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篇1

化學反應原理是高中化學選修模塊之一，該內容與必修模塊相銜接。它揭示了化學變化所遵循的基本原理，是化學在科學研究、工業生產、日常生活中進行應用的基礎。雖然教材中講述的關于化學反應原理的內容較為基礎，卻包含著學科中反應原理的基本特征。只有把握了這些特征，教師才能透徹理解教材，準確把握教材的深廣度，從而合理安排教學方式。準確把握這些特征，需要我們注意以下幾點。

一、化學反應原理的嚴謹性需要教師對概念有正確的理解

在化學反應原理中包含著許多概念，全面理解這些概念并辨清它與相近概念的異同，才能深入理解化學反應原理，在課堂運用時才能避免因為混淆而產生科學性錯誤。如我們只有理解和區分了“物質的穩定性”和“物質的反應活性”的概念，才不會認為物質的不穩定性與反應活性是一致的；只有認識了化學反應的“熱力學順序”和“動力性順序”，理解化學反應的先后只是一種為了研究的方便而進行的人為處理方法，才不會出現根據反應物的性質推斷混合物中反應的先后順序的錯誤做法；只有分辨了“電極”和“電極反應物”的概念，才不會得出“有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬與一種能導電的非金屬）作電極”是構成原電池的條件之一的錯誤結論。可見，教師必須準確理解和把握相關概念，才能保證教學的嚴密性。

二、反應原理研究對象的復雜性需要教師有復雜的思維

化學反應原理研究的對象主要是化學反應過程及化學變化，而在變化中會包含很多種物質。除了研究物質的變化，教師還要探討反應過程中能量的變化，反應速率、方向、限度等問題，這些因素之間既聯系又制約。這種研究對象的復雜性，需要教師在研究和應用化學反應原理時，充分考慮各種因素的影響。如碘在淀粉中顯示的顏色，不僅受到I-濃度大小的影響，還與反應時的溫度、溶液的酸堿度、淀粉鏈的長度等有關。再如，一塊看似均勻的金屬，在化學反應中，我們可能會觀察到局部反應較為劇烈的情況，這是因為從熱力學的角度看，同種金屬單質的熱力學活動性是相同的，但其動力學活動性則不一定相同，因為金屬的動力學活動性不僅與其組成有關，還與晶體構型、晶體內部的局部結構有關。因此，在化學反應原理的教學中，教師如果一味地為了淺顯易懂，將復雜問題簡單化，勢必會產生科學性錯誤。教師應該用聯系的、發展的、運動的思想來研究化學反應原理。

三、反應原理研究內容的適用性需要教師基于真實的情景來解決問題

化學反應原理雖然屬于學科中的理論知識，但是它的研究對象和內容卻與生產、生活密切相關，其研究的動力來自于人類生產、生活的需求，一旦其研究成果轉化為實用技術，必將對社會生產力和人類的生活帶來極大的影響。化學反應原理的這種應用性特點，決定了運用這類知識解決生產生活問題時，一定要基于真實的情景。但是真實的情景是很復雜的，這就需要教師在教學時將理論與實際相結合，綜合考慮多種因素的作用，還原事物的本來面目。比如在分析溫度對反應速率及化學平衡的影響時，我們必須學會具體問題具體分析，要從多方面去思考，不能單一地從某一角度去考慮。比如一些有氣體參與的在溶液中進行的反應，雖然升溫能加快反應速率，但升溫會使氣態反應物的溶解度降低，因此反應的轉化率不一定能提高；還有一些熱穩定性差的物質，如過氧化氫、碳酸氫鹽、硝酸等，有這些物質參與的溶液中的反應，一般不能在高溫下進行。同樣，具體的反應還要注意反應發生的條件。比如在溶液中，Na跟KCl是不可能發生置換反應的，但在熔融狀態下這一反應卻可以進行；再如酸制酸的反應，我們經常講強酸制弱酸，但這一規律對氧化還原反應是不適用的。因此，教師教學時切勿將一般規律絕對化。

四、反應原理研究層次的多元性需要教師從多角度、用多種方法加以研究

篇2

初中化學學習中許多化學變化常伴隨明顯現象的產生，如放熱、發光、變色、放出氣體、生成沉淀等等。“有明顯現象”的化學反應實驗有助于學生判斷變化中新物|的產生，分析化學變化的特征，從而解釋化學變化的本質。

然而，在實際的變化中并不是每個化學反應都伴隨明顯的化學現象，比如二氧化碳與水的化合反應、與氫氧化鈉反應生成易溶的無色碳酸鈉和水，氫氧化鈉與鹽酸的中和反應在變化過程中也沒有特別明顯的可觀察的現象，我們經常稱之為“無明顯現象”的化學反應。針對這些物質之間的化學反應，學生無法通過實驗現象的觀察來判斷物質之間發生的化學變化，分析物質發生化學反應的特征，理解化學反應的微觀本質，因此產生認知上的困難。

怎樣讓學生在已有的生活經驗和化學知識基礎上深刻理解無明顯現象的變化確實發生了呢？間接直觀實驗法通過利用一定的測量手段，放大或凸顯原本不夠明顯的物質相互作用的變化特征，或是選擇間接變量進行測量或表征，形成“有明顯現象”可供觀察的實驗。本文利用間接直觀實驗法，將原本無明顯現象的化學反應設計成為可供觀察的有明顯現象的實驗，幫助學生深入認識常見的化學反應。

