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1、鲁科版“新世纪” 普通高中课程标准实验教科书化学反应原理 教材分析,化学反应原理选修模块的功能定位,化学反应原理选修模块的对象： 对化学有兴趣并将升入大学学习理科的部分学生 不是面对所有高中学生。 本模块教材既注重基础性，又注重提高性。,化学反应原理选修模块的教材编写特点,注重科学性，并突出新思想、新内容 本教材所介绍的化学反应原理是一些有关化学反应的基本思想和方法，它们不仅具有理论意义，而且具有实际价值。 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，本教材尽量避免内容在科学性上与现代科学脱节，注重科学性，尤其避免为了“浅出”而随意地、错误地解释概念，使本教材在科学性上具有相对长的
2、生命力。,重视知识的框架结构，重在介绍学术思想 不是为了应试而围绕有限的知识点组织素材，而是使知识点服从于知识的框架结构，并尽可能使同学们多了解学术思想的形成、演变与发展，从本质上理解这些人类知识结晶的精髓。,注重知识发展的阶段性与连续性 *注重与必修内容的衔接，尽可能从学生已有的知识出发，提出问题，让学生带着问题线索进入到新的学习内容中去。 *注重教材内部内容的衔接，在前后章的内容、章内各节内容，以及各处内容的编写上都特别注意了这一点。 *注重与大学内容的衔接，不是简单地将大学内容搬来，简单下移，而是精心设计、精心选择，遵循螺旋式上升的认识规律，在深入浅出上下功夫，让学生在中学阶段对相关问题
3、有一个正确的概念、基本的了解，更深层次、更全面的理解以及更高水平的把握留待大学阶段解决。因此，本教材在这方面比较好地解决了中学内容与大学内容的衔接问题。,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 *强调实验对于理论产生的重要性 例：平衡常数概念、速率概念都是通过实验数据导出。 *介绍知识时避免将理论绝对化 理论的得出无不源自实验事实，理论的正确性必须经过实验的检验。 任何理论都存在局限性，都有其应用范围。 任何理论都不能随意使用，不可能放之四海而皆准。,突出现代化学正在逐步走向定量化的特征 自始至终注意提供定量的信息，并设计了一定数量的定量计算内容（反应的焓变、平衡常数、
4、平衡转化率等），给同学们提供有关化学反应定量研究的基本训练。,合理处理抽象概念 对于一些比较抽象的概念（例如焓变、熵等物理函数）力求从同学熟悉的事实出发，用浅显的语言，分析其物理意义。尽量避免繁杂的数学推导或者不讲过程只端出结论的两种偏颇做法。,重视学习者的参与性 尽可能地启发同学开动脑筋、动手实践，经过理性思考之后，再做出归纳、介绍理论。避免填鸭式的知识罗列。,富有张力，适于教师因材施教 教材主体内容保持在普通高中课程标准的基本要求范围内，使教材适用于学生的主体部分。 在基本要求之上，以提高性栏目或符号“*”标注形式设计了提高内容，以满足部分学生的高要求。,教材内容体系的创新性设计,化学反应
5、原理的体系结构,焓变概念 焓变计算,原理,第一章 化学反应与能量变化,化学能与电能的相互转化,能量转化,化学能转化为热能 反应的热效应,电能转化为化学能 电解,化学能转化为电能 原电池,应用,化学反应的热效应,热化学方程式,定量测定,定量计算,根据盖斯定律,反应热,反应的焓变,根据生成焓计算反应的焓变,第1节 化学反应的热效应,电解食盐水,电解熔融氯化钠,电解精炼铜,电镀,第2节 电能转化为化学能电解,化学电源,金属腐蚀 （电化学腐蚀）,装置： 原电池,产生直流电,电极反应： 阴极：还原反应 阳极：氧化反应,第3节 化学能转化为电能电池,化学 热力学,化学反应,判据：反应焓变（H） 反应熵变（
6、S） 影响规律：H TS,认识化学反应,化学反应条件的优化 工业合成氨,共同 影响,第二章化学反应的方向、限度与速率,化学 动力学,限度,速率,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： 反应历程、基元反应 定量描述：化学反应速率 影响因素： c 、T、催化剂,方向,第二章 化学反应的方向、限度和速率,创新性举例,第一节,化学反应的方向,反应熵变,反应焓变,共同 影响,吸热,放热,熵增,熵减,把握整体思路 不在概念细节上纠缠,第二节,化学反应的限度 （反应达平衡状态),化学反应平衡状态的建立,化学反应限度的定量描述,反应条件对化学平衡的影响,化学 平衡常
