化学反应速率的意义精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇化学反应速率的意义，期待它们能激发您的灵感。

篇1

一、教学设计思路分析

（一）教材分析

本节课的地位和作用：本节教材探讨人类面对具体的化学反应要考虑的两个基本问题：外界条件对化学反应速率和反应的限度的影响。教材从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。

教学重点：化学反应速率的概念；影响化学反应速率的因素。

教学难点：控制变量的对比实验思想在科学探究实验中的综合运用。

（二）学情分析

在此之前学生已经储备了一定的相关知识，诸如了解催化剂对化学反应速率有影响等，积累了一些化学反应及方程式，掌握了最基本的实验技能。

本节内容的教学目标重点不是在知识的深度上，而是让学生通过实验探究和问题解决过程，培养学生的分析问题能力和实践能力，体会到化学学习的乐趣，并真正做到学以致用。因此，如何引导学生进行合理探究是本节课的关键所在。

二、教学方案设计

（一）教学目标

知识与技能：掌握化学反应速率的概念；了解影响化学反应速率的内因、外因。

过程与方法：能够设计简单实验方法测定并比较化学反应速率的因素，体会由定性到定量，由简单到复杂的科学探究过程；通过实验的过程强化控制变量这一思想在科学探究中的作用。

情感态度与价值观：培养科学探究意识和实事求是的精神，并将化学知识应用于生产生活实际，关注与化学有关的热点问题。

（二）教学方法

采用演示与实验设计探究相结合的多功能式教学，体会学生在教学中的主体地位和教师的主导作用。

（三）教学过程

【展示图片】炸药爆炸、离子反应、食物腐败、塑料老化、石油形成、溶洞形成。

【引入】同学们思考过这样一个问题没有，为什么炸药爆炸和离子反应几乎在一瞬间就完成反应，食物腐败在半天或者几天内完成反应，塑料老化在几个月中就完成反应，而石油形成和溶洞形成却需要成千上万年以上的时间？

【过渡】试想，生活中化学反应无处不在，有的化学反应我们需要它进行得快，有的化学反应我们需要它进行得慢，这就需要人为控制。可是人为控制一个具体化学反应的进行的依据是什么呢？因此我们首先需要知道的就是对这个化学反应快慢的影响因素有哪些。请同学们根据学习和生活经验思考一下，影响化学反应快速率的因素有哪些？

【板书】

影响化学反应速率的因素。

【引导】到底影响化学反应速率的因素有哪些呢？首先请同学们回忆已经学习过的相关知识思考。

【问题】

1.为什么向同一硫酸溶液中加入Zn片和碳棒，Zn片会产生反应，而碳棒则完全没有变化？

2.为什么同样是金属，Na遇水剧烈反应，金却在任何条件下保持光亮如初？

由此我们可以判断出：决定化学反应速率的首要和主要的因素是物质本质属性――内因。

【板书】

一、内因

物质本身（决定性作用）

【过渡】物质能否发生化学反应，化学反应速率的快慢看来与物质本身固有性质是紧密相连的。虽然物质本身的属性决定了它能否发生反应，但是对于生活中，化学实验中，乃至于生产实际中，对于能发生的化学反应我们也在设法控制他们的反应，所以影响化学反应速率的因素还有一类――外因。

【板书】

二、外因

【引导】从上述各类生活和实验室实例中你能总结出外因可能有哪些吗？

【板书】

1.鼓入更多的空气――浓度

2.吃消食片――催化

3.酒精灯加热――温度

4.采取不断震荡搅拌――扩大接触面

【分组探究实验】请同学们按照分小组，根据PPT上面的提示要求，带着下列问题做好记录，并对实验结果进行分析得出你们的判断结论。

【提示】

1.注意速率快慢的观察点是什么？

2.注意实验操作员、观察员和记录的同步。

【问题】每组实验完成后从以下角度进行思考总结：

1.本组实验是在保持哪几个外因不变的情况下研究的？

2.本组研究化学反应速率是从哪个外因角度进行研究的？

3.按照下表填写研究过程与研究结果后你们对本次本外因的研究结论是什么？

【分组实验探究】：课本30页【活动与探究】。

【教师组织】请第一小组代表发言，将本组实验结果和你们的结论作陈述，其他成员补充。

【副板书】

【板书】

1.温度――升高温度可以加快化学反应速率

【教师组织】请第二小组代表发言，将本组实验结果和你们的结论作陈述，其他成员补充。

【副板书】

【板书】

2.催化剂――加入催化剂可以加快化学反应速率。

【教师组织】请第三小组代表发言，将本组实验结果和你们的结论作陈述，其他成员补充。

【副板书】

【教师小结】块状与粉末相比，块状的接触表面积比粉末小，因此反应慢一些。说明反应时，接触面积越大，反应越快。

【板书】

3.接触面积――接触面积越大，反应越快。

【教师组织】请第四小组代表发言，将本组实验结果和你们的结论作陈述，其他成员补充。

【副板书】

【教师小结】当原来的反应进行到差不多完全时，向其中增加反应物，反应继续进行，这实际上是变相增大了反应物的浓度，因此可以得出增大反应物浓度，有利于反应继续进行。

【板书】

4.浓度――增大反应物浓度，有利于反应继续进行。

【总结】首先肯定同学们在设计实验、完成实验、观察实验现象、记录实验数据和得出实验结论时表现出来的认真表现。在实验之后得出的结论和同学们的实验猜想是一样的，并且更加具体地知道具体哪个因素究竟是怎样影响化学反应的进行。

【总结、布置作业】本堂课我们着重是从实验中探究得出具体的因素是怎样影响化学反应速率的，接下来请同学们思考书上31页【问题解决】的问题，并且带着这几个问题完成书33页练习与实践1-3题。

（四）板书设计

影响化学反应速率的因素

一、内因

物质本质属性（决定性作用）

二、外因

1.温度――升高温度可以加快化学反应速率

2.催化剂――加入催化剂可以加快化学反应速率。

篇2

【摘要】 目的 了解内毒素休克后血管反应性的变化规律及器官差异。方法 家兔48只，随机分为6组，依次为正常对照组、给内毒素(LPS)后0.5、1、2、4、6小时组，分别测定各组肠系膜上动脉(SMA)、腹腔动脉(CA)和左肾动脉(LRA)离体血管环对去甲肾上腺素(NE)、乙酰胆碱(Ach)的收缩和舒张反应性。结果 内毒素休克后SMA对NE的收缩反应性早期轻度升高，晚期显著下降，对Ach的舒张反应性早期显著升高，晚期显著下降;CA对NE的收缩反应性早期显著升高，晚期显著下降，对Ach反应性呈持续高反应，峰值在早期;LRA对NE的收缩反应性早期显著升高，晚期显著下降，对Ach的反应性早期显著升高，晚期无明显变化。结论 内毒素休克血管反应性呈现一定器官差异，这种差异可能与内毒素休克血流动力学改变及血液重分布有关。

【关键词】 内毒素休克;血管反应性;器官差异

Abstract: Objective To explore the changes and organ persity of vascular reactivity following endotoxic shock.Methods Fortyeight rabbits were pided into 6 groups as follows: normal control group，and 0.5h，1h，2h，4h，6h group following LPS injection.The superior mesenteric artery(SMA)，celiac artery(CA) and left renal artery(LRA) from each group were adopted to assay the vascular contraction and relaxation reactivity to NE and Ach.Results SMA reactivity to NE slightly increased in the early period，but decreased obviously in the late period;their reactivity to Ach increased significantly in the early period，but showed significant hyporeactivity in the late period.CA reactivity to NE increased in the early period，and then decreased obviously;their activity to Ach sustained hyperreactivity，the peak appeared in the early period.LRA reactivity to NE increased quickly in the early period，and then decreased obviously;their activity to Ach increased quickly in the early period，while had no significant change in the late period.Conclusion There is organ persity of vascular reactivity following endotoxic shock，which may be related to the changes of hemodynamics and blood redistribution.

Key words:endotoxic shock;vascular reactivity;organ persity

内毒素休克是严重创伤患者及临床危重病患者的一种常见并发症。研究表明，内毒素休克失代偿期存在血管低反应性[1，2]，而血管低反应性的存在严重影响休克复苏的效果。但是内毒素休克后血管反应性的变化规律及各器官血管反应性之间差异如何，目前尚不清楚。为了阐明这一问题，本实验采用家兔静注内毒素休克模型，研究了给内毒素(LPS)前后各时相点肠系膜上动脉(SMA)、左肾动脉(LRA)和腹腔动脉(CA)对去甲肾上腺素(NE)、乙酰胆碱(Ach)的反应性。材料与方法

1 主要试剂及仪器

内毒素(LPS O111B4，美国Sigma公司)，乙酰胆碱(Ach，美国Sigma公司)，重酒石酸去甲肾上腺素(NE，上海禾丰制药有限公司)，恒温离体器官灌流槽(西班牙Letica公司)， 张力传感器、八道生理记录仪(澳大利亚ADInstruments公司)。

2 动物模型及分组

普通级家兔(第三军医大学大坪医院野战外科研究所动物中心)48只，雌雄不拘，体重2.5~2.8kg，分为正常对照组及给LPS后0.5、1、2、4、6小时组，每组8只。所有家兔均于实验前12小时禁食，可自由饮水。内毒素休克模型通过经耳缘静脉注射LPS 1.0mg/kg复制。正常组麻醉固定后不做任何处理，直接处死后取SMA、LRA、CA主干，清除周围结缔组织，制成2～3mm长血管环待测;其余组直接经耳缘静脉注射LPS1.0mg/kg，分别于给LPS后0.5、1、2、4、6小时麻醉处死，留取以上标本待测。

3 离体血管反应性测定

将SMA、CA、LRA血管环挂于注有10ml Krebs-Henseleit液(NaCl 118mmol/L、KCl 4.7mmol/L、NaHCO325mmol/L、KH2PO41.03mmol/L、MgSO4·7H2O 0.45mmol/L、葡萄糖11.1mmol/L、CaCl22.5mmol/L、pH7.4)的离体器官灌流槽浴槽中，持续充入95%的O2和5%的CO2混合气体，分别给予SMA、LRA、CA血管环初张力3.0、2.0、2.0g，37℃恒温孵育100分钟左右，每20分钟换液1次，待张力曲线平稳后，测定血管环对梯度浓度NE(10-9～10-5、5×10-5mol/L)的收缩性及对梯度浓度Ach(10-9～10-5mol/L)的舒张性，以张力/血管环重量(g/mg)为量化标准制作浓度-张力曲线，用血管环对NE的最大收缩反应和对Ach的最大舒张反应及浓度-张力曲线评价血管反应性。

4 统计学处理

数据用±s表示，采用SPSS11.0软件进行统计学处理，组间各时相点比较采用t检验。P

1 内毒素休克家兔SMA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律(图1)

SMA对NE的反应性在注射LPS后2小时内轻度升高，6小时显著下降(P

2 内毒素休克家兔CA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律(图2)

CA对NE的反应性在2小时显著上升(P

3 内毒素休克家兔LRA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律(图3)

LRA对NE的反应性在早期(1小时)显著升高(P

a.给LPS后不同时相点家兔SMA对NE的反应性;b.对Ach的反应性;c.不同时相点SMA对NE、Ach的Emax变化(N、0小时代表正常对照，0.5、1、2、4、6小时分别代表给LPS后0.5、1、2、4、6小时，Emax为最大收缩/舒张力)，与正常组比较：*P

