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化學(xué)平衡移動意義在于,當(dāng)改變外界條件比如溫度、壓力和反應(yīng)物、生成物濃度時,打破了原有化學(xué)平衡狀態(tài)使其最大限度的向正方向進(jìn)行,這在工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。
(1)濃度對化學(xué)反應(yīng)的影響
從化學(xué)平衡常數(shù)定義分析來看,當(dāng)反應(yīng)溫度不變時,增加反應(yīng)物濃度必然會使化學(xué)反應(yīng)向正方向移動,從而引起生成物濃度的增加這樣才能達(dá)到最終的平衡狀態(tài);同樣將生成物移走,對于原有的平衡狀態(tài)來看,相當(dāng)于增加了反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)也會向正方向移動,提高反應(yīng)物的利用率,這在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用比較廣泛。例如,對于N2+3H2=2NH3可逆反應(yīng)來講,讓化學(xué)平衡向生成NH3的方向移動,在其他條件不變的前提下,可以在反應(yīng)容器中充入N2或者H2使它們的濃度增加。在實(shí)際的生產(chǎn)中為了獲得多的NH3,需要將生成的NH3盡快的移走,降低NH3的濃度。這樣反應(yīng)就能向正方向移動。
(2)溫度對化學(xué)平衡的影響
改變濃度是在化學(xué)平衡常數(shù)不變的情況下遵循的規(guī)律,但是當(dāng)化學(xué)反應(yīng)溫度發(fā)生變化會引起化學(xué)平衡常數(shù)的變化。經(jīng)過物理化學(xué)家們的潛心研究,終于發(fā)現(xiàn)了溫度對化學(xué)平衡的影響,其滿足克拉伯龍方程,即當(dāng)升高溫度化學(xué)反應(yīng)向吸熱的方向移動,降低溫度化學(xué)反應(yīng)向放熱方向移動。所以,在工業(yè)生產(chǎn)中根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的吸、放熱采取相應(yīng)的措施,讓其向著生成物方向移動。
(3)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響
壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)的影響主要針對反應(yīng)物中有氣體或者是生成物有氣體反應(yīng),由化學(xué)平衡常數(shù)來看,化學(xué)方程式中分子數(shù)增加和減少的反應(yīng),壓強(qiáng)對其產(chǎn)生的影響也不同。經(jīng)過試驗(yàn)證明,在其他條件時,增大壓強(qiáng)有利于向化學(xué)分子數(shù)小的方向移動,減小壓強(qiáng)有利于向化學(xué)分子數(shù)增大的方向移動。
二、化學(xué)反應(yīng)速率理論
不同化學(xué)反應(yīng)其反應(yīng)速率有著明顯的區(qū)別,比如,酸堿中和以及爆炸反應(yīng)比較猛烈,部分氧化反應(yīng)進(jìn)行緩慢。為了將化學(xué)反應(yīng)更好的為化工生產(chǎn)服務(wù),需要對化學(xué)反應(yīng)詳細(xì)的研究,經(jīng)過研究最終用化學(xué)反應(yīng)速率來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。
1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,是通過影響化學(xué)平衡進(jìn)行過程實(shí)現(xiàn)的。對于大多數(shù)化學(xué)反應(yīng),增加生成物或者降低生成物濃度有利于向正方向移動,但是并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都遵守這個規(guī)律。比如,某組分對化學(xué)反應(yīng)速率的分級數(shù)是零,不管增加還是減少該組分都不會對化學(xué)反應(yīng)速率造成影響;當(dāng)某組分反應(yīng)分級數(shù)是負(fù)數(shù),增加其濃度不會提高原反應(yīng)的速率,相反會降低其速率。對于某化學(xué)反應(yīng),當(dāng)確定了催化劑和外界溫度后,濃度就成為影響其反應(yīng)速率是重要因素。
2、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響很早以前人們就發(fā)現(xiàn)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率有重要影響?;瘜W(xué)反應(yīng)除了濃度對反應(yīng)速率有影響外,和化學(xué)速率常數(shù)也有著密切的聯(lián)系,溫度對化學(xué)反應(yīng)的影響主要通過影響反應(yīng)速率常數(shù)實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)中如果整個體系的活化能降低,其反應(yīng)溫度就越高,反應(yīng)速率也就越快。但是對于復(fù)雜的反應(yīng)體系來講,溫度升高有利于向活化能高的方向移動。
