的原理来选择和确定合成氨的生产条件。解读：①不要求学生独立书写本单元活动与探究栏目中出现的两个离子反应方程式。②合成氨的工艺流程不做要求。发展要求1.利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向及化学反应的程度。第三单元化学平衡移动（三）教学建议►精心设置实验►注重化学原理在生产生活中的应用►运用多种直观手段►研究教材，突出核心知识主线化学反应能否自发进行受哪些因素的影响？放热反应一定可以自发进行，吸热反应一定不能自发进行，对吗？熵增反应一定可以自发进行，熵减反应一定不能自发进行，是吗？熵变和焓变共同影响化学反应的方向还有什么因素会影响某一变化能否自发进行？化学反应的方向专题3溶液中的离子反应►知识结构1．弱电解质的电离：强、弱电解质弱电解质电离平衡常见弱电解质电离常数2．溶液酸碱性：水的离子积常数