《化學反應原理》教材分析與施教建議

1、化學反應原理一、課程標準：通過B4模塊的學習，學生應主要在以下幾個方面得到發(fā)展：1.認識化學變化所遵循的基本原理，初步形成關于物質(zhì)變化的正確觀念；2.了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化所遵循的規(guī)律，知道化學反應原理在生產(chǎn)、生活和科學研究中的應用；3.贊賞運用化學反應原理合成新物質(zhì)對科學技術和人類社會文明所起的重要作用，能對生產(chǎn)、生活和自然界中的有關化學變化現(xiàn)象進行合理的解釋；4.增強探索化學反應原理的興趣，樹立學習和研究化學的志向。5學生通過化學反應原理的學習能夠有效提升對化學反應的認識，能夠從化學反應的本質(zhì)多角度分析化學反應。二、模塊特點1.著力挖掘和體現(xiàn)化學學科的核心觀念、知識結(jié)構(gòu)、思想方法核心觀念:

2、 化學反應中的能量變化 化學反應速率和方向、限度 化學反應中的微粒觀核心知識結(jié)構(gòu)：化學反應與能量變化：化學反應的熱效應、化學能與電能的轉(zhuǎn)化、金屬的腐蝕與防護反應速率與化學平衡：化學反應的速率、化學反應的方向和限度、化學平衡的移動溶液中的離子反應：弱電解質(zhì)的電離平衡、溶液酸堿性、鹽類的水解、沉淀溶解平衡 2.注重科學性，并突出新思想、新內(nèi)容 現(xiàn)代科學的發(fā)展使一些經(jīng)典原理的含義或應用發(fā)生了質(zhì)的變化，應盡量避免 內(nèi)容在科學性上與現(xiàn)代科學脫節(jié)；例：化學平衡常數(shù)的引入 避免為了“淺出”而隨意地、錯誤地解釋概念，使教材、教學在科學性上具有相對長的生命力。例：熵、熵變的引入3.定性與定量、現(xiàn)象與本質(zhì)相統(tǒng)一例

3、：定性與定量相統(tǒng)一化學反應的焓變與蓋斯定律 化學反應限度與化學平衡常數(shù) 沉淀溶解平衡與溶度積 現(xiàn)象與本質(zhì)相統(tǒng)一弱電解質(zhì)的電離平衡 鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡 都與化學平衡移動原理相統(tǒng)一4.突出化學是一門實驗科學的特點盡可能給學生提供動手實驗的機會 共有21個實驗，其中活動與探究實驗有19個強調(diào)實驗對于理論產(chǎn)生的重要性 實驗活動的分布： 專題1 共6個實驗，其中活動與探究 5 專題2 共7個實驗，其中活動與探究 6 專題3 共8個實驗，其中活動與探究 85.注重知識發(fā)展的階段性與連續(xù)性1).注重與大學內(nèi)容的銜接； （焓變、熵變、化學反應的方向、沉淀溶解平衡） 2).注重與必修內(nèi)容的銜接； （原電

4、池、電解池、化學反應速率和限度） 3).注重模塊內(nèi)部內(nèi)容的銜接 （反應焓變反應方向的判據(jù)化學平衡移動溶液中的離子平衡，如電離平衡、水解平衡、溶解平衡等）6.關注核心知識與STS內(nèi)容的整合 化學反應中的熱效應能源的充分利用化學能與電能的轉(zhuǎn)化化學電源（鈕扣式電池、干電池、鉛蓄電池、使用燃料電池的汽車等）電解池（氯堿工業(yè)、電鍍等）溶液中的離子反應純堿去污、泡沫滅火器、溶洞的形成等三、本模塊新增加的內(nèi)容1.了解反應熱和焓變的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算.2.知道活化能的涵義及其對化學反應速率的影響3.能用焓變和熵變說明化學反應的方向。4.知道化學平衡常數(shù)的涵義，能利用化學平衡常數(shù)計算反應