3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化性具有選擇性,比如某種物質(zhì)在一個反應(yīng)中是催化劑,在其他反應(yīng)中就不一定是催化劑。對于具有主副反應(yīng)的體系,可以選擇合適的催化劑達(dá)到促進(jìn)主反應(yīng)抑制副反應(yīng)的目的。另外,在化工生產(chǎn)中需要研究影響催化劑中毒的因素,避免由于使用工業(yè)設(shè)施不慎,導(dǎo)致催化劑中毒情況的發(fā)生。催化劑中毒使催化劑不能發(fā)揮最佳的催化效果,影響反應(yīng)的進(jìn)行。
三、總結(jié)
關(guān)鍵詞:教學(xué)模型;化學(xué)反應(yīng)速率;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)轉(zhuǎn)化
中圖分類號:G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1672-1578(2013)03-0288-01
化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)動力學(xué)的重要內(nèi)容?;瘜W(xué)反應(yīng)速率內(nèi)容隸屬于對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識。高中階段自主學(xué)習(xí)方法的運(yùn)用、抽象思維能力的形成都需要一定的鍛煉機(jī)會。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)、實(shí)踐,探究,學(xué)生已經(jīng)初步涉及物質(zhì)的本身性質(zhì),濃度,溫度、催化劑以及反應(yīng)物的顆粒大小等因素對反應(yīng)速率的影響,并已經(jīng)掌握了一些實(shí)驗(yàn)基本能力(操作技能、觀察能力、分析能力、簡單運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決問題能力、評價簡單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ龋?梢?,這樣的編排符合學(xué)生的能力發(fā)展水平。從而為學(xué)習(xí)本內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。
1."化學(xué)反應(yīng)速率"模型的教學(xué)設(shè)計(jì)
圖1化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)生認(rèn)識發(fā)展層級
數(shù)學(xué)模型是對所研究問題進(jìn)行一種數(shù)學(xué)上的抽象,即把問題用科學(xué)的符號語言表述為一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。通過數(shù)學(xué)模型的邏輯推理、求解和運(yùn)算,就能夠獲得客觀事物的有關(guān)結(jié)論?;瘜W(xué)反應(yīng)速率方程是在大量實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出的數(shù)學(xué)模型,是濃度與化學(xué)反應(yīng)速率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。不同的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)濃度與化學(xué)反應(yīng)速率的定量關(guān)系是不同的,速率方程實(shí)際上是一個經(jīng)驗(yàn)公式。因此這一數(shù)學(xué)模型的建立過程有助于擴(kuò)展學(xué)生對規(guī)律研究的認(rèn)識。
2.建立從具體知識的教學(xué)向?yàn)橐杂^念構(gòu)建為核心的教學(xué)轉(zhuǎn)化
觀念建構(gòu)為本教學(xué)在內(nèi)容上也選擇和講授事實(shí)性知識,但事實(shí)性知識的作用更多的是觀念建構(gòu)的工具和載體,最終目的是要在這些事實(shí)性知識基礎(chǔ)上通過不斷的概括提煉而形成的深層的、可遷移的觀念或觀念性知識。由于觀念的整合作用,能很好的把本來孤立和零散的知識聯(lián)系起來,形成一個有意義的整體。與此同時,觀念建構(gòu)為本教學(xué)強(qiáng)調(diào)要把學(xué)生置于真實(shí)有意義的學(xué)習(xí)環(huán)境里,通過問題解決和活動探究去建構(gòu)觀念而不是僅僅記憶事實(shí)。觀念建構(gòu)為本教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)要在具體性知識的基礎(chǔ),通過不斷的概括提煉而形成深層的觀點(diǎn)和思想。要達(dá)到這一目的,就需要學(xué)生對具體性知識進(jìn)行深入理解,找出知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,并通過不斷應(yīng)用知識把知識功能化,挖掘知識的認(rèn)識價值和方法價值,從而把具體性知識轉(zhuǎn)化成觀念性知識。