图1 内毒素休克家兔SMA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律

a.给LPS后不同时相点家兔CA对NE的反应性;b.对Ach的反应性;c.不同时相点CA对NE、Ach的Emax变化(N、0小时代表正常对照，0.5、1、2、4、6小时分别代表给LPS后0.5、1、2、4、6小时，Emax为最大收缩/舒张力)，与正常组比较：*P

图2 内毒素休克家兔CA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律

a.给LPS后不同时相点家兔LRA对NE的反应性;b.对Ach的反应性;c.不同时相点LRA对NE、Ach的Emax变化(N、0小时代表正常对照，0.5、1、2、4、6小时分别代表给LPS后0.5、1、2、4、6小时，Emax为最大收缩/舒张力)，与正常组比较：*P

图3 内毒素休克家兔LRA离体动脉环对NE、Ach的反应性的变化规律

讨 论

大量研究证明，失血性休克、内毒素休克和脓毒性休克等各类型休克后存在血管低反应性[3，4]，并发现在失血性休克后血管对NE的反应性存在血管床差异[5]。但前期研究大多只研究了单一血管的反应性变化或血管对NE反应性的变化，对内毒素休克后各血管对NE和Ach的收缩舒张反应性的变化知之甚少。因此，本实验采用家兔LPS静脉内注射内毒素休克模型[6]，研究SMA、CA、LRA等不同血管对NE和Ach的收缩和舒张反应性变化。

本实验发现内毒素休克后各血管对NE、Ach的反应性存在差异。在休克早期，SMA对NE的收缩反应性变化不明显，而CA、LRA均有显著升高，LRA的高收缩反应出现较早。在失血性休克中亦发现SMA在休克早期存在对NE的高反应性[7]，可能与机体对低血压的代偿调节有关。各血管对Ach的反应性在早期均明显升高，CA高峰出现相对较晚。目前对早期的高舒张反应性尚无相关报道，机制有待于进一步研究。

在休克晚期，各血管均出现对NE的收缩低反应性，与本实验室前期和其他实验室结果一致[3，4]。而对Ach的舒张反应性各血管反应不一，SMA呈明显低反应，CA出现高反应，LRA反应性无明显变化。各器官出现这种反应性差异可能与休克后各器官血液再分布有关，但其机制尚不清楚。有研究证实，在内毒素休克晚期血管内皮细胞受到严重损伤，有去内皮现象[8]，是否各血管的内皮细胞损伤或内皮细胞对Ach的敏感性存在差异，尚需进一步研究证实。

参考文献

[1]d'Emmanuele di Villa Bianca R，Lippolis L，Autore G，et al.Dexamethasone improves vascular hyporeactivity induced by LPS in vivo by modulating ATPsensitive potassium channels activity[J].Br J Pharmacol，2003，140(1):91-96.

[2]Boffa JJ，Arendshorst WJ.Maintenance of renal vascular reactivity contributes to acute renal failure during endotoxemic shock[J].J Am Soc Nephrol，2005，16(1):117-124.

[3]Garcia Soriano F，Liaudet L，Marton A，et al.Inosine improves gut permeability and vascular reactivity in endotoxic shock[J] .Crit Care Med，2001，29(4):703-708.

[4]Yang G，Liu L，Xu J，et al.Effect of arginine vasopressin on vascular reactivity and calcium sensitivity after hemorrhagic shock in rats and its relationship to Rhokinase[J].J Trauma，2006，61(6):1336-1342.

[5]Liu LM，Ward JA，Dubick MA.Hemorrhageinduced vascular hyporeactivity to norepinephrine in select vasculatures of rats and the roles of nitric oxide and endothelin[J].Shock，2003，19(3):208-214.

[6]陈玮，李涛，杨光明，等.内毒素休克后家兔血管低反应性的变化规律及其与血流动力学变化的关系[J].重庆医学，2007，36(22):2254-2256.

篇3

【关键词】温度;浓度;反应速率

一、问题的提出

人教版《化学》选修4《化学反应原理》中，影响化学反应速率的因素是一个非常重要的实验。教材中设计到的温度和浓度对化学反应速率的影响有两个实验，浓度对化学反应速率的影响是用0.01mol/L酸性KMnO4溶液分别与0.1mol/L的H2C2O4溶液和0.2mol/L的H2C2O4溶液反应来进行验证，结果表明加入较浓的H2C2O4溶液褪色更快。温度对化学反应速率的影响是用0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液进行反应，一组放入热水中，另一组放入冷水中，记录出现浑浊的时间，结果显示，放入热水的这一组出现浑浊的时间要比放入冷水的时间短，实验表明，其他条件相同时，升高温度反应速率增大。但是在实际实验教学过程中按照教材上的方法进行实验显得有些繁琐，为了更加简便、直观的观察实验现象，对此实验进行了改进，只用0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液进行反应，同时验证了浓度和温度对化学反应速率的影响，并得到了理想的实验效果。

二、研究目的和意义

（一）研究目的

为探究浓度、温度对化学反应速率的影响，对教材实验改进，用一个实验来证明温度、浓度对化学反应速率的影响，掌握实验的操作方法，并得到理想的实验结果。

（二）研究意义

“为探究浓度、温度对化学反应速率影响”的学生实验方面提供一些可借鉴的资料。

三、研究方法（实验法）

（一）试剂与仪器

0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸馏水、试管、烧杯、温度计、秒表、电子天平、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、洗瓶。

（二）实验方法

1.准确配置好0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液，在三个烧杯中装入不同温度的水，然后取三支大试管分别加入相同体积的反应物，将这三支试管放入不同温度水的烧杯中，观察实验现象，记录出现浑浊的时间。

2.室温下，取两支大试管，分别加入不同体积的反应物，观察实验现象，记录出现浑浊的时间。

Na2S2O3+H2SO4■Na2SO4+S+SO2+H2O

（三）实验结果与讨论

从第一组实验数据可以看出，用0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液各3ml进行反应，当温度越高时，出现浑浊的时间越短，从而得到结论：温度越高化学反应速率越快。从第二组实验数据可以看出，当用0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液各3ml进行反应，出现浑浊的时间为1分33秒，而当把0.1mol/L的Na2S2O3溶液改为6ml时，出现浑浊的时间要比原来的更短，从而得到结论：反应物的浓度越大化学反应速率越快。

（四）结论

通过实验证明得到结论：其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。增大反应物浓度反应速率增大，减小反应物浓度反应速率减小。

四、应用

篇4

关键词：化学反应速率；教学思考；对策

中图分类号：G632.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）04-0233-02

“化学反应的速率”是从化学动力学的角度研究化学反应进行快慢的一节课，课程重点是学习化学反应速率的定量表示方法以及浓度、温度、催化剂等外界因素对反应速率的影响。考试大纲对这节课的要求有：了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法；理解浓度、温度、压强、催化剂等外界条件对反应速率的影响，认识其一般规律；了解化学反应速率在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。学生对“化学反应速率”这一知识点的认识发展过程可用图1来表示，通过必修2的学习已经知道化学反应有快慢之别，但不知道如何定量描述化学反应的快慢。已经知道浓度、温度、催化剂等外界条件的改变将对化学反应速率产生怎样的影响，但不知道为什么能产生这样的影响、影响程度如何。学生在本节课将学习化学反应速率的定量表示方法，并从定量的角度来探讨外界条件对化学反应速率的影响情况。现以鲁科版“化学反应原理”第二章第三节“化学反应的速率”为例，对教学过程中出现的问题进行思考并提出相应解决对策，本节教材的内容框架如图2所示。

一、化学反应速率

教材在这一部分通过一个探究活动，让学生尝试对化学反应速率进行定量的研究。在教学过程中易出现一个问题：由于在这个实验中直接测到的是镁条的质量和物质的量，所以在表示反应速率时，学生都是直接用单位时间内的镁条质量的变化量或物质的量的变化量来表示反应速率的。这与通常说的用单位时间内物质浓度的变化量来表示反应速率不同，因此探究活动设置了问题2“如果分别用单位时间内盐酸浓度的减小和氯化镁浓度的增加来表示反应速率，需要哪些数据？”来引导学生，为下文的速率方程做了铺垫。在学习过程中，学生容易犯一个错误，即将镁的物质的量的变化量除以溶液的体积，当作是镁的浓度的变化量，教师应指导学生，“一般来说，浓度只针对气体和溶液中的溶质，固体和溶剂的浓度看做常数，不能用来表示化学反应速率”。

在教师的教学和学生的学习过程中还应注意以下几点：第一，对于同一个化学反应，用不同的物质来表示的反应速率，在数值上是不同的，所以一般要指出是v（A）还是v（B）。第二，无论用反应物还是用生成物来表示的化学反应速率都是正值，但在课本中出现的两个公式的形式：会让学生以为，以单位时间内反应物浓度的变化量表示的反应速率是负的，容易给学生造成困惑，所以应强调Δc（A）就是浓度的变化量，不一定是“末减初”，即无论以什么物质来表示的化学反应速率都是一个正值。第三，上述的第二个公式较为复杂，学生理解和记忆时比较困难，在实际应用中也较少出现，只是为了说明同一反应用不同物质表示的反应速率都是相同的，所以在教学时应注意引导学生重点理解和掌握第一个公式，对第二个公式的理解应是：在同一个化学反应方程式中，以不同物质表示的反应速率之比等于其方程式系数之比。

在必修2的学习中，学生已经从定性的角度了解了什么是化学反应速率，在这节课中将进一步学习化学反应速率的定量表示方法，并从定量的角度来探讨外界条件对化学反应速率的影响情况，着重培养学生对问题进行定量研究的意识。

二、浓度对化学反应速率的影响

在浓度对速率的影响中，教材出现了速率方程：v=kc（A）c（B）。在教学中要注意把握这部分内容的深广度，与掌握具体知识相比，本节课更重视培养学生对问题进行定量研究的意识，所以在教学时应抓住的一个核心是：只需要知道化学反应速率与反应物浓度存在一定的定量关系，这种定量关系通常通过实验测定，与化学方程式中的系数并无确定关系。

在教学过程中遇到的问题主要有：第一，学生易把速率方程和上节的化学反应速率的计算公式混淆，对于两个公式所表达的意义也不清楚。对于这个问题的突破，可以通过将两个公式进行对比，指导学生对两者进行区分。第二，压强对化学反应速率的影响是学习过程中的一个易错点，应指导学生将压强对速率的影响转化成对浓度的影响，即压强改变时只有引起浓度的变化才会影响反应速率，否则不影响，如：恒容下充入与反应无关的气体问题、只涉及液体和固体的反应的问题等。

三、温度对化学反应速率的影响

这部分内容教学的重点是：温度与反应速率常数之间存在着定量关系；温度对反应速率的影响与活化能有关；活化能的定义。教学时应通过情境的创设，层层设问，将知识点一一引出。首先提问：温度如何影响化学反应速率？（通过影响反应速率常数来影响化学反应速率）；其次提问：为什么升高相同温度对不同化学反应的速率影响程度不同？（不同反应的活化能不同，活化能越大改变温度对反应速率的影响程度越大）；最后再解释什么是活化能。温度对速率的影响涉及到了化学反应动力学研究的问题，具有非常强的理论性。例如：教材提出了“基元反应”的概念，又对“化学反应式怎样进行的”这一问题进行了分析。如何在教学过程中做到既不增加学习难度、不引入过多概念，又可以帮助学生从本质上理解为什么化学反应速率会千差万别，为今后的学习打下初步的理论基础，就成为教学的一个难点。因此在进行阿伦尼乌斯公式的教学时，只要求学生知道对于一个确定的反应，温度对化学反应速率的影响与活化能有关。当Ea>0时，升高温度反应速率常数增大，化学反应速率加快。在教学过程中不宜追究其来龙去脉，更不宜进行公式推导。教材中的反应历程示意图应指导学生学习，借助图像有助于帮助学生理解活化能的意义。