5、物的轉(zhuǎn)化率。5.能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。 各專題教學要求專題1 化學反應與能量變化（一）知識結(jié)構(gòu)與地位與化學1化學2的關系例：從化學2中的“化學反應中的熱量”到化學反應原理中的“化學反應中的熱效應”化學反應中的熱量（等溫）：反應熱；放熱反應和吸熱反應化學反應中的熱量（等溫）：反應熱；放熱反應和吸熱反應用H表示反應熱（放出或吸收的熱量）在恒溫恒壓的條件下，用焓變（H）表示反應放出或吸收的熱量熱化學方程式書寫及其簡單計算例：從化學2中的“化學能與電能的轉(zhuǎn)化”到化學反應原理中的“化學能與電能的轉(zhuǎn)化”在書寫氫氧燃料電池的電極反應式時，能從反應物質(zhì)所處的溶液環(huán)境等多方面考慮只要求描述銅鋅

6、原電池發(fā)生的變化，不要求書寫電極反應式能系統(tǒng)地從電極類型、反應類型及得失電子守恒的角度書寫電極反應式和總反應式在書寫氫氧燃料電池的電極反應式時，能從反應物質(zhì)所處的溶液環(huán)境等多方面考慮只要求描述銅鋅原電池發(fā)生的變化，不要求書寫電極反應式能系統(tǒng)地從電極類型、反應類型及得失電子守恒的角度書寫電極反應式和總反應式從得失電子的角度知道銅鋅原電池的電極反應式的書寫，并會寫電池的總反應式2.本專題在模塊中的地位本專題在模塊中處于最基礎的地位，化學反應中的焓變和熵變是判斷化學反應方向的依據(jù)，溫度對化學平衡、電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡移動的影響。（二）教學內(nèi)容與要求第一單元 化學反應中的熱效應基本要求了解

7、化學反應能量變化的實質(zhì)，知道化學能與熱能的轉(zhuǎn)化是化學反應中能量轉(zhuǎn)化的主要形式，能舉例說明化學反應的熱效應在生產(chǎn)生活中的廣泛應用。了解反應熱和焓變的涵義，明確焓變與鍵能的關系。認識熱化學方程式的意義并能正確書寫熱化學方程式。通過測定中和熱的實驗，理解測定反應熱的基本原理，初步學會測定反應熱的實驗方法。了解標準燃燒熱的概念，認識節(jié)約能源、充分利用能源的實際意義，了解化學在解決能源危機中的重要作用及常用的節(jié)能方法。 解讀：化學2燃料燃燒放出的熱量反應熱的本質(zhì)。本專題在化學2基礎上理解化學反應過程中能量變化的本質(zhì)是化學鍵斷裂和形成。只要求從“焓變”這個物理量和符號（H）來表示反應熱，不宜拓展“焓”“焓

8、變”的嚴格的定義。只要求中和熱的實驗測定，反應熱測定的其他方法不做要求。按課標要求：知道蓋斯定律，用蓋斯定律進行有關焓變的簡單計算，指導意見則只要求簡單了解，屬于“只教不考”的范疇。標準燃燒熱為基本要求，而熱值為發(fā)展要求體現(xiàn)能源與人類生存和發(fā)展的關系發(fā)展要求了解常見的節(jié)能措施，通過調(diào)查認識節(jié)能的重要意義。了解熱值的概念。 第二單元 化學能與電能的轉(zhuǎn)化基本要求通過實驗探究體驗化學反應及其能量轉(zhuǎn)化。了解原電池的構(gòu)造特點和工作原理，會判斷、設計簡單的原電池，能夠正確書寫電極反應式和電池反應方程式。知道常見化學電源的種類。能根據(jù)已知的電池總反應式，判斷電池的正負極，書寫電極反應式。了解電解池的構(gòu)造特點

9、和工作原理，能正確書寫電解池的電極反應式和電解反應式。了解電解原理在金屬冶煉、氯堿工業(yè)和電鍍等生產(chǎn)、生活中的應用。 解讀：根據(jù)常見的氧化還原反應設計原電池，書寫電極反應式和電池反應方程式。鋅錳干電池的工作原理只作簡單介紹，不要求學生獨立書寫電極反應式。惰性電極陽極產(chǎn)物只限于氯氣和氧氣，陰離子放電順序可以不拓展。電解冶煉鋁、電解精煉銅、電鍍、氯堿工業(yè)等方面的細節(jié)問題不作過多展開，只要求能寫電極反應式或電解的總方程式，以及陰陽極材料的特點、電子轉(zhuǎn)移和氧化還原反應的關系發(fā)展要求了解鹽橋的作用知道銀鋅鈕扣電池、鉛蓄電池、燃料電池的工作原理及其應用價值。 第三單元 金屬腐蝕與防護基本要求認識金屬腐蝕的危