由于本部分內(nèi)容的教學(xué)中涉及到的碰撞理論、活化能理論、速率方程等都是針對基元反應(yīng)的,在應(yīng)用于復(fù)雜反應(yīng)時,可能會出現(xiàn)某些矛盾或錯誤,因此在教學(xué)中如果不涉及反應(yīng)歷程和基元反應(yīng)的內(nèi)容,就會影響學(xué)生對反應(yīng)速率的本質(zhì)的理解,但是在本部分內(nèi)容的教學(xué)中加入反應(yīng)歷程和基元反應(yīng),又會給學(xué)生增加學(xué)習(xí)的難度。因此,在化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)中是否要涉及這些相關(guān)內(nèi)容有待于進(jìn)一步討論。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 題型特點(diǎn) 備考策略 題型分析
化學(xué)反應(yīng)原理是高考“主考”和“必考”的內(nèi)容,縱觀近幾年新課標(biāo)高考主觀題型中,反應(yīng)原理的考查一直占有半壁江山,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡知識更是反應(yīng)原理考查的重中之重。
2014年全國Ⅰ卷:28題考點(diǎn):化學(xué)方程式的書寫,蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)平衡常數(shù)及相關(guān)計(jì)算,圖像分析,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及大小比較。
S2015年全國Ⅰ卷:28題考點(diǎn):氧化還原反應(yīng),溶度積常數(shù)的計(jì)算,根據(jù)鍵能計(jì)算反應(yīng)熱,平衡常數(shù),電極反應(yīng)式的書寫及電池能量密度計(jì)算。
2016年全國Ⅰ卷:27題考點(diǎn):離子方程式的書寫,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述,轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的大小判斷,利用溶度積常數(shù)計(jì)算離子濃度。
2017年全國高考預(yù)測:預(yù)計(jì)2017年高考新課標(biāo)全國卷中仍以工業(yè)生產(chǎn)為載體,綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算,電化學(xué)知識的綜合應(yīng)用等。
一、反應(yīng)原理主觀題型的特點(diǎn)
反應(yīng)原理主觀題型有如下特點(diǎn):1.題頭:以真實(shí)化學(xué)生產(chǎn)實(shí)際為背景。
2.題干:以表格、圖表的形式提供相關(guān)信息,以熟悉的物質(zhì)、新穎的情景呈現(xiàn)。
3.題尾:根據(jù)表格、圖表中涉及的知識設(shè)問。一般考查的內(nèi)容較多,思維轉(zhuǎn)換角度大,試題難度較大,對思維能力的要求較高。
那么具體考什么?
1.書寫:(1)根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式;(2)電極反應(yīng)的書寫。
2.判斷:(1)外界條件對反應(yīng)速率的影響;(2)平衡移動的判斷;(3)溶液中離子濃度的關(guān)系;(4)速率平衡圖像。
3.計(jì)算:(1)化學(xué)反應(yīng)速率;(2)反應(yīng)熱;(3)化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算。
二、備考策略
該類試題難度一般較大,解題時要認(rèn)真分析每個小題考查的知識點(diǎn),迅速轉(zhuǎn)變思路,具體步驟:
1.審題――瀏覽全題,明確已知和所求,挖掘解題切入點(diǎn)。
2.析題――仔細(xì)審題,關(guān)注有效信息。
(1)對于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類試題:
明確橫縱坐標(biāo)的含義理解起點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)的意義分析曲線的變化趨勢。
(2)對于圖表數(shù)據(jù)類試題:
分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系找出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律挖掘數(shù)據(jù)的隱含意義。
(3)對于電化學(xué)類試題:
判斷是原電池還是電解池分析電極類別,書寫電極反應(yīng)式按電極反應(yīng)式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
(4)對于電解質(zhì)溶液類試題:
明確溶液中的物質(zhì)類型及可能存在的平衡類型,然后進(jìn)行解答。
3.答題――合理切入,規(guī)范正確答題。
1.有關(guān)反應(yīng)速率的問題
v=Δc/Δt,表示在Δt內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率,不是瞬時速率.在同一反應(yīng)中,用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,數(shù)值可以相同,也可以是不同的.這些數(shù)值所表示的都是同一反應(yīng)速率.因此,表示反應(yīng)速率時,必須說明用哪種物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn).用不同物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,其比值一定等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.