四、催化剂对化学反应速率的影响

催化剂对速率的影响主要是让学生了解催化剂是通过参与反应改变反应历程、降低反应的活化能来提高化学反应速率的。教材中的“氯催化臭氧分解历程示意图”是教学的重点，可以帮助学生理解上述内容。

在教学过程中会遇到的问题是：学生常常将催化剂对化学反应速率的影响和对平衡移动的影响混淆。教师应帮助学生对这一内容进行对比和归纳，如：催化剂降低了反应的活化能，从而使反应速率常数增大，进而提高了化学反应速率；而催化剂不能改变化学平衡常数，从而不影响平衡的移动，不改变平衡状态，问题就能够得到解决了。

教材从“化学反应是怎样进行的”提出“反应历程”和“基元反应”等概念。这些概念的引入可从本质上揭示化学反应的复杂性，保证了教学内容的科学性，帮助学生从本质上理解为什么化学反应速率会千差万别，为今后的学习打下初步的理论基础。但是，高考对速率方程、阿伦尼乌斯公式、基元反应和碰撞理论等都没有要求，那么在教学中如何准确把握教学的深广度，就成为了一个重要的问题。例如对于“基元反应”，仅需知道基元反应即为一步完成的反应，而许多化学反应是由若干个基元反应组成的复杂反应即可。再如对于“速率方程”，需知道化学反应速率与反应物浓度存在一定的定量关系，这种定量关系通常通过实验测定，与化学方程式中的系数无确定关系。

与必修2相比，化学反应原理着重培养学生对问题进行定量研究的意识，因此如何准确把握教学的深广度，不给学生增加学习的负担也是教学过程需要解决的一个重要问题。在教学时，既要使学生对化学反应速率及其影响因素的认识在必修的基础上有所提高，又不过于定量化、抽象化，要注意使这部分内容区别于大学化学教学。重点培养学生分析处理数据的能力及解决问题的能力、逻辑思维的能力，这些能力的考察也是新课程高考中的一个重要方面。

参考文献：

[1]北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材总编委会组.化学反应原理（选修）[M].济南：山东科学技术出版社，2011.

[2]中华人民共和国教育部考试中心.2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2003.

[4]周小山，严先元.新课程的教学设计思路与教学模式[M].成都：四川大学出版社，2005.

[5]王锦化.实验创新活动中高师本科生选题刍议[J].化学教育，2006，（5）.

篇5

关键词：化学反应速率 化学平衡 考点

化学反应速率和化学平衡是中学化学教和学的难点之一，是高考的必考内容。在复习这部分内容时，要掌握相关概念和规律，化学反应速率及其影响条件，化学平衡状态的判断和影响化学平衡的因素，另外还要注意化学反应速率与化学平衡的综合考查。现将这部分主要的考点梳理一二。

一、化学反应速率

对化学反应速率这部分内容，首先要熟练掌握其定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为：v=，单位是：mol/（L・s）或mol/（L・min）或mol/（L・h）。

要了解的是：同一化学反应的速率可以用不同的物质来表示，其数值可能不同，但意义是一样的，这就需要在书写时标明是什么物质的反应速率；并且用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中相应化学计量数之比。另外，一般来说反应过程都不是等速进行的，某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，这一点在判断题中要特别注意。

影响化学反应速率的首要因素是反应物本身的性质，但可以发生变化的是外界因素，常有如下方面：浓度、压强、温度、催化剂，另外光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒体积、扩散速率、溶剂、原电池反应等都会影响反应速率的变化。除了了解影响因素之外，化学反应速率的简单计算也是必不可少的。这就要求我们掌握化学反应速率与化学平衡中计算的基本模式――“三行式”法。

设起始投入的A、B分别为a mol、b mol，某时刻（或平衡时），A的物质的量的变化为x mol，

mA+nB?葑pC+qD

起始：ab 0 0

转化：x

某时刻或平衡：

注意：①转化量与方程式中各物质的计量数成比例，由A即可计算出B、C、D的变化量；

②这里a、b可指物质的量、浓度、体积（针对气体）等，但对于同一算式，各物质所列数值的单位必须统一；

③对反应物：平衡量=起始量-转化量，对生成物：平衡量=起始量+转化量。

【巩固练习】

1．反应4NH（g）+5O（g）?葑4NO（g）+6HO（g）在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率为：（）。

A．（O）=0?郾01mol/（L・s） B．（NO）=0?郾008mol/（L・s）

C．（HO）=0?郾002mol/（L・s） D．（NH）=0?郾002mol/（L・s）

二、化学平衡

化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。后者所说的就是化学反应进行的程度问题――化学平衡。

化学平衡中需要注意的是：化学平衡的对象是可逆反应，理解平衡概念时一定要注意，在反应体系中，既有正反应又有逆反应，二者是统一反应系统的一部分，不是独立存在的。其特征是：

动――动态平衡；

等――正、逆反应速率相等；

定――各物质的量保持不变；

变――条件改变，平衡移动。

所谓“变”，就是在外界因素变化时，平衡状态也会发生移动。这就是勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的某一条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。

1．浓度：增大反应物浓度或降低生成物浓度，平衡正向移动；反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动。

2．温度：升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。

3．压强：加压，平衡向气体体积减小的方向移动；减压，平衡向气体体积增大的方向移动。

4．催化剂：同样程度地影响正反应和逆反应的速率，对化学平衡无影响，但能缩短到达平衡所需的时间。

可逆反应达到平衡的标志和平衡的移动是本节的重要内容。

【巩固练习】

2．在一定温度下，可逆反应：A（气）+B（气）?葑2AB（气）达到平衡的标志是：（）。

A．A、B、AB的浓度不再变化

B．容器中的压强不再随时间变化

C．单位时间内消耗n mol的A同时生成2n mol的AB

D．A、B、AB的浓度之比为1∶1∶2

3．对平衡CO（g）?葑CO（aq）；ΔH=-19.75kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是：（）。

A．升温增压B．降温减压

C．升温减压D．降温增压

三、化学反应速率与化学平衡的综合考查

一般来讲，化学反应速率与化学平衡是紧密相连的，那么当二者同时出现时，就要理清思路，仔细分析。特别是以下几种不准确的表述：反应物和生成物之间存在着一个简单的代数关系；增加反应物的浓度则逆反应的反应速率降低；当增加反应物的浓度（或升高反应体系的温度，减少反应体系的体积）达到新的平衡后，正、逆反应的反应速率与起始平衡状态时的反应速率一致；催化剂能提高正反应的速率，但不能提高逆反应的速率。以上这些表述都是片面的、不完整的。

【巩固练习】

4．对处于化学平衡的体系，以化学平衡与化学反应速率的关系可知：（）。

A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动。

B．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化。

C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大。

D．只有催化剂存在下，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况。

5.下列事实中不能利用勒夏特列原理来解释的是：（）。

A.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增多

B.加入催化剂有利于氨氧化的反应

C.高压有利于合成氨的反应

D.500℃左右比室温更有利于氨的合成

篇6

1.教材地位和内容分析

化学反应速率是化学反应条件确定的重要依据之一，作为动力学原理的重要组成部分，化学反应速率的学习和研究具有重要的理论价值和应用价值.在高中化学知识框架中，化学反应速率在必修Ⅱ和选修Ⅳ两个模块呈现，虽然具体的学习要求不同，但足见其在高中化学知识体系中的重要地位.从知识[JP3]内在构成来看，化学反应速率主要包括概念、计算及影响因素等.[JP]

2.当前教学研究存在的问题

在教学过程中，广大一线教师均有这样的体验：学生在单纯地学习化学反应速率概念、计算和影响因素时，普遍感觉比较轻松，但在运用反应速率知识辅助学习化学平衡原理时，原有的对化学反应速率的认识立即变得模糊，容易出现瞬间短路的现象.这样的现象其实反映了一个问题：化学反应速率的知识体系真像原本以为的那样容易被学生掌握吗？那么如何才能帮助学生克服这样的学习障碍呢？笔者以搭建学习支架的方式进行了有益的尝试.

二、理论依据

1.学习支架存在的理论基础

建构主义认为学习是新旧知识反复进行双向交互作用的进程，即对新知识意义的不断建构和对旧有知识意义的不断加以改造、重新组合的过程，也就是从同化到顺应，又由顺应到同化不断循环交替的过程.教学过程中，教师通过搭建学习支架能更好地帮助学生联系旧有的知识经验，展开组内组间合作交流，从而更有利于重新构建新知识.

2.学习支架的概念内涵

所谓支架指的是具有支撑作用的构架，学习支架即是在学生学习过程中对其学习具有支撑作用的辅助工具.确切地说，学习支架是一种旨在帮助学习者构建知识的概念框架，目的是将繁重复杂的学习任务简化分解，从而以便学习者更深入地理解问题.正因为这样，学习支架在各级各类学习中，都应该有着广泛的适用性，尤其是把支架搭建在学习者的最近发展区上，此时效果最佳.教师在搭建学习支架前，应努力创设情境，以期在激发学生学习兴趣的同时唤醒学生脑海中所有相关就知识的记忆，从而更准确地定位学生的最近发展区.同时应该让学生全程参与搭建学习支架、解决所有问题的全过程，既让他们体验获得知识的整个思维过程，又使他们自主搭建学习支架的能力得到发展和提升.

三、案例分析

下面我们就以选修Ⅳ化学反应速率为例，来具体谈一下如何搭建学习支架.

1.准备工作――学生最近发展区分析

学生通过必修II化学反应速率的学习己经初步定性接受了反应速率概念，知道反应速率是表征化学反应快慢的物理量，了解化学反应速率受温度、浓度、压强、催化剂等外部条件的影响，但对于这些外部条件影响反应速率的变化历程、影响效果等知之甚少.学生经过必修阶段元素化合物知识、氧化还原理论的学习储备初步具有了一些定量分析化学反应的经验，但还缺少定量分析化学反应速率的相关经验.学生通过部分演示实验、分组实验掌握了一些控制变量进行对比实验、探究实验的方法和技巧，使掌握定量测定化学反应速率、定量分析外部条件对反应速率的影响效果成为可能.

2.搭建认知支架，整合知识基础

个体学习活动常常受到个体所处的周围环境、文化背景的深刻影响，所以从学习者已有的生活经验出发，创设生活情境，有利于激发学习者的学习热情和学习兴趣，使他们更为积极主动地开展对比与想象，将所要学习的新知识与头脑中原有的旧知识同化顺应，从而整合形成一个更为完善、更加稳固的知识基础.为此，在化学反应速率教学中，设置认知支架：以源自生活的一组图片“食物的变质”“化石能源的形成”“炸药爆炸”帮助学生回忆化学反应快慢的定性直观描述，“校运会百米冲刺”“百米飞人大战”回忆描述快慢的定量方法及定量工具.这样学生很容易由运动会百米计时联想到化学反应速率的定量描述方法为消耗一定量反应物或生成一定量产物所需时间，或是单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量.