10、害以及防止金屬腐蝕的意義。知道化學腐蝕和電化學腐蝕的區(qū)別，了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原理，理解鋼鐵電化學腐蝕發(fā)生的條件。了解防止金屬腐蝕的措施和原理。 解讀：化學2鋼鐵的電化學腐蝕是因為發(fā)生了原電池反應而被腐蝕，不要求書寫電極反應式等。本單元還要求知道鋼鐵的兩種電化腐蝕的原理和環(huán)境條件，能書寫有關的電極反應式和總反應式。 發(fā)展要求（三）教學建議1、注意概念的內(nèi)涵、形成與發(fā)展-焓、焓變、反應熱定量測定定量測定熱化學方程式 定量計算 根據(jù)蓋斯定律 化學反應的熱效應反應熱反應的焓變等溫等溫、等壓等溫、等壓等溫2、以觀念建構(gòu)為本的教學問題線索問題線索知識線索認知脈絡解決問題的證據(jù)原電池裝置中，電流是怎樣

11、產(chǎn)生的？（產(chǎn)生電勢差原電池裝置中，電流是怎樣產(chǎn)生的？（產(chǎn)生電勢差發(fā)生氧化還原反應形成持續(xù)電流）原電池工作原理（電極反應）原電池工作原理（電極反應）原電池裝置原電池裝置原電池的認知脈絡形成原電池后會發(fā)生氧化還原反應；形成原電池后會發(fā)生氧化還原反應；電極材料不一定參加電極反應電流是怎樣產(chǎn)生的？電解質(zhì)溶液中發(fā)生氧化還原反應，才可能形成原電池；電極材料要參與電極反應；電流是怎樣產(chǎn)生的？電解質(zhì)溶液中發(fā)生氧化還原反應，才可能形成原電池；電極材料要參與電極反應；電池（原電池）是將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置原電池的問題線索原電池中，正、負極是什么？在銅片和鋅片表面發(fā)生了哪些反應？原電池中，正、負極是什么？在銅片和

12、鋅片表面發(fā)生了哪些反應？下列裝置能構(gòu)成原電池嗎？你認為構(gòu)成原電池需要哪些條件？如何將化學能轉(zhuǎn)化成電能？下列裝置能構(gòu)成原電池嗎？你認為構(gòu)成原電池需要哪些條件？如何將化學能轉(zhuǎn)化成電能？你對構(gòu)成原電池的條件有哪些新的認識？你對構(gòu)成原電池的條件有哪些新的認識？關于原電池的核心問題：關于原電池的核心問題：電極與電極材料；電流的產(chǎn)生：產(chǎn)生電勢差發(fā)生反應持續(xù)電流電流是怎樣產(chǎn)生的？解決問題的證據(jù)：電流是怎樣產(chǎn)生的？兩極形成電勢差兩極形成電勢差電池兩極物質(zhì)的活性（得失電子能力）不同電子定向移動發(fā)生氧還反應保持電勢差判據(jù)：反應焓變（H）判據(jù)：反應焓變（H） 反應熵變（S）影響規(guī)律：H TS 認識化學反應化學反應條

13、件的優(yōu)化工業(yè)合成氨方向限度定量描述：化學平衡常數(shù) 平衡轉(zhuǎn)化率影響因素：T 、c 、P 化學反應速率有差別：定量描述：化學反應速率影響因素： c 、T、催化劑 速率（一）知識結(jié)構(gòu)與地位1、與化學1化學2的聯(lián)系例：從化學2中的“化學反應速率和反應限度”到化學反應原理中的“化學反應速率和化學平衡”能用平衡能用化學平衡移動原理分析水溶液中的平衡體系能用化學平衡移動原理分析水溶液中的平衡體系定量描述化學反應的限度，化學平衡的特征，會用平衡移動規(guī)律解決相關問題移動規(guī)律認識化學反應規(guī)律、解釋某些電化學問題只要求理解化學反應有一定的限度，即達到化學平衡狀態(tài)，定量描述化學反應的限度，化學平衡的特征，會用平衡移動