例1 已知:4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L•min)]表示,則正確的關(guān)系式是( )
(A) 4/5v(NH3)=v(O2) (B) 5/6v(O2)=v(H2O)
(C) 2/3v(NH3)=v(H2O)(D) 4/5v(O2)=v(NO)
解析:將等式改成比例關(guān)系,(D)項(xiàng)v(O2)∶v(NO)=5∶4,故正確.答案:(D).
2.比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的方法
化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較容易弄錯,現(xiàn)介紹兩種比較方法,以確保不出差錯.
(1)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)法:將某一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率選定為比較標(biāo)準(zhǔn),以其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率全部按上述換算方法換算成以同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,然后直接依據(jù)數(shù)值大小比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小,但一定要注意單位相同.此方法很直觀,易理解,一般用得較多.
(2)比較比值法:先求出不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比和化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,再比較兩個比值的大小,確定表示反應(yīng)速率的大小.例如:任一反應(yīng):
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),若v(A)∶
v(B)>m∶n,則以A表示的反應(yīng)速率大;若v(A)
∶v(B)=m∶n,則以A、B表示的反應(yīng)速率相等;若v(A)∶v(B)<m∶n,則以B表示的反應(yīng)速率大.此方法計(jì)算較麻煩,在比較反應(yīng)速率大小時也常使用.
例2 對于反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是( )
(A) v(A)=0.01 mol/(L•s)
(B) v(B)=0.02 mol/(L•s)
(C) v(B)=0.60 mol/(L•min)
(D) v(C)=1.00 mol/(L•min)
解析:將各項(xiàng)換算為v(A)且以mol/(L•s)為單位進(jìn)行比較:
v(A)[mol/(L•s)]
(A) []0.01
(B) v(B)=0.02 mol/(L•s) 0.02 3=1 150
(C) v(B)=0.6 mol/(L•min) 0.01 3=1 300
(D) v(C)=1.00 mol/(L•min) 0.50 60=1 120
答案:(A).
3.研究化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)注意的幾個問題
(1)在整個化學(xué)反應(yīng)過程中,反應(yīng)不是以同樣的速率進(jìn)行的.因此,單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化是指這段時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率,而不是瞬時速率.
(2)由于物質(zhì)間嚴(yán)格按照一定量的關(guān)系相互反應(yīng)的,因此同一化學(xué)反應(yīng)在同一時間間隔內(nèi)的各物質(zhì)的濃度變化不一定相等,同一化學(xué)反應(yīng)中的不同物質(zhì)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.雖然用不同物質(zhì)的濃度變化來表示時,其數(shù)值不一定相等,但是這些數(shù)值所表示的意義是相同的.
(3)固體反應(yīng)物顆粒大小可影響化學(xué)反應(yīng)速率,但改變固體的量對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可以忽略不計(jì).
(4)用單位時間內(nèi)某一物質(zhì)濃度的變化來表示的反應(yīng)速率與化學(xué)平衡中的正、逆反應(yīng)速率是不同的概念.例如,在2NO2N2O4平衡體系中,v(NO2)=0,但v(正)=v(逆)≠0,可見二者有本質(zhì)區(qū)別.