3.搭建实验支架，培养学科思维

化学是一门以实验为基础的学科，观察实验可以帮助学生获得感性认识的第一手材料，操作实验可以发展学生实践动手能力，分析实验可以提升学生学科思维能力，设计实验更可以提高学生学科素养.在教学过程中，通过化学实验教师和学生将组合成学习统一体，从而产生更多的交互式合作与交流.在设计实验方案定量探究影响化学反应速率的过程中，搭建如下三个实验支架：（1）引导学生对照酸性高锰酸钾与草酸反应原理，明确影响该反应速率的因素，将所有变量分类成自变量、因变量和控制变量，以便帮助学生准确把握控制变量法.（2）引导学生将自变量按浓度、压强、温度、催化剂等因素分类，将抽象的控制变量概念具体化为基于控制变量法设计的一组系列实验，并通过小组合作、交流讨论确定各个实验方案的可行性.（3）引导学生分组操作实验、观察现象，记录相关数据于自己设计的实验报告纸上，并分析处理所得数据，得出实验结论.通过实验支架的搭建，将学生由看热闹的外行变成理性严谨的内行，使学生更深刻地体会到化学学科的研究过程和方法，提升科学素养.

4.搭建概念图支架，发展知识网络

概念图是基于奥苏贝尔认知同化学习理论的网络结构示意图，它以节点表示概念，节点间连线表征概念间内在逻辑关系，将学习过程形象直观为旧有知识网络体系不断同化新知识从而不断扩展的过程.为了使学生顺利接受并理解新知识，教师应首先整固学生的上位概念体系，建立稳定的概念固定点，为新概念的纳入做好充分准备，其次应注意选择合乎学生认知发展规律和知识内在逻辑结构的学习流程，方便学生前后联系，此外还应注意适时对新旧概念展开对比区分，以防错位混淆.因此，在教学中搭建如下支架：（1）必修化学反应速率概念与影响因素概念图；（2）反应速率概念的量化表征、瞬时速率与平均速率概念、同一化学反应中不同物质表征的反应速率及其定量关系；（3）影响化学反应速率的因素的微观解释、图像及一些简单数量关系；（4）化学反应速率完整概念图的整合.通过概念图支架的搭建，引导学生学会从简单到复杂、从局部到整体建构概念图，体验概念图内在的逻辑关系，使所学新知识内化而成的新知识网络体系更加清晰、稳固.

篇7

活化能是化学动力学中的重要概念，是教师教学、学生学习的难点内容，也是近年来高考命题的热门选择。目前的大部分高中化学教材给出的活化能的定义，给读者的信息都是，一个化学反应的活化能既不可能是零，更不可能是小于零的负值，活化能是负值在理论上是没有意义的，相应地，高考命题时也默认了活化能只有正值。正如2011年海南省理综高考11题：

某反应的ΔH=+100 kJ?mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是（ ）

A.正反应的活化能小于100 kJ?mol-1

B.逆反应的活化能一定小于100 kJ?mol-1

C.正反应的活化能不小于100 kJ?mol-1

D.正反应的活化能比逆反应活化能大100 kJ?mol-1

再看C选项，在与学生交流的过程中发现，学生通常认为，如图1所示的反应物A生成物C时，必须要经过一个吸收一定的能量达到活化状态B的过程，只有比反应物的平均能量EA高出E1（或E1以上）的数值时，才能越过能峰，变成产物的分子，也就是说，活化能一定是正值，因此正反应活化能一定大于100 kJ?mol-1，而不是C选项中的不小于（即大于或等于）100 kJ?mol-1，因此C选项错误。

这种解释在高中阶段似乎没有什么错误，甚至能提出此解释的往往是成绩较好的学生。但是，我们知道，常见的化学反应，其实都不是分子间直接碰撞而完成的，它们都要通过许多单个反应步骤才最后变成产物分子，这每一步骤的化学反应就是基元反应。常见的化学反应实际是许多基元反应组合后的结果，即总包反应。基元反应的活化能有简单而清晰的物理含义，都是正值；而总包反应的活化能是若干基元反应活化能的数学上的混合，失去了清晰的物理含义，仅是一表观量，其值可正、可负，甚至可能为零，取决于该反应的温度效应。

1 温度对反应速率的影响

一个反应的活化能跟其温度与反应速率的关系密不可分，一般说来，温度对反应速率的影响大致有五种类型[1]，如图2所示：

a.随温度的升高，反应速率有规律地呈指数上升。这种情形最为普遍，属于一般反应类型。

b.在温度较低时，升高温度对化学反应速率的影响不大，但当温度上升到某一值时，反应速率突然剧增，发生爆炸。这种反应称为爆炸反应。

c.开始反应速率随温度升高而上升，温度升高到一定值后，反应速率反而随温度的升高而降低。某些催化反应和酶反应属于这种类型。

d.反应速率随温度的上升而出现加快减慢再加快的曲折变化，如碳的氢化反应就是这种情形，当温度升高时可能有副反应发生而复杂化，使反应速率呈上述变化。

e.反应速率随温度的升高而降低。

高中阶段接触到的化学反应大多属于a，即反应速率随温度的升高而加快，我们称之为正温度效应，只有少数如图e，反应速率随温度的升高而降低，称为负温度效应，如在183K至773K的温度范围内，反应2NO+O2=2NO2随温度的升高而降低。而实验发现，在极少数情况下，某一很小的温度范围内，温度升高或降低，反应速率常数不变化，正如在773K以上时，上述NO转化为NO2的反应速率几乎不随温度变化而变化。

2 从阿仑尼乌斯公式再谈活化能

化学反应活化能的概念，是瑞典物理化学家阿仑尼乌斯于1889年提出来的。他在研究反应温度对反应速率的影响时，受范特霍夫等前人实践的启发，得到了阿仑尼乌斯图，即用速率常数k的自然对数（lnk）对温度的倒数（1/T）作图而得到的一条直线，其线性关系用阿仑尼乌斯公式来表示，即k=Ae-Ea/RT，式中的k为反应速率常数，A称为指前因子，而Ea就是其定义的活化能。按照IUPAC（1996）推荐的观点[2]，活化能Ea的准确定义是阿仑尼乌斯图上该直（曲）线在温度T时的斜率：

据此，我们能得到总包反应的活化能，以及基元反应的活化能。阿仑尼乌斯公式不仅较好地说明了反应速率与温度的定量关系，还说明了活化能对反应速率的影响以及活化能和温度两者与反应速率的关系。而在高中阶段，几乎所有的化学反应，其反应速率都是随着温度的升高而加快，即图（a）的形式，因此根据上式可以得到，反应温度T升高，速率常数k相应增加，即正温度效应，其活化能Ea必为正值。

但事实上，根据以上速率-温度图也可知，并不是所有的化学反应都是正温度效应，也有些化学反应，速率随着温度升高而减慢，即负温度效应，对应的活化能便是负活化能。而随温度变化而速率常数不变化的，则对应零活化能。如有机氧化机理中的高热反应[3]：CH3OO+HO2-CH3OOH+O2，此反应的活化能是-2580 cal/mol，即-10.78 kJ/mol；又如大气污染机理中的一氧化氮夺氧反应：RO+NOR+NO2（R=Br、Cl、OH等），活化能在-2 kJ/mol左右。另外，一些原子复合反应也有负活化能，如：I+I+MI2+M（M=He、Ar、O2、CO2等）。

然而，阿仑尼乌斯公式有一定的适用范围。由阿仑尼乌斯公式k=Ae-Ea/RT可以看出，符合该式的反应，反应速率只能是随温度升高指数升高或指数下降，但很多反应，如图b～e，显然已经不符合阿仑尼乌斯公式了。对于这些特殊反应或复杂反应，就不能简单地套用阿仑尼乌斯公式来判断活化能的正负大小，而应该根据实验结果或一些动力学数据加以具体分析。

3 高中化学教科书中关于“活化能”概念的比较

从上述对活化能的分析我们已经知道，基元反应的活化能是正值，而总包反应的活化能与其本身的温度效应有关，其值可正、可负也可为零，高中阶段接触的反应并不都是基元反应。那么，高中阶段对于活化能是如何定义的呢？查阅目前三个版本的高中化学教材如表1所示：

可以看出，只有鲁科版提出了“基元反应”的概念，笔者认为，人教版与苏教版对活化能的定义都不尽科学，尤其是人教版提到的“多出的那部分能量”，极有可能会给学生以“活化能都是正值”的暗示。

由此可见，在没有指明特定的化学反应、不明确该反应的温度效应的情况下，不能够判断其活化能的正与负。明确了这一点之后，再来分析2011年海南省这道化学高考题的C选项，此题并没有提供具体的化学反应，活化能可正可负可零，因此正反应的活化能可以大于、小于或者等于100 kJ?mol-1，C选项错误。虽和原先的判断一致，但理由却大相径庭。

篇8

关键词:同题异构；化学反应速率；概念

同题异构是不同教师就同一课题进行课堂教学展示，同样的主题，不同的维度，多样的策略，教师在交流中碰撞思维、分享智慧，共同探讨教学的真谛。为更好促进教师专业成长、积累教学资源，本学期我们化学学科组织了苏教版高中化学2专题2“化学反应速率”一节内容的同题异构教研活动。本文就二节同题异构课，谈一些思考和感悟。

一、课题导入

老师甲：利用幻灯片向学生展示溶洞的形成、塑料的降解、钢铁的生锈、奥运的焰火、炸药的爆炸等图片，美丽的图片给学生提供了真实的场景，让学生直观感受化学反应有快慢之分，再设问学生比较它们的尺度,引导学生建立定量研究化学反应速率的意识。老师乙：请两位学生来完成一组对比实验，取两支大小相同的试管，分别加入1mL0.1mol/LKMnO4溶液，加人5滴相同浓度的硫酸溶液，同时分别向两支试管中加入2mL0.01mol/L和2mL0.2mol/LH2C2O4溶液，观察比较高锰酸钾溶液褪色的快慢。

二、概念建构

老师甲：从设问学生物理上如何给速率下定义类比到化学反应速率如何表示，启发学生得出化学反应速率的定义（v（B）=Δc（B）/Δt、单位（mol•L-1•min-或mol•L-1•s-1），教师指出化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，如果Δt取值足够小就为瞬时速率；由于固体和纯液体的浓度为常数，不能用来表示某一反应的化学反应速率；同一时间间隔内，用不同的物质表示同一反应的反应速率数值虽然不同，但所表示的反应速率意义相同；通过习题让学生得出规律化学计量系数比等于反应过程中变化的物质的量之比，等于变化的物质的量浓度之比，也等于化学反应速率之比。老师乙：将0.01mol/L的KMnO4溶液与0.2mol/LH2C2O4溶液混合，再加入少许稀硫酸。由于发生下列反应，混合溶液的颜色会逐渐变浅直至变为无色。让学生观察不同时刻反应混合物中KMnO4的浓度，见表1，思考如何用数据表示该化学反应的速率。利用表1的数据学生可算出不同时间间隔内高锰酸钾浓度的变化，强调比较反应快慢的要素时间、浓度变化。在此基础上指出：通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度（常用物质的量浓度）的增加来表示化学反应速率。