14、規(guī)律解決相關問題移動規(guī)律認識化學反應規(guī)律、解釋某些電化學問題只要求理解化學反應有一定的限度，即達到化學平衡狀態(tài)，不要求化學平衡狀態(tài)的特征和平衡移動規(guī)律2.本專題在模塊中的地位本專題在模塊中處于中介和橋梁的作用?；瘜W反應中焓變，以及與熵變一起是判斷化學反應方向的依據(jù)，化學反應的快慢、方向和限度又是溶液中離子反應（電離平衡、水解平衡、溶解平衡等）的基礎。（二）教學內(nèi)容與要求：第一單元 化學反應速率基本要求知道化學反應速率的概念及定量表示方法。初步學會測定某些化學反應速率的方法。理解濃度、壓強、溫度和催化劑等因素對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。知道活化分子、活化能、有效碰撞等概念。認識催化劑在

15、生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。初步學會實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理。解讀：碰撞理論和過度狀態(tài)理論不要深入闡述；發(fā)展要求了解碰撞理論，能用碰撞理論解釋外界條件對化學反應速率的影響第二單元 化學反應的方向和限度基本要求知道自發(fā)反應的概念。知道熵變的概念。能用反應焓變、熵變說明化學反應的方向。了解化學平衡的建立和平衡狀態(tài)的涵義。知道化學平衡常數(shù)的涵義和表示方法，知道某一反應物的轉(zhuǎn)化率的涵義。 解讀：不宜對熵下定義，不宜對熵和熵變的概念做過多拓展；只要求學生知道熵是判斷化學反應方向的重要依據(jù)。不宜拓展自由能的概念和公式、及通過自由能的計算來判斷反應方向。本單元以定性討論為主，知道化學平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的

16、涵義，不宜過多進行化學平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的定量計算，不涉及化學平衡常數(shù)的高次計算。 發(fā)展要求認識化學平衡常數(shù)與反應限度、轉(zhuǎn)化率的關系。第三單元 化學平衡移動基本要求知道化學平衡移動的概念，理解溫度、濃度、壓強等因素對化學平衡的影響，并能夠判斷平衡移動的方向。理解化學平衡移動原理，并能用平衡移動的觀點解釋有關的化學現(xiàn)象。以合成氨為例，應用化學平衡移動的原理來選擇和確定合成氨的生產(chǎn)條件。 解讀：不要求學生獨立書寫本單元活動與探究欄目中出現(xiàn)的兩個離子反應方程式。合成氨的工藝流程不做要求。發(fā)展要求利用化學平衡常數(shù)判斷化學平衡移動的方向及化學反應的程度。 （三）教學建議精心設置實驗注重化學原理在生產(chǎn)生活中

17、的應用運用多種直觀手段研究教材，突出核心知識主線例：各種因素對化學反應速率的影響：加快反應速率加快反應速率增加有效碰撞次數(shù)增加單位體積內(nèi)反應物的活化分子數(shù)增加活化分子的百分含量升溫或使用催化劑增加總分子數(shù)增加濃度或加壓增加總碰撞次數(shù)升溫例：化學反應的方向化學反應能否自發(fā)進行受哪些因素的影響？化學反應能否自發(fā)進行受哪些因素的影響？放熱反應一定可以自發(fā)進行，吸熱反應一定不能自發(fā)進行，對嗎？還有什么因素會影響某一變化能否自發(fā)進行？熵增反應一定可以自發(fā)進行，熵減反應一定不能自發(fā)進行，是嗎？熵變和焓變共同影響化學反應的方向?qū)ｎ}3 溶液中的離子反應（一）知識結(jié)構(gòu)深入深入綜合運用1弱電解質(zhì)的電離：強、弱電解

18、質(zhì)弱電解質(zhì)電離平衡常見弱電解質(zhì)電離常數(shù)2溶液酸堿性：水的離子積常數(shù)稀溶液酸堿性及pHpH簡單計算酸堿中和滴定3鹽類的水解：鹽類水解規(guī)律影響鹽類的水解的因素鹽類的水解應用實踐活動：測定中和反應曲線滴定實驗操作pH計測量pH繪制滴定曲線4沉淀溶解平衡：沉淀溶解平衡，溶度積沉淀溶解平衡的應用：沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化化學平衡理論解釋溶液中的離子反應1. 與化學1化學2的關系化學1專題1“物質(zhì)的分散系”中提出了電解質(zhì)和非電解質(zhì)和電離方程式的概念；化學1專題2“離子反應”中涉及了強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，以及弱電解質(zhì)不完全電離的情況和氨水醋酸溶液的電離方程式。本專題是在次基礎上運用化學平衡移動的原理、運用