例3 下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)中,反應(yīng)剛開始時,放出氫氣的速率最大的是( )
編號 金屬(塊狀) 酸的濃度及體積 反應(yīng)溫度/℃
(A) 0.4 mol Mg 6 mol•L-1硝酸10 mL 60
(B) 0.3 mol Mg 3 mol•L-1鹽酸40 mL 60
(C) 0.4 mol Fe 3 mol•L-1鹽酸50 mL 60
(D) 0.1 mol Mg 3 mol•L-1硫酸10 mL 60
解析:依據(jù)金屬的化學(xué)性質(zhì),金屬鎂的活動性大于鐵的活動性,首先把(
C)選項(xiàng)排除;硝酸具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)不會放出氫氣,排除(A)項(xiàng);影響放出氫氣的速率與固體鎂的多少無關(guān),只與溶液中H+濃度的大小有關(guān),(
D)選項(xiàng)符合.
答案:(D).
例4 合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=
-92.4 kJ•mol-1,在反應(yīng)過程中,正反應(yīng)速率的變化如圖1所示,下列說法正確的是( )
(A) t1升高了溫度 〖WB]
(B) t2時使用了催化劑
(C) t3時降低了溫度
(D) t4時減小了壓強(qiáng)
解析:(A)項(xiàng),升高溫度,正反應(yīng)速率應(yīng)是突增后再逐漸增大的;
(C)項(xiàng),降低溫度,正反應(yīng)速率應(yīng)是突降后再逐漸減小的;(D)項(xiàng),t4時對應(yīng)的速率變化的條件應(yīng)為減小NH3的濃度.減小壓強(qiáng),正反應(yīng)速率應(yīng)先突降再逐漸減小.答案:(B).
二、化學(xué)反應(yīng)速率考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1:反應(yīng)速率的計(jì)算
例5 反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10 L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol,則此反應(yīng)的平均速率(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為( )
(A) v(NH3)=0.010 mol•L-1•s-1
(B) v(O2)=0.0010 mol•L-1•s-1
(C) v(NO)=0.0010 mol•L-1•s-1
(D) v(H2O)=0.045 mol•L-1•s-1
解析:由題意可計(jì)算:v(H2O)=
0.45 mol 30 s×10 L=0.0015
mol•L-1•s-1,且有:v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,所以v(NH3)=0.0010 mol•L-1•s-1;v(NO)=0.0010 mol•L-1•s-1;v(O2)=0.00125 mol•L-1•s-1.答案:(C).
考點(diǎn)2:影響反應(yīng)速率的因素
第1類:反應(yīng)放熱導(dǎo)致反應(yīng)速率加快
例6 把除去氧化膜的鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中發(fā)現(xiàn)H2產(chǎn)生的速率變化如圖2所示,其中t1~t2速率變化的主要原因是 ;t2~t3速率變化的主要原因是 .
解析:對液體反應(yīng)物而言,導(dǎo)致速率變化的主要原因是濃度和溫度,t1~t2速率增加應(yīng)考慮溫度影響,即反應(yīng)放熱;t2~t3速率減小應(yīng)考慮濃度影響,即隨著反應(yīng)的進(jìn)行稀鹽酸濃度減小.
答案:t1~t2:該反應(yīng)是放熱反應(yīng),放出的熱使溫度升高,故反應(yīng)速率加快;t2~t3:隨著反應(yīng)的進(jìn)行稀鹽酸濃度減小,反應(yīng)速率減小.
第2類:反應(yīng)物的濃度隨反應(yīng)進(jìn)行而減小,使反應(yīng)速率減小或停止反應(yīng)
例7 向50 mL18 mol/L的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱,充分反應(yīng)后,被還原的硫酸的物質(zhì)的量是( )
(A) 等于0.90 mol(B) 大于0.45 mol,小于0.90mol
(C) 等于0.45mol(D) 小于0.45 mol
解析:“18 mol/L的H2SO4”即為濃硫酸,由Cu+2H2SO4(濃)〖FY(=〗 〖FY)〗 CuSO4+SO2+2H2O知2 mol H2SO4參加反應(yīng),被還原的H2SO4為1 mol,若50 mL×10-3 L/mL×18 mol/L=0.90 mol都參加反應(yīng),被還原的H2SO4應(yīng)為0.45 mol.但濃硫酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行越來越稀,稀硫酸不能氧化銅,故0.90 mol硫酸不能完全反應(yīng),故被還原的硫酸的物質(zhì)的量應(yīng)小于0.45 mol.答案:(D).