三、实验设计

老师甲：设计了如下5组实验：（1）比较碳酸钠粉末、碳酸氢钠粉末和同浓度的盐酸反应的快慢；（2）比较Na2S2O3分别和不同浓度的稀H2SO4反应的快慢；（3）比较同浓度的Na2S2O3和同浓度的稀H2SO4在不同温度下反应快慢；（4）比较块状与粉末状的CaCO3和同浓度的盐酸反应的快慢；（5）比较H2O2在MnO2有无的条件下反应的快慢。老师乙：设计了如下4组实验：（1）比较相同大小的镁条和铁片与0.5mol/L盐酸反应；（2）比较Na2S2O3分别和不同浓度的稀H2SO4反应的快慢；（3）比较同浓度的Na2S2O3和同浓度的稀H2SO4在不同温度下反应快慢；（4）比较H2O2在少量MnO2、2滴0.2mol/LFeCl3溶液和一小块新鲜的动物肝脏及不加任何物质情况下反应的快慢。

四、课堂小结

教师甲：在课的结束时，先引导学生回忆本课所学内容，然后引导学生反思学会了哪些方法、形成了哪些观念，最后通过几个练习巩固测试学生对所学掌握程度，习题渗透了本节课的核心知识，也在提醒所学内容中的重点，实现了学生对化学反应速率的感性认识到理性认识的转变。教师乙：与教师甲相比，教师乙不仅引导学生反思本课所学内容，反思学会了哪些方法、形成了哪些观念，还特别重视学生问题意识的培养，他询问学生还有什么问题，学生回应后还设计了一个课后探究题：如何用所学的知识来加快合成氨工业反应速率，从而既让学生感受到学习的价值，又为下一节课的学习作了较好的铺垫。

五、教学感悟

1.实验的开发与设计化学实验的主要目的是帮助学生认知和促进学生学习，优秀的化学实验不仅能丰富学生认知手段，还能引领学生深入分析问题、探究原理，促进学生思维发展和能力提升。所以，在教学实践中教师不能以教材上的演示实验为教条，而是要结合不同版本教材、学生实际情况和学校的实验条件作必要改进，教师乙没有被课本实验束缚，充分整合实验资源，开发设计了新的实验，激发了学生的学习动机，丰富了学生的情感体验，为学生建构概念提供了生动形象的支架，有效地帮助学生认知和促进学生学习。2.难点的化解与突破难点是指学生不易理解的知识、不易掌握的技能技巧，或者是容易产生负迁移的学习内容。它犹如学生学习途中的绊脚石，阻碍着学生进一步获取新知和建构概念。本节教学内容的难点是用不同的物质表示同一时间间隔内同一反应的反应速率其数值虽然不同，但所表示的反应速率的化学意义是相同的。教学中教师甲巧妙地用物理上大小不同车轮表示拖拉机前进速率，虽然大小轮转的圈数不同但表示同一拖拉机前进速度，这样的难点化解和突破，化抽象为具体，变晦涩为浅显，降低了学生建构知识的难度。3.问题的设置与处理问题对于驱动学生开展探究活动和促进学生思维发展有着重要的作用。但不是任何问题都是有效的和具备引发思维功能的。只有把问题设置在学生的最近发展区，这样做既符合学生的认知水平，又可以有效激发学生的学习和探究动机，让学生通过合作研究、相互启迪中解决问题，并在此过程中学习新的知识、掌握规律。教师乙设计的问题有层次、有梯度，由表及里，让学生拾级而上，不断深入，这样让学生在思考和解决问题的过程中习得知识，发展思维。通过同题异构这个教研平台，让教师取长补短，使教师各显神通，启迪了教师思维，分享了教学经验，教师可以在交流中生成，在生成中建构，在建构中发展。

参考文献

篇9

一、典型试题解析

例1.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：

根据以上规律判断，下列结论正确的是

A.反应Ⅰ：H>0，P2>P1 B.反应Ⅱ：HT2

C.反应Ⅲ：H>0，T2>T1；或H

解析：该题通过四个图象考察学生对改变温度、压强对化学平衡移动的影响，学生必须具备良好的观察能力和思维判断能力。反应Ⅰ中温度升高，A的平衡转化率降低，说明正反应是放热反应，HP1。反应ⅡT1先达到平衡，说明T1>T2，温度升高，C的物质的量减小，说明正反应是放热反应，HT1，温度升高，C的平衡体积分数增大，说明正反应是吸热反应，H>0；如果T1>T2，温度升高，C的平衡体积分数降低，说明正反应是放热反应，HT1，温度升高，A的平衡转化率增大，说明正反应是吸热反应，H>0；如果T1>T2，温度升高，A的平衡转化率减小，说明正反应是放热反应，H

例2.（2）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO（g）十H2O（g）？葑CO2（g）十H2（g）十Q（Q>0）

CO和H2O浓度变化如下图，则0―4min的平均反应速率v（CO）=______mol/（L・min）

（3）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。

①表中3min―4min之间反应处于_________状态；

C1数值_________0.08mol/L （填大于、小于或等于）。

②反应在4min―5min之间，平衡向逆方向移动，可能的原因是________（单选），

表中5min―6min之间数值发生变化，可能的原因 （单选）。

a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度

解析：第（2）小题是利用图象数据求化学反应速率。0―4minCO的平均反应速率应为4min内的浓度变化（0.20mol/L―0.08mol/L）与时间（4min）的比值，计算结果为0.03mol/L ・min。

第（3）小题将图表信息和图象信息相结合，体现了图象题的新发展。在高于850℃时发生反应，化学反应速率加快，一定在4min前达到化学平衡。另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同，故3min―4min之间反应应处于平衡状态。由于是放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，C1数值应大于0.08mol/L。反应在4min―5min间，平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起，所以选d。表中5min―6min之间CO浓度减少，H2O浓度增大，CO2浓度增大，只有增加水蒸气，使化学平衡向正反应方向移动。所以选a。

二、试题对分析化学反应速率和化学平衡图象题的启示

1.牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意：外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度―时间图、转化率―时间图、反应物的含量―浓度图等上如何体现。

2.对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理联系。

（2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物；一般生成物多数以原点为起点。

（3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。改变温度时，正逆反应速率变化的趋势是相同的，如升高温度正逆反应速率均增大，只是增大的倍数不相同，吸热反应方向增大的倍数更多，降低温度，正逆反应速率均减小，放热反应方向降低的倍数小在速率一时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度时，v（吸）大增，v（放）小增；增大反应物浓度时，v（正）突变，v（逆）渐变。在速率―时间图像上浓度的改变是相接的，改变温度，压强，速率的图像是不相接的。

（4）注意终点。例如在浓度一时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。

3.对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理联系。

（2）紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热；体积增大、减小还是不变；有无固体、纯液体物质参加或生成等。

（3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。

（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。

篇10

关键词：化学反应速率；化学平衡；调查研究

文章编号：1005C6629（2017）3C0021C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学反应原理是中学化学中逻辑性最为缜密的一个部分，而最令学生头痛的则是其中的化学平衡部分。化学平衡还包括下位的弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡等内容。化学平衡的基本原理是上述所有理论的基础，学生只有真正掌握了化学平衡，才能认知其他特殊条件下的各类平衡问题。

1 “速率”和“平衡”的教学误区

1.1 尽管课标“隔离”了“速率”和“平衡”，但教学中往往混为一谈

化学反应动力学和热力学的基础内容是高中化学反应原理模块的重要组成部分。课程标准要求学生对动力学的认识主要有：（1）知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率；（2）知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响；（3）通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。而对热力学的要求包括以下两个方面：（1）能用焓变和熵变说明化学反应的方向；（2）描述化学平衡建立的过程，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[1]。

很明显，课标对动力学和热力学这两个理论作了明确的“隔离”，即内容上分开来阐述，强调了速率相关内容的过程性以及平衡相关内容的状态性。例如课标要求用焓变和熵变两个状态函数去判断反应进行的方向，要求利用化学平衡常数去计算反应物的转化率等等。动力学和热力学有着不同的研究对象，前者关注的是反应的过程，后者只关涉体系的状态。两者有着本质的差异，而教材往往通过速率来建立平衡，且通过速率的改变来讨论平衡的移动，从而教师往往将两个理论混为一谈，时而“速率”，时而“平衡”，导致学生误以为速率的改变是平衡移动的原因，事实上焓和熵才是影响平衡的关键因素。

在教学实践中，教师往往这样总结：“在一定的条件下，当一个可逆反应的正逆反应速率相等且不等于零时，该反应就达到了动态的化学平衡状态。这种状态的建立需要一定的条件，当条件改变时，导致正逆反应速率改变，从而平衡状态被打破。如果正反应速率大于逆反应速率，那么反应向正方向移动，最终达到一个新的平衡。”这样的表述乍看起来很正确，有条理。但仔细分析其逻辑关系时会发现存在很多问题。比如这样的表述认为速率不变导致了平衡建立，速率的改变引起了平衡的移动，即化学反应速率是化学平衡的原因。这种将热力学和动力学归结为简单的因果关系的错误做法，势必导致学生思维紊乱，因此从源头上区分动力学和热力学才能消除这种认识误区。

1.2 相P研究“隔靴搔痒”，没有涉及教学中如何有效“分离”动力学和热力学

很遗憾的是，相关教学研究并没有关注到教学实践中如何从源头上消除这种混淆，而主要集中在以下三个方面：一是学科本体知识的推导。主要是从学科本体知识层面出发去辨析和论证化学反应速率、化学平衡状态、化学平衡移动等核心概念的内涵和实质，探讨各概念间的联系和区别。该讨论建立在大学物理化学的纯理论知识之上，没有涉及到具体的教和学，缺乏操作性。

二是教学策略与方法的探讨。这类研究一般都起源于教师在实际授课过程中遇到的困惑或者问题，针对某一节课或者某一单元的内容，通过尝试新的教学理念或者改进教学设计和方法来提高教学的实效性，然后分析比较改进后的成果和不足，为其他教师提供参考。但以上研究极少触及学生在本部分产生认知障碍的本质原因：即将混淆了的热力学和动力学作为建构知识的基础。

三是学生学习障碍点的分析。这部分研究主要从教学重难点出发，调查分析学生存在的认知障碍和迷思概念以及形成原因，旨在探讨如何避免学生在认知建构中出现矛盾。但这类研究的关注点集中在教学过程中的策略和方法是否恰当，很少触及到学科本体知识框架的科学性。

1.3 教学误区的实践表征：“以其昏昏，使人昭昭”

在真实的教学情境中主要存在两个方面的问题：一是教师本身理论知识紊乱、逻辑不清，不清楚化学反应速率和化学平衡之间的联系和区别。因此在教学实践中也就无法将这个问题有层次、结构化地呈现给学生。导致学生在认知建构的起始阶段就存在误区，失之毫厘谬以千里，最后无法认清动力学和热力学的本质。

二是学生在学习这一块内容时只考虑速率和平衡的关系，错误地使用速率去推断一切平衡问题，混淆了两个理论不同的适用范围，不能区分过程性问题和状态性问题，导致问题解决时思维混乱，甚至出现分别从“速率”和“平衡”的角度去分析同一个问题，居然得到截然相反答案的情形。如有学生学完速率和平衡之后提出一个问题，“有固体做反应物的可逆反应达到平衡状态后，将固体由块状粉碎成粉末状后，正反应速率增大，逆反应速率没有变化，为何平衡没有移动呢？”学生这种问题出现的根本原因在于学生没有理解化学平衡移动的能量本质。