7、数,平衡 转化率,温度,浓度,压强,为什么不用正逆反应速率相等的办法引入平衡常数？,1.实验平衡常数与标准平衡常数； 2. KP与KC的关系； 3.平衡转化率与产率； 4.温度影响平衡常数的定量描述； 升高温度，对H0的反应有利； 降低温度，对H0的发应有利； 温度对H=0的发应应平衡无影响,不从正、逆反应速率相等的角度引入平衡常数 用平衡时正、逆反应的速率相等来引入平衡常数 概念就不得不套用只适用于基元反应的质量作用定律 来处理正、逆反应的速率方程，这是与现代化学反应 原理相矛盾的。 本教材根据实验总结、概括出经验平衡常数概念 顺理成章地引出了中学教材要求的经验平衡常数 （不是热力学平衡常数
8、），避开了上述矛盾。,5.为什么不用勒夏特列原理来讨论化学平衡移动？ N2 + 3H2 = 2NH3 Kx=8.33 加入0.10mol N2 Qx=8.398.33 反应平衡左移 CaCO3 = CaO + CO2,只有均相、封闭体系、只改变一个热力学量时， 勒夏特列原理才能成立。 本教材在编写“化学平衡移动”这一部分时，完 全避开勒夏特原理，从简单的Qc与Kc比较来讨论平衡 的方向，既正确又简洁。,第三节,化学反应速率,反应历程,化学反应速率的定量描述,影响化学反应速率的因素,温度 浓度 压强 催化剂,理论基础,定量研究基础,将基元反应的概念作为反应速率教学的起点 现存问题：*学生不了解化
9、学反应是如何进行的。 *滥用质量作用定律、碰撞理论 片面解释活化能概念。 本教材特意安排了揭示化学反应复杂性的内容： “ 化学反应是怎样进行的”，提出 “反应历程”和“基元反应”的概念。这些概念对学生正确地理解有关化学反应速率的若干问题起到提纲挈领的作用。 只有基元反应层面才能直接应用质量作用定律、才有活化能确定的物理意义、才能应用碰撞理论、才能认识催化作用的原理。,kJmol1 K10122 热力学不稳定性，动力学稳定性（亿万年） （没有氧，充满硝酸，没有生命的世界） 例二：H2+,化学反应速率的教学必需建立在基元反应的基础上,1.总反应与基元反应速率方程；,例一：2N2+5O2+2H2O
10、=,4HNO3 长期共存,kJmol1,1.反应方向及限度，常温常压下热力学不稳定 2长期共存，动力学稳定性（趋向平衡的速率） 3一触即发：烧红的铁丝，铂黑：爆炸。 反应速率与条件,H2O,说明：化学反应既有热力学问题（方向、限度）， 又有动力学问题：三方面的内容。,以H2+Cl2反应为例 H2+Cl2=2HCl 总（包）反应,2. 温度对化学反应速率的影响； 3.阿伦尼乌斯公式提出过程的警示； 4.进一步认识“活化能”,第四节,化学 热力学,合成氨反应 能否自发进行?,适宜的合成氨,化学 动力学,限度,速率,怎样能促使化学平衡 向合成氨方向移动？,怎样能提高合成氨 反应速率？,方向,工艺流程
11、,理论 分析,提高生产效率,高压对设备材质、加工制造的要求 温度对催化剂活性的影响 ,化学工艺学,为什么N2：H2=1:3时平衡混合物中氨含量最高？ 为什么适当提高P(N2)对合成氨反应速率有利？,第三章物质在水溶液中行为,自身电离,溶剂,认识物质在水溶液中的行为,加入多种电解质,水溶液,加入一种电解质,水溶液,水,物质的存在形态,电离、水解平衡,沉淀溶解平衡,离子反应,第1节 水溶液,第2节 弱电解质的电离 盐类的水解,沉淀溶解平衡,沉淀在水中 建立的一种 化学平衡,沉淀的溶解,沉淀溶解 平衡的移动,平衡常数 （溶度积）,沉淀的生成,沉淀的转化,利用化学平衡 移动原理分析 沉淀溶解平衡 问题
12、,沉淀溶解平 衡的应用,第3节 沉淀溶解平衡,离子反应 发生的条件,离子发应能否 进行的理论判据,离子反应的应用,第4节 离子反应,生成沉淀,生成弱电解质,生成气体,发生氧化还原反应,焓变与熵变判据,平衡常数判据,物质检验与含量测定,物质制备与纯化,在生活中的应用,教材栏目介绍,多样化的栏目使得教材内容丰富多彩,基 本 要 求 栏 目,提 高 要 求 栏 目,联想质疑,方法导引,活动探究,观察思考,交流研讨,迁移应用,本章自我评价,历史回眸,资料在线,化学前沿,化学与技术,身体内的化学,追根寻源,拓展视野,学海无涯,*内容,一般 资料,较深入,更深入,方法导引,一般资料性栏目,较深入分析问题、较全面拓展知识,更深入的提高内容,需要教师明确的几点知识,提高对熵的认识,1.建立有序与无序的概念；,8枚硬币分布方式：,2.从分子微观运动看熵与混乱度的关系；,3.摩尔熵变的规律； (1)同一物质在不同状态，Sm(g)Sm(l)Sm(s) (2)同类物质，摩尔质量越大，Sm值越大 (3)摩尔质量相同的不同物质，结构越复杂Sm值越大 (4)同一物质随温度升高而熵值增大 4.化学反应熵变的计算,熵增加原理与反应方向的判据,1.H T S 0（两种因素的结合）； 2. G =H T S 0 (T、P)； 3.G与G判据的关系及条件 4.由不自发到自发的转变温度,谢谢各位,