第3類:生成物對化學(xué)反應(yīng)起催化作用,加快反應(yīng)速率
例8 亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑,在常溫下不見光時可保存一年,但中酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解:
5HClO2=4ClO2+H++Cl-+2H2O
分解時,剛加入硫酸反應(yīng)緩慢,隨后突然反應(yīng)釋放出ClO2,這是因?yàn)椋?)
(A) 酸使亞氯酸的氧化性增強(qiáng)
(B) 溶液中的H+起催化作用
(C) 溶液中的Cl-起催化作用 (D) 逸出的ClO2使反應(yīng)的生成物濃度降低
解析:對于(A)項(xiàng),因反應(yīng)為自身分解反應(yīng),亞氯酸的氧化性增強(qiáng)與否,與反應(yīng)速率無關(guān);(B)項(xiàng)若H+起催化作用,則開始時反應(yīng)速率就應(yīng)迅速;(C)項(xiàng)隨反應(yīng)進(jìn)行,產(chǎn)生氯離子對反應(yīng)起到催化作用,符合題意;(D)項(xiàng)ClO2逸出使反應(yīng)正向進(jìn)行,其他生成物濃度升高,而不是降低.答案:(C).
例9 氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成-1價的Cl和+6價的硫的反應(yīng)速率如圖3所示,已知這個反應(yīng)隨著溶液中c(H+)的增大而加快.
(1)為什么反應(yīng)開始的一段時間反應(yīng)速率加快?
(2)為什么反應(yīng)后期反應(yīng)速率下降?
解析:把問題(1)作為已知考查,開始時反應(yīng)速率加快的可能因素有:①增大濃度,②加壓,③升溫,④加催化劑,聯(lián)系題意排除②④,由于題意不涉及熱量變化,故不考慮③,接下來考慮①,但題中無外加物,所以只考慮c(H+)的變化,c(H+)濃度增加會增強(qiáng)KClO3的氧化性,從而使反應(yīng)速率加快.
建構(gòu)主義理論認(rèn)為,情境是意義建構(gòu)的基本條件.因此,建構(gòu)主義非常強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的情境性,強(qiáng)調(diào)把所學(xué)的知識與一定的任務(wù)掛起鉤來,提倡在教學(xué)中使用真實(shí)性任務(wù),讓學(xué)生通過一定的合作來解決情境性問題,以此建構(gòu)起能靈活遷移應(yīng)用的知識經(jīng)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的最好的老師,任何問題都沒有實(shí)驗(yàn)來得更有說服力.每次進(jìn)教室的時候,如果我?guī)Я藢?shí)驗(yàn)儀器進(jìn)教室,學(xué)生就非常好奇,學(xué)習(xí)的興致非??斓谋徽{(diào)動起來,若這節(jié)課按著我以前的思路來上課的話,起碼要到離下課還有10分鐘的時候再來做.這時學(xué)生早已對實(shí)驗(yàn)失去了興趣,這就是心理學(xué)上的超限效應(yīng).因此,在設(shè)計(jì)這節(jié)課的時候,我一定要讓學(xué)生自己動手,讓他們能親身體會.如何使他們的學(xué)習(xí)情趣調(diào)動到最大化,我試著讓學(xué)生先做實(shí)驗(yàn),先從定性角度體會影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.我分別設(shè)計(jì)了5組實(shí)驗(yàn):1.比較碳酸鈉和碳酸氫鈉和同濃度的鹽酸反應(yīng)的快慢;2.比較Na2S2O3分別和不同濃度的稀H2SO4反應(yīng)的快慢(以產(chǎn)生黃色沉淀的先后順序來判斷);3.比較同濃度的Na2S2O3和同濃度的稀H2SO4在不同溫度下分反應(yīng)快慢;4.比較塊狀與粉末狀的CaCO3和同濃度的鹽酸反應(yīng)的快慢;5.比較H2O2在MnO2有無的條件下反應(yīng)的快慢.通過這5個實(shí)驗(yàn)學(xué)生立刻就得出結(jié)論:影響反應(yīng)速率的本質(zhì)原因是物質(zhì)本身的性質(zhì),同時還清楚了外界條件是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的.并能自己舉出一些生活實(shí)例.只有親身體驗(yàn),才會印象深刻,才會有主動發(fā)現(xiàn)問題和尋找原因的學(xué)習(xí)能力.反思學(xué)生實(shí)驗(yàn)是以大組為單位,共分5組,每組只做一個實(shí)驗(yàn),相比演示實(shí)驗(yàn),這在一定程度上不僅可以節(jié)省時間,還可以很好得營造活躍的課堂氛圍.由實(shí)驗(yàn)學(xué)生認(rèn)識到了化學(xué)反應(yīng)速率的快慢受到外界條件的干擾,在學(xué)習(xí)的同時,他們又開始探索如何來表示某一個化學(xué)反應(yīng)速率,能否從具體的數(shù)值上來判斷反應(yīng)的快慢.于是,我就進(jìn)行我的第二步教學(xué)內(nèi)容