2 “速率”和“平衡”教学的实证研究

本研究对北京市一所普通学校的高二学生进行调查研究，发放问卷240份，回收有效问卷194份，有效回收率为80.8%。

研究工具分为问卷和访谈两部分。（1）问卷测试。问卷包括对速率及其影响因素的理解、对平衡及其影响因素的理解、对平衡和速率关系的理解三个维度。每个维度均包括两个判断题，每个问题后均要求学生写出判断的原因。（2）半结构性访谈。对6位教师进行深度的半结构性访谈，主要从教师的角度关注教学实践中速率和平衡问题的处理。测试总体结果如图1所示。

学生对于化学平衡的表征、速率表征及速率与平衡的关系掌握较好，正确率在80%以上。但在平衡与状态的关系、速率与平衡的移动等方面表现一般，正确率50%左右。由于相应的理论知识掌握不扎实，导致绝大多数学生在实际问题解决时束手无策，得分率非常低，仅有26%的学生能够很好地解释工业合成氨中的相关问题。图1充分说明了以下几个问题：一是大部分学生能从较低层次理解速率和平衡及二者关系，但未能上升到速率微观变化机理的高度，孤立地考虑速率的各影响因素，没有形成系统；二是接近一半的学生对于化学平衡状态的实质认识有欠缺，不能理解平衡状态只与系统的各状态函数（焓、熵、温度等）有关而与达到平衡的途径无关；三是绝大多数学生对平衡和速率的关系极少能从本质上区分，几乎都停留在各种规律的机械记忆上，化学平衡常数仅仅被作为计算的工具，没有意识到平衡的热力学实质（K与Q的关系）。

2.1 对平衡及其影响因素的理解：半数学生不清楚“平衡只与体系的状态有关，与建立的途径无关”

数据分析结果表明，87%的学生能够正确判断“化学平衡发生移动，但化学平衡常数不一定改变”，其中62%的学生能够指出化学平衡常数仅与温度有关，仅16%的学生能够同时指出化学平衡受多种因素（浓度、温度、压强等）的影响。学生总体的25.7% 在解释这一判断时出现了错误。主要的错误解释有三类，每类约占1/3，具体数据见表1。

有54%的学生能够正确判断“平衡只与体系的状态有关，与建立的途径无关”，其中39.5%的学生能够答出“在等温等压下，固定容积时，1mol N2和3mol H2达到的平衡状态与2mol NH3达到的平衡状态是等同的”或者“以上两种情况是等效平衡”。学生总体中有51.4%在解释原因时出现了错误，没有从热力学的研究角度去看待平衡状态，仍然试图从变化过程推断平衡结果，将动力学套用到热力学问题的解决中，从而导致科学性错误。主要也是三类，具体情况见表1。

2.2 对速率及其影响因素的理解：大部分学生忽视速率的定量特征

数据分析结果表明，82.9%的学生能够正确判断“速率大，现象并不一定越明显”，其中58.6%的学生认为“无明显现象的化学反应即使速率大现象也不显著”。学生总体的24.3%在解释判断原因时出现了错误，主要错误有两种，一是认为速率是物质的量的变化，没有考虑单位时间。数据表明大部分学生对于化学反应速率的意义认识比较清晰，但绝大多数学生仅基于化学反应的某种现象来考虑化学反应速率的大小，忽视速率的定量特征。有研究者指出，“化学反应速率”的广义定义可以表_为“参与反应的物质的‘量’（如质量、物质的量、物质的量浓度等）随时间的变化量”，这一定义是“化学反应速率”普遍的表达方式[3]；二是学生错误地认为只有观测到宏观实验现象才能讨论速率，如果没有气泡或者颜色变化等则无法测量速率。事实上，眼见不一定为实，有时现象明显可能速率并一定大。

2.3 对速率和平衡关系的理解：几乎没有学生理解“速率所属的动力学及平衡所属的热力学虽然两者相关，但并不互为因果关系”

有81.4%的学生正确判断“反应速率变化，平衡并不一定移动”，其中68.4%的学生能够举出反例如“催化剂可以改变化学反应速率，但并不能使平衡移动”来证伪该命题，3.5%的学生想到了“对于反应前后气体的物质的量相等的反应压强的改变同等程度地改变反应速率，平衡不移动”；学生总体的38.6%不能正确清楚地表述原因。判断错误的学生原因主要有两点：其一是化学反应速率决定平衡；其二是认为加热等会使速率增大，但平衡有可能不移动。50%的学生能正确判断“平衡正向移动，正反应速率可能变大、变小或者不变”，其中34.3%的学生表示“正反应速率和逆反应速率有可能同时增大或减小，但只要正反应速率大于逆反应速率，平衡即向正反应方向移动”。判断错误的学生主要认为“只有正反应速率增大，且逆反应速率减小，平衡才能正向移动”。

速率是动力学概念，平衡是热力学的概念，属于不同的范畴，两者相关，但并不互为因果关系。因此，应基于能量的视角来理解化学平衡的本质，热力学中的平衡状态是一种体系中所包含的能做功的热量（焓）和分子功（熵）之间的特殊稳定状态。这种状态的存在用平衡常数K和Q的相对大小来衡量，而正逆反应速率相等是化学平衡建立后的一种外在表现形式，使用正逆反应速率的大小变化去推论平衡的相关问题存在科学性错误。

化学热力学认为对任意的封闭系统，当系统有微小变化时，

总之，通过上述讨论，无论是平衡的建立过程还是平衡的移动过程，热力学基础上建立的关于化学反应问题的结论，与反应速率之间没有任何的联系。

3 澄清“速率”和“平衡”教学误区的建议3.1 教师要深刻把握热力学、动力学的联系与差异

化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。由于二者各自的研究任务不同、研究的侧重点不同，因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。因此，教师要从源头上对它们作本质的区分。

化学反应热力学，特别是平衡态热力学，是从静态的角度出发研究过程的始态和终态，利用状态函数探讨化学反应从始态到终态的可能性及变化过程的方向和限度，而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。所以化学反应热力学只回答反应的可能性问题，不考虑时间因素，不能回答反应的速率和历程。热力学方法不依赖于物质的结构和过程的细节，旨在预示和指出途径而不是解释，因此它只能处理平衡问题而不能说明这种平衡状态是怎么达到的，只需要知道体系的最初和最终状态就能得到可靠的结果[7]。

一般来说化学反应动力学的研究对象包括以下三个方面：化学反应进行的条件（温度、压强、浓度及介质等）对化学反应速率的影响；化学反应的历程（又称机理）；物质的结构与化学反应能力之间的关系。化学动力学最重要的是研究化学反应的内因（反应物的结构和状态等）与外因（催化剂、辐射及反应器等存在与否）是如何影响化学反应的速率及过程；揭示化学反应机理；建立总包反应与基元反应的定量理论等[8]。

在对化学反应进行动力学研究时总是从动态的观点出发，由宏观的研究进而到微观的分子水平的研究，因而将化学反应动力学区分为宏观动力学和微观动力学两个领域，但二者并非互不相关，而是相辅相成的。平衡是对过程结果的描述，速率变化则是对反应过程的描述。它们的解机制是两个不同学科的不同问题，既非化学平衡移动决定反应速率的变化，也非反应速率的变化导致了化学平衡的移动，它们属于各自独立的学科体系问题。

3.2 教学顺序可以尝试调整，按照大学顺序先平衡后速率，有利于中学与大学衔接

我们发现，传统教学基本按照人教版教材顺序安排，先讲“化学反应速率”部分，然后通过速率的讨论来研究平衡的建立问题。笔者通过教师访谈发现，他们认为“速率”较为贴近学生的生活经验，且已有认知中的物理概念“速度”易于迁移，所以没有觉得这种教学顺序存在问题。但由于速率的影响因素和平衡的影响因素非常相似，这种教学安排导致前者对后者的学习产生了干扰，学生在后期平衡移动的判断过程中把正逆速率的改变看成平衡移动的本质原因。

教师应当对学生的认知障碍有一定的判断，认识到速率部分的学习对学生认知同化造成矛盾，因此合理调整教学顺序，选择比较合适的教学素材，可以克服这一困境。例如可以采取鲁科版《化学反应原理》中的编排顺序，将化学反应方向和限度放在化学反应速率之前教学。笔者对鲁科版教材编写专家进行访谈，发现该版本教材之所以将“平衡”置于“速率”之前，就是为了避免以往教学中先讲速率的弊端，让学生分清热力学和动力学这两个不同的问题。这样的教学顺序也符合大学化学中的授课顺序，有利于中学到大学的教学衔接。

3.3 引导学生厘清平衡和速率，从热力学的角度解决平衡问题

为了使学生能从本质上理解反应速率的影响因素，教师要使学生将速率的宏观影响因素（浓度、温度、催化剂）和微观机理（碰撞理论和活化能理论）结合起来，只有让学生能从能量角度（活化分子数和活化分子百分数的改变）推理出浓度、温度、催化剂对速率的影响，学生才能不浮于表面的死记硬背。针对化学平衡移动这一学生认知困难的部分，教师应当深刻把握平衡的本质，即将平衡的影响因素归于化学平衡常数K与浓度商Q的不相等，温度改变了平衡常数K的数值，而压强或浓度改变的则是浓度商Q的数值，平衡会向使浓度商Q趋近于平衡常数K的方向移动。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2][5][6][7]傅献彩等.物理化学（第五版）（上册）[M].北京：高等教育出版社，2006：343～347，348～349，362～365，64

篇11

所谓翻转课堂,就是教师创建视频,学生在家中或课外观看视频中教师的讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的这样一种教学形态[1].翻转课堂的实现必须具备两个前提:一是必须为学生提供一个完善的网络环境;二是学生必须具备非常强的自觉性。

对于自觉去利用视频学习的学生,可以养成良好的自主学习习惯和自我管理能力,提高学习效能;而对于自觉性不强的学生,课下自己不学,课上因为进度太快,导致学生学习直接出现脱节,这样非常容易造成两极分化,并且是一种不可逆转的两极分化。而要把它融入高中化学教学当中,就必须结合化学学科的特殊性,进行有效的教学,具体实施几来可以从以下几个方面着手。

2.翻转课堂在化学课中具体实施过程

笔者将新高一两个不同层次的班级作为研究对象,一个班级为年级特保班,化学平均分为85.7左右,另个班级为平行班,化学平均分为68.5左右。通过相同的环节和步骤实施翻转课堂教学,具体过程为:(以鲁科版化学必修二第二章第二节《化学反应的快慢和限度(一)》教学过程为例).