19、定性和定量的方法學習弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡和沉淀溶解平衡等內(nèi)容。（二）教學內(nèi)容與要求：第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡基本要求了解強、弱電解質(zhì)在水溶液中電離程度的差異及原因，能正確書寫電離方程式，了解酸堿電離理論。理解電離平衡的概念。了解電離度的概念及其簡單的計算。能運用化學移動原理解釋弱電解質(zhì)在水溶液中的電離情況。知道水的離子積常數(shù)，知道電離平衡常數(shù)與弱酸、弱堿的酸堿性強弱之間的關系。知道幾種常見的弱電解質(zhì)，并能知道多元弱酸的分步電離。 解讀：對于強、弱電解質(zhì)與化合物結(jié)構(gòu)的關系，教學中只要將常見的化合物，如酸、堿、鹽、氧化物等與電解質(zhì)強弱建立聯(lián)系即可,明確離子化合物、共價化合物中常見的

20、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。外界條件（濃度、溫度、同離子效應、離子反應效應等）對弱電解質(zhì)電離平衡的影響。關于水的離子積常數(shù)，一是知道其影響因素，二是知道溶液酸堿性判斷的標準，三是在有關溶液的pH計算中將會運用到水的離子積常數(shù)。知道電離平衡常數(shù)和電離度概念，利用電離平衡常數(shù)計算弱電解質(zhì)的電離度不做要求。知道多元弱酸的分步電離和電離平衡常數(shù)的關系，只要求會書寫一些常見多元酸的分步電離方程式； 發(fā)展要求知道多元弱酸的分步電離和電離平衡常數(shù)的關系。 第二單元 溶液酸堿性基本要求了解溶液的酸堿性與溶液中氫離子、氫氧根離子濃度的大小關系。了解pH的概念及其簡單的計算，知道pH的大小與溶液酸堿性的關系。了解測定溶液

21、酸堿性的方法，學會能用pH試紙測定溶液的pH，了解用pH計測定溶液酸堿性的方法。知道溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中的重要應用。知道酸堿中和滴定的原理，掌握使用酸、堿滴定管進行酸堿中和滴定的實驗操作，了解酸堿中和滴定過程中pH的變化規(guī)律，并能繪制滴定過程中的pH變化曲線。 解讀：有關pH計算只限于強酸溶液、強堿溶液，以及兩者反應后的混合溶液。利用電離平衡常數(shù)或電離度計算弱酸、弱堿的pH不做要求。pH試紙要求會熟練使用，pH計的使用只作一般了解。酸堿中和滴定只限于強酸和強堿之間的滴定，中和滴定突變范圍的計算不做要求。滴定誤差分析只限于常見的操作不當引起的誤差。 發(fā)展要求知道酸堿指示劑的作用

22、原理。知道幾種常見酸堿指示劑的變色范圍。 第三單元 鹽類的水解基本要求認識鹽類水解的原理，能解釋強酸弱堿鹽和強堿弱酸鹽的水解實質(zhì)。了解鹽類水解的規(guī)律，并能運用其規(guī)律判斷鹽溶液的酸堿性，會正確書寫鹽類水解的化學方程式和離子方程式。以碳酸鈉溶液為例，了解多元弱酸鹽的分步水解。以碳酸氫鈉溶液為例，說明酸式鹽溶液顯酸堿性的原因。了解影響鹽類水解的因素，知道鹽類水解在生產(chǎn)、生活和科學研究中的應用。 解讀：影響水解的因素（鹽的性質(zhì)、溫度、濃度、溶液酸堿性等）。以碳酸鈉溶液為例，了解多元弱酸鹽的分步水解，其他多元弱酸鹽的分步水解不宜過多拓展。以碳酸氫鈉溶液為例，說明酸式鹽溶液顯酸堿性的原因，只要求能用電離和水解理論解釋常見酸式鹽的酸堿性，不要過多拓展。弱酸弱堿鹽的水解不做要求。泡沫滅火器的反應原理只作一般了解不要求書寫較復雜的這一類型的離子方程式。 發(fā)展要求用實驗測得常見酸式鹽溶液的酸堿性，能用電離理論和水解理論解釋原因。 第四單元 沉淀溶解