二、以概念為基礎(chǔ),充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
首先,我讓學(xué)生回憶物理學(xué)上有關(guān)速率的概念及表達(dá)方式,然后,以PPT方式投影化學(xué)反應(yīng)速率的概念,讓學(xué)生自主完成化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式,根據(jù)學(xué)生的書寫,最終確定正確的表達(dá)式,同時學(xué)生也認(rèn)識到這是一個平均速率.反思這種方式可以讓學(xué)習(xí)能力薄弱的同學(xué)也一同參與,且有成功的喜悅.相比教師直接轉(zhuǎn)述更有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),在教學(xué)中時時刻刻讓學(xué)生參與到教學(xué)活動中,使其掌握良好的學(xué)習(xí)方式,為其終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ).
三、以練習(xí)為突破,充分調(diào)動學(xué)生的歸納和拓展能力
在教學(xué)過程中,如何能很好得調(diào)動學(xué)生,讓學(xué)生的心、手、腦一起動起來,可以有很多種方式,在這一知識點(diǎn)的處理上,我采用多練習(xí),通過練習(xí)使學(xué)生得到了鍛煉,還能高質(zhì)、高效的完成化學(xué)反應(yīng)速率的推導(dǎo)公式和計(jì)算方法.例1在某一化學(xué)反應(yīng)里,反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol/L變成1.0mol/L,在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為.該例題鞏固學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算表達(dá)式.例2向2L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2,5s末測得剩余SO2是0.3mol,則v(SO2)=.該例題在表達(dá)式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了變形,通過計(jì)算,學(xué)生自行得出了化學(xué)反應(yīng)速率的推導(dǎo)公式.并且由該題得出不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)速率的數(shù)值關(guān)系,以及引起該關(guān)系的原因.例3反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:A.v(A)=0.3mol/(L·s)B.v(B)=0.6mol/(L·s)C.v(C)=1.0mol/(L·min)D.v(D)=0.45mol/(L·s)則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椋@例題會有一大半的學(xué)生進(jìn)入陷阱,我引導(dǎo)學(xué)生回憶例2中的結(jié)論,最后由學(xué)生自己總結(jié)歸納在數(shù)值上如何比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢.當(dāng)然,在這個過程中,我一直會提示學(xué)生,在這種暗示下,學(xué)生學(xué)習(xí)的歸納能力得到了提高,并能舉一反三,自己學(xué)會了并理解了知識點(diǎn).反思以這種練習(xí)的方式引導(dǎo)學(xué)生自己歸納出相應(yīng)的知識點(diǎn),雖然在時間上花去了比較多,但對學(xué)生而言,他們在學(xué)習(xí)過程中有一種求知的欲望,這種欲望被點(diǎn)燃了,并能很好的解決,學(xué)生便能得到滿足感,我覺得也很值得.
四、將知識賦予生活生產(chǎn),提高學(xué)生分析問題的能力
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