2.1确定问题

教师需要根据课程内容和学生观看教学视频和实验视频、课前练习中提出的疑问,总结出一些有探究价值的问题。学生根据理解与兴趣选择相应的探究题目。在此过程中,教师应该针对性地指导学生的选择题目。根据所学内容对学生进行分组实验,要求他们各自课前先观看实验视频进行课前学习,其中:

第1组:取三支试管,分别加入5毫升0.5摩尔/升的盐酸。将表面积大致相同的铜片、锌片、镁条分别放入三支试管内。观产生气泡的快慢。

第2组:取两支试管,分别加入5毫升0.5摩尔/升和5毫升3摩尔/升的盐酸。取两块表面积相同的锌片分别，！放入两支试管中,观察锌片上产生气泡的快慢。

第3组:取两支试管中,分别加入5毫升过氧化氢(3﹪)溶液,再把其中一支试管放在热水中,另一支放入冷水中,观察试管中产生气泡的快慢。

第4组:取两个大小相等的试管,分别加入2ml过氧化氢溶液,向其中一支试管中加入半药匙二氧化锰,观察产生气泡的快慢。

第5组:取等量的块状碳酸钙、碳酸钙粉末,分别放入大试管中,向两试管内同时加入5毫升3摩尔/升的盐酸,观察试管内产生气泡的快慢。

选择同一个问题者将组成一个小组,小组规模控制在5人以内。然后,根据实验的难易、类型进行小组内部的协作分工设计。

每个小组成员负责一个操作的实践,最后在课上一起进行协作式实验探究。

2.2独立探索

独立学习能力是学习者应该具备的重要素质之一。从个体的发展角度来说,学生的学习是从依赖走向独立的过程。所以在课的设计过程中,我先让学生自学化学反应速率的概念及公式,然后观看课前学习视频,了解探究影响化学反应速率的因素有哪些,然后在课堂上,学生通过一系列问题的探究以及实验的验证而达到自己理解化学反应速率这个概念,并且可以总结出影响因素的最佳效果。

通过这样可以培养学生的独立学习能力。把尊重学生的独立性贯穿于整个课堂设计,让学生在独立学习中构建自己的知识体系。[2]

2.3协作学习

在这节课的交互性活动中,因为有学生分组实验这个环节,教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。小组是互动课程的基本构建模块,其互动涉及2个或2-5个人。每个人都可以参与实验中;允许和鼓励学生以低风险、无威胁的方式有意义地参与;可以为参与者提供与同伴交流的机会,并可随时检查自己想法的正确性;例如第五组实验需要称量等量的块状碳酸钙和粉末状碳酸钙,笔者就要求学生积极思考,相互探讨可操作的方法,并且协作进行,结果有两组同学获得完全不同的方法。其中一组同学的方法是先称块状碳酸钙5g,然后称量粉末状碳酸钙5g.另一组同学方法是先将托盘天平调零,然后在两个托盘上分别放入块状和粉末状碳酸钙,只要天平指针在中心位置,说明两边的碳酸钙也为等量的。通过这个案例,我可以感受出学生思维的活跃度的创新性,而这又和相互协作是分不开。

2.4成果交流

在课堂分组实验之后,我让小组请一到两位同学起来描述本组实验内容和成果,并总结出影响化学反应速率的因素与其他组同学分享。第一组同学通过实验得出化学反应速率的决定因素是反应物本身性质。第二组学生通过实验得出浓度增大,化学反应速率加快,第三组学生得出温度升高,化学反应速率加快,第四组学生得出加入催化剂可以改变化学反应速率,第五组学生得出增大反应物接触面积化学反应速率加快。如此学生经过独立探索、协作实验学习之后,完成个人或者小组的成果。

3.翻转课堂在不同层次班级实施后的效果比较

3.1为了比较两种不同层次班级学生对翻转课堂上课的接受效

果,分别编制了相关的课后测试题。其中化学反应速率的概念10分钟,风影响化学反应速率的因素20分钟,两套测试题结合课前和课中所学概念和实验,主要考查基本概念、原理以及实验所得结果等知识。具体题目为:

3.2测试成绩统计

经过两个不同班级对翻转课堂教学接受效果的对比发现,这种教学模式对于程度较好的班级可以有更高的学习效果。成绩情况具体为:总分30分,程度较好的班级平均得分为26.7,程度较差的班级平均得分为16.3.课前学习知识点,准备实验,且通过观看视频中的实验了解实验操作要点和注意点,课中学生练习操作效果明显好于没有提前观看过视频的学生。程度较好学生比程度较差学生利用翻转课堂教学更有优势且接受效果更好。

4.研究启示

根据以上研究,可得行以下几方面启示。

第一,对于操作训练是取得较好教学效果的保证。学生课前通过观看视频的教学目的是使学生掌握实验操作技能,并且运用这些技能解决化学学习过程中碰到的实际问题。应该通过翻转课堂让学习即能课前进行专业学习,课堂过程中接受专业的训练。

第二,翻转课堂教学中的课前自主学习是重点。设计这节课前应注意引导学生掌握化学反应速率的定义,自主学生影响化学反应速率的因素,当课堂过程中通过实验能过更加直观和深刻理解几个影响因素的意义。引导

学生根据学习任务单仔细阅读教材,细致观看实验视频,关注实验的注意点、易错点、关键点,为课中独立实验作好充分准备。

篇12

化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量，用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示。主要受浓度、压强、温度、催化剂四个外界条件的影响。反应物（除固体、纯液体外）浓度增大，反应速率增大；对有气体参加的反应，增大压强，反应速率增大；升高温度，任何反应速率均增大；使用催化剂，同等程度改变正、逆反应速率。化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，当正反应速率和逆反应速率相等，混合物中各组分浓度保持不变的状态。化学平衡状态与条件相关，条件改变平衡移动，主要受浓度、压强、温度三个外界条件影响。增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动；增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。

理论部分概括起来不过几句话，但学生在运用这部分理论解题时，总是问题不断，如果题目是将理论的考查间接地用图像的形式呈现时，对大多学生而言，这更是难以逾越的障碍。本文对化学反应速率和化学平衡图像的类型进行总结，借图像的具象加深对理论的理解。

一、常见的化学平衡图像

以下图像均为对反应mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g） ΔHp+q所作的分析：

1.v-t图像

t1时，增大反应物A的浓度，瞬间增大正反应速率，在这一瞬间对逆反应速率没有影响，因此使得新的正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动。t2时，升高温度，正、逆反应速率均增大，但平衡逆向（逆反应为吸热反应）移动，新的逆反应速率大于正反应速率。t3时，减小压强，正、逆反应速率均减小，平衡逆向（逆反应为气体体积增大方向），新的逆反应速率大于正反应速率。t4时使用适当的催化剂同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动。

2.c（或百分含量）-t图像

压强P1达到平衡的时间于P2达到平衡的时间，因此P1P2（压强大，反应速率快，达到平衡时间短），P1到P2为增大压强，平衡正向移动，反应物A的百分含量减小。温度T1和T2变化亦进行类似分析，不再详述。

3.c（或百分含量）-p（T）图像

温度相同时，压强P2时A百分含量大于P1时A的百分含量，标志平衡正向（气体体积缩小）移动，因此P2到P1是压强增大的过程。温度T1至T2作压强相同时的类似分析即可。

4. 反应物转化率-t图像

使用催化剂，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，平衡不移动，因此得出b是加入催化剂的曲线。

二、解题步骤和技巧

1.认真看清图像：一看横、纵坐标的物理意义；二看起点、拐点、交点、终点；三看线的变化趋势；四看浓度、温度、转化率、物质的量等物理量的变化；五看是否需要借助辅助线。

2.依据图像信息，联想平衡移动原理，分析可逆反应的特点：正反应为吸热还是放热；正反应为气体体积缩小还是气体体积增大。

3.充分利用“先拐先平”：即在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先达到平衡的条件可能是温度高、浓度大、压强大或是使用了适当的催化剂。

篇13

第一，化学定义的隐蔽性。即便在生活中化学是比较常见，但化学概念并不是直观得到的，它是通过生活一点一点积累得出的。但是人们在对化学概念没有完全了解的时候，此时可使用直觉概念和生活经验共同对化学问题进行解决,比方说，对于火的化学概念不是很了解的时候，我们可以经过对火候和火色的掌握来进行相关问题的解决。此种属于经验性的认知，对于火的化学概念很难理解，此种现象充分的说明化学概念的隐蔽性。第二，化学地位比较独特,此学科处于物理和生物之间，有助于学生突破学科之间的壁垒,同时对化学的使用和研究意义重大。第三，化学最显著的特点是其研究的核心是合成物。

2.学生化学素养的培养在高中化学知识教学中的重要意义

化学老师在教学的过程中对于学生化学素养的提升的意义一定要有充分的认知,更好的调动教学过程中可用的因素,增进学生化学素养的培养。

2.1化学素养是学生自身发展的必然要求

在当今的社会中是以信息科学技术为主导的,学习贯穿一个人的一生。高中化学教学的过程当中一定要综合化学自身的特点,即较强的实践性,操作性,要求学生有较强的动手能力。而对于学生的化学素养的培养,可有效的实现学生的综合能力的提升,进而使得化学学习与较强的实践能力相符。使得学生在以后的实际工作中可以灵活的使用化学知识解决问题,增进学生的人生价值得以实现。

2.2培养学生化学素养符合时展的要求

化学技术的发展对人们物质生活的追求有直接关系,与人们生活的多方面都息息相关。在国际竞争越来越激烈的条件下,实施素质教学是很有必要性的,其不仅仅可促增进民族素质和创新能力的提升,还作为我国发展中的一项重要的战略方针而存在,与国家的前途和命运有直接的关联。需要具备较扎实的化学基础知识，有较高的化学素养高素质的人才。

2.3化学素养的培养是化学教学发展的必然要求

化学基础教学主要是将化学基础知识传授给学生，使得学生的化学素养得到提高。老师在实际教学过程当中,不但是知识的传授者.更要关注学生科学精神和科学态度的培养,使得学生不仅可以学到文化知识,更提升其学习能力,使其形成勇于创新、正确的科学态度和精神。

3.在化学教学中增进学生化学素养提升的方案

从学生化学素养的培养方面分析，高中的化学知识教学要注重化学问题的提出方式和解决方法上，引导学生站在化学的角度去认知自然界，培养科学的化学观念,增进学生化学思维的形成。

3.1将化学知识教学内容的重新构建放在首位

化学素养可以为化学知识教学的设计提供了理论基础，在化学素养的指导下，老师应该把握好化学知识教学与学生化学素养培养的结合，综合学生的实际发展要求，对学生的全方位发展实施考虑，无论是从教学思想、教学方法、教学态度上都充分考虑化学知识内容对学生化学素养培养的意义。假如我们抛弃了学生化学素养的培养，这样实施的知识教学目标就会模糊，并且在以后的实际生活中也不能很好的运用所学知识。例如化学反应原理中的第一章节，化学反应与能量的学习，新的课程标准中对化学反应原理模块中设置了四大教学目标，关于化学反应与能量的教学设置的目标有七个，这些教学目标的设计在教学内容方面不是很明确，还有化学反应原理中的第二章节中。化学反应速率和限度。学生掌握了化学反应速率的定量表示方法，但是在使用所学知识灵活表示化学反应速率的公式和单位把握还不准确。所以，化学老师要注重教学内容方面的知识重构，选择适合学生发展的教学方法。在传授学生化学反应速率和限度知识的时候，要以化学素养的思维对教学内容实施重构，例如，对化学反应速率的意义实施研究；找到反应速率不同的原因；怎样把化学反应速率的差异表示出来；怎样测定化学反应速率等等。

3.2化学老师要有较强的化学意识

在教学设计的时候一定要对化学知识进行充分的掌握，以化学课程教学目的作为其设计的主线，综合评价以往化学知识教学中的优缺点。比如：高考理科综合卷中有这样一道题，化合物C的分子式为C7H8O,，该化合物遇到FeCl3溶液会显示紫色,该化合物与溴水反应生成的一溴代物有两种,那么该化合物C的结构简式是什么？，该题目的标准答案是对甲基苯酚，但是不少化学老师觉得答案应该是邻甲基苯酚，这就由于老师平时教学中深受形式概念的影响。虽然化学教材中谈到了苯酚与溴水生成2,4,6--三溴苯酚的反应,但是没有谈起定位效应,而拥有化学意识的老师会综合以前的高考试题，会把酚羟基的卤代的邻位和对位考虑到，进而说其答案为邻甲基苯酚。

4.结语

篇14

关键词：高中化学教材;化学动力学;内容选取的比较;内容编排的比较

文章编号：1008-0546（2014）12-0055-04 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.022

化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的物理化学分支学科[1]，主要通过研究化学反应发生的具体过程和路径，认识化学反应从开始到完成的各个步骤（反应历程），从而探究出化学反应速率的大小及其影响因素，找到控制反应速率的方法，并将其应用到工业生产中，以满足工业生产的需要。化学动力学的研究对化工领域、化学、医学和食品等学科的发展具有重要意义。

高中阶段化学动力学的内容主要包括化学动力学基本理论和催化反应动力学的一些基础知识，是学生认识化学反应机理的基础，也是学生认识化学工业的起点。这部分内容看似简单，但是其蕴含的学科思维的教学价值不容忽视。通过这部分内容的学习，学生可以在明确化学变化的基础上，认识化学变化所遵循的基本原理和规律以及化学变化与时间的定量关系，建立对化学反应规律的微观认识，形成化学学科思维，了解到化学反应原理对科学技术和社会发展所起的重要作用，能对生产、生活和自然界中有关化学变化的现象进行合理的解释，增强探索化学反应原理的兴趣。

高中学生学习化学动力学部分内容的主要媒介是高中化学教材，教材中这部分内容的选取和编排直接影响学生的学习效果。世界发达国家高中化学教材在化学动力学的内容设计上特点各异。本文对中美德三国高中化学教材中化学动力学内容的选取、编排和呈现特点进行了比较研究，并根据我国的教育现状和学情批判性地借鉴国外高中化学教材中这部分内容设计的可取之处，希望可以为我国高中化学动力学部分的教学及教材编写提供反思和参考。

一、内容选取的比较[2]

本文选取的研究对象依次是：人民教育出版社2007年出版的《化学2（必修）》[3]，《化学反应原理（选修4）》[4]（中国）;Glencoe/ McGraw-Hill出版公司2009年出版的Chemistry：Concepts and Application[5]（化学：概念与应用）（美国）;巴伐利亚教育出版社2009年出版的GALVANI Chemie 11・Ausgabe B[6]（德国）。

高中化学教材中化学动力学的内容主要包括化学动力学基本理论和催化反应动力学两部分。中美德三国高中化学教材中化学动力学的内容选取见表1。

1. 化学动力学基本理论内容选取的比较

高中化学教材中的化学动力学基本理论主要包括化学反应速率和反应速率理论两部分，从表1中可以看出：在化学反应速率内容的选取上，三个国家的高中化学教材中都选取了化学反应速率的定义、影响反应速率的因素及其规律。中国和德国的高中化学教材中选取的内容还包括：化学反应速率的表达式、计算、单位和实验测量。此外，德国高中化学教材中选取的内容还包括：平均反应速率，瞬时反应速率，离散程度的概念模型和RGT规则。

在反应速率理论内容的选取上，三个国家各不相同，德国高中化学教材选取的内容包括：碰撞理论和过渡态理论，其中碰撞理论介绍了化学反应发生的三个条件，分别是粒子必须发生碰撞、粒子必须具备一定的能量和粒子的碰撞必须在一定方向上;过渡态理论介绍了过渡态、放热反应的过渡态能量曲线图和活化能。中国高中化学教材选取的内容包括：简化后的有效碰撞模型，化学反应发生的两个条件，即分子必须发生碰撞（充分条件）和有效碰撞（必要条件）;过渡态理论中只选取了活化分子和活化能两个概念，并没有介绍过渡态理论的内容。美国高中化学教材选取的内容只有活化能，在此基础上介绍了化学反应发生的条件，即分子碰撞时必须具备一定的能量，理论要求较低。

2. 催化反应动力学内容选取的比较

高中化学教材中的催化反应动力学主要包括催化剂、酶和抑制剂三方面的内容，从表1中可以看出：在催化剂内容的选取上，三个国家的高中化学教材都选取了催化剂的概念、性质和催化作用原理。不同的是德国高中化学教材中还详细介绍了催化作用的两种方式，即均相催化和多相催化;在生物催化剂――酶的内容选取上，中国和美国的高中化学教材比较相似，选取的内容主要有：酶的概念、性质和实际应用;德国高中化学教材选取的内容主要有：酶的概念、性质，酶-底物复合物，酶的作用方式（模型），作用特异性，底物特异性，酶活性的影响因素以及酶的实际应用;在抑制剂内容的选取上，只有美国和德国高中化学教材中选取了抑制剂的概念和实际应用，此外德国高中化学教材中还介绍了三种类型的抑制作用及其特点。由此可以看出德国高中化学教材比较重视催化反应动力学这一部分，选取的内容比较全面。

二、内容编排和呈现的比较[7]

如何编排和呈现教材内容是编制教材中非常重要的一个方面。中美德三国高中化学教材中化学动力学内容的章节分布如表2所示。

从表2中可以看到：中美德三国高中化学教材中化学动力学内容的编排顺序大体相同，都是在介绍化学反应速率概念的基础上，介绍外界因素对反应速率的影响及其应用，最后介绍催化反应动力学的内容;但是反应速率理论的内容在三国高中化学教材中的编排各不相同。各国高中化学教材中化学动力学部分的编排和内容呈现的具体情况如下：

中国高中化学教材中化学动力学的内容编排在两本教材中，必修2中首先介绍化学反应速率的定义，然后通过实验定性地介绍温度和催化剂对反应速率的影响，最后在科学视野中简单介绍催化剂和酶及其应用;选修4在此基础上，首先在绪言部分简单地介绍碰撞理论、活化分子和活化能，然后在第二章中定量地介绍反应速率的表达式，并呈现了测量反应速率的实验，最后进一步通过实验探究影响反应速率的因素及其规律，并从微观角度结合活化分子百分数和有效碰撞频率给予解释。因此中国高中化学教材中化学动力学部分采取螺旋式上升的编排方式。

美国高中化学教材中化学动力学的内容编排在第六章第3节的反应速率这一小标题中，首先在介绍活化能的基础上，从能量角度引出了化学反应发生的条件，即分子碰撞必须具备一定的能量;然后通过生活实例定性地介绍化学反应速率的概念和外界因素对反应速率的影响及其规律;最后介绍催化剂和抑制剂，其中重点介绍酶及其在生命体内的重要作用，简单介绍抑制剂的作用和实际应用。

德国高中化学教材中化学动力学的内容编排在第七章“反应速率和酶的催化作用”，共有十小节内容，第1节定量地介绍化学反应速率，通过测定盐酸和镁反应生成的气体体积这一实验，绘制出气体体积――时间曲线，然后读取相应时间上的气体体积，利用图解法计算平均反应速率，理解瞬时反应速率，呈现了定量计算化学反应速率的科学方法和具体过程。第2节从微观角度全面地呈现碰撞理论和过渡态理论的内容，并解释化学反应发生的条件和过程。之后从第3节到第5节通过设计探究实验依次介绍了固体表面积、浓度和温度对反应速率的影响及其规律，并运用模型和反应速率理论来解释各因素的影响规律，其中温度对反应速率的影响规律用RGT规则表示，即温度每升高10℃，反应速率提高一倍，此外还介绍了各因素的影响规律在生活和生产实例中的应用。第6节在介绍活化能的基础上，解释催化剂提高反应速率的原因，然后介绍催化剂、催化作用的两种方式及其过程和实例。最后从第7节到第9节详细介绍酶，依次介绍了酶的概念和性质、酶的作用方式和酶活性的影响因素，并呈现了酶在食品工业和生物分析中的应用实例。第10节介绍抑制剂的概念、作用和三种类型的抑制作用及其特点，在章末以概念图的形式展示本章知识点之间的联系。由此可以看出德国高中化学教材中化学动力学部分的内容体系完整，并以直线型编排。

三、结论

通过分析和比较中美德三国高中化学教材中化学动力学的内容选取、编排和呈现，得到以下结论：

（1）在化学动力学内容的选取上，德国高中化学教材既重视化学动力学基本理论部分，也重视催化反应动力学部分，整体内容选取的较系统;中国高中化学教材比较重视化学动力学基本理论的内容，淡化催化反应动力学的内容;美国高中化学教材中化学动力学部分的内容不仅少而且简单。

（2）在化学动力学内容的编排和呈现上，德国高中化学教材以直线型编排，通过展示学习知识的科学方法和过程，深入透彻地讲解概念和原理，而且通过一些生产生活实例和插图来体现知识的实用性，并在章末以概念图的形式展示本章知识点之间的联系，整体结构比较完整，有利于学生初步建立起化学动力学的知识体系;中国高中化学教材则采取螺旋式上升的编排方式，但是应用方面的内容不足，与现实生活有些脱节;美国高中化学教材是通过生活实例或者创设情境来编排和呈现教材内容，并重视知识的应用价值。

四、启示

普通高中化学课程标准中规定，化学教学要体现课程改革的基本理念，引导学生积极主动地学习，掌握最基本的化学知识和技能，了解化学科学研究的过程和方法;在实际教学过程中要尽量联系生产、生活实际，帮助学生拓宽视野，开阔思路，也要发挥实验的教育功能，重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力。高中化学教材要为课程改革和教学服务，在分析和了解了中美德三国高中化学教材中化学动力学内容设计的特点之后，结合我国的教育现状及课程标准中化学动力学部分的内容标准，批判性地借鉴国外高中化学教材中化学动力学部分内容设计的可取之处，对我国高中化学教材中化学动力学内容的编写和实际教学提出如下启示：

（1）在化学动力学内容的选取上，我国应将与生活密切相关的催化剂和酶的知识以及应用实例更加丰富地编入高中化学教材;在化学动力学内容的编排和呈现上，我国高中化学教材应重视化学知识产生过程的呈现和科学方法的运用，为培养学生的科学思维能力提供真实的情境。

（2）在实际教学过程中，教师对于催化剂的应用案例应更加贴近时代和生活，让学生体验和认识到化学科学对人类生活的真实影响以及化学知识的实用性;还应注重从学生认知规律的角度出发，创设更多真实情境或生活实例来呈现化学动力学基础理论和催化剂的内容，使学生对知识的认识从感性认识逐渐上升到理性认识。

参考文献

[1] 天津大学物理化学教研室. 物理化学（下册）[M]. 北京：高等教育出版社，2009：507

[2] 田红，周青，杨辉祥. 英国“Advanced Chemistry”教材有机化学内容编排的评析[J].化学教育，2008，（3）：10-12

[3] 课程教材研究所.普通高中课程标准实验教科书化学2（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：47-50

[4] 课程教材研究所.普通高中课程标准实验教科书化学反应原理（选修4）[M].北京：人民教育出版社，2007：2-4，16-24

[5] John S. Phillips，Victor S. Strozak，Cheryl Wistrom，et al. Chemistry：Concepts and Applications[M]. New York：Glencoe /McGraw-Hill companies，2009：216-221