1 利用指示劑的變色對比實驗，感知化學反應新物質的產生

可溶性的無色酸堿溶液發生中和反應過程沒有明顯的現象，但是溶液的酸堿性卻發生了突變。依據化學反應過程中溶液酸堿性的變化，利用酸堿指示劑石蕊或者酚酞的變色，說明物質的酸堿性發生了變化，明確指示出反應過程物質的成分發生了變化；也可以測定溶液酸堿度，從酸堿度的數值變化學生可以間接判斷化學反應的進行過程，感知新物質的產生。

如氫氧化鈉與鹽酸發生中和反應利用酸堿指示劑變色和pH測定反應過程中溶液酸堿度的變化，設計定性或者定量的測定溶液酸堿性對比實驗（見表1）。

又如二氧化碳與水反應后生成碳酸，無明顯現象，若在水中滴入紫色石蕊試液，再通入CO2氣體紫色石蕊試液變紅色，說明發生了化學變化。但是在這個實驗中學生往往會產生疑問，二氧化碳是酸性氧化物能否也能使紫色石蕊試液變紅色？于是設計了一組石蕊試劑變色的對比實驗，學生通過觀察石蕊的變色判斷二氧化碳與水反應生成了新物質碳酸，顯酸性（見表2）。

利用指示劑顯色對比，直接觀察反應過程中物質酸堿性的變化，從而判斷物質的成分發生變化，感知化學反應中新物質的產生，理解無色的可溶性酸和堿、二氧化碳和水等物質之間發生的化學反應。

2 間接檢測物質成分的對比實驗，解釋說明化學反應的微觀構成

化學反應的發生實質就是反應物變成了生成物，反應過程中可以檢測化學反應過程物質的成分發生的變化，用間接直觀的實驗檢測化學反應過程中物質的成分，判斷化學反應的發生，分析解釋化學反應的微觀構成。

無色堿溶液與酸性氧化物反應后生成無色可溶于水的鹽溶液，無法觀察到明顯的實驗現象。在化學反應過程中反應物在不斷地減少，生成物在不斷地產生。依據間接直觀的實驗檢測反應物成分的減少和生成物成分產生，判斷化學反應的發生，解釋說明化學反應中物質的微觀構成，分析化學反應中微觀粒子的變化。

二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，即無色的碳酸鈉溶液，反應物減少，生成物（Na2CO3）產生。從檢驗反應物（CO2）減少和生成物（Na2CO3）的產生角度，設計對比實驗，分析化學反應的本質。

反應物二氧化碳是氣體，化學反應后氣體量減小，容器內氣壓減小。設計噴泉裝置、反應容器連接U形管或盛水的容器，反應后會發生液體倒流現象，反應容器內連接橡皮球或用軟塑料瓶做反應容器，反應后發生形變，這些裝置凸顯氣體量減少，氣壓明顯變小的現象，明確知道反應物氣體的減少，化學反應中物質成分發生質的變化，微觀構成也變化了（見表3）。

上述實驗都是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，但學生質疑也可能是二氧化碳與水反應產生了相同的現象。

由于對比實驗的不嚴謹，控制變量的不一致，使分析解釋化學反應出現了偏差，學生產生了二氧化碳與水反應的疑惑，若改用相同材質的塑料瓶，用控制變量法來設計對比實驗，可排除二氧化碳與水反應的疑問（見表4）。

從反應物的成分減少設計的對比實驗，從宏觀的氣壓減少，推測反應物二氧化碳氣體的減少，用物理變化的現象，分析推斷物質成分的變化，理解二氧化碳與氫氧化鈉發生化學變化的本質。

化學變化的本質是產生新物質，二氧化碳與氫氧化鈉反應后的產物是碳酸鈉和水。組成碳酸鈉的碳酸根是檢驗的特征成分，選擇不同類別物質（酸堿鹽）進行檢驗實驗（見表5）。

碳酸根用不同種類的酸堿鹽檢測可以產生明顯的氣泡或者沉淀現象。酸檢驗碳酸根產生弱酸碳酸，可以觀察到氣泡現象。用可溶性的氫氧化鈣或氫氧化鋇、可溶性的鈣鹽或鋇鹽檢驗碳酸根，有明顯的白色沉淀產生，放大的實驗現象檢測生成物的微觀粒子，以確定化學反應的發生以及化學反應中微觀粒子的變化。

從“無”現象到“有”現象的實驗探究中間接地呈現明顯現象，激發學生好奇心，深入思考化學反應的特征，分析化W反應的微觀變化，推測物質之間發生反應的邏輯關系，提升學習化學的思維品質，教學效果特別明顯。

3 利用溫度計測定反應中溫度變化對比實驗，分析判斷化學反應的特征

化學反應過程中還存在能量的變化，可以利用實驗儀器來放大不明顯的現象，凸顯實驗現象，進一步判斷新物質的產生，體會化學反應的發生。

酸堿中和反應是放熱反應，有時放出的熱量少一般很難觀察和體驗。使用溫度計測量中和反應過程中溫度的升降是一個較好的方法。利用明顯的溫度變化，凸顯中和反應中的放熱現象，明確化學反應的發生，從而分析氫氧化鈉和鹽酸兩種物質的反應特征（見表6）。

4 從“無”到“有”間接直觀實驗法的教學過程：質疑-假設-檢驗-分析

在《上海市中學化學課程標準》中，對氫氧化鈉與鹽酸反應，二氧化碳與水、氫氧化鈉反應的性質沒有明確的實驗要求，學習水平層次要求比較模糊，但教科書的內容和考試手冊上的要求以及這些化學反應的原理和解釋卻是在理解、掌握甚至應用層面上。因此，在實際教學中直接設計二氧化碳與水、氫氧化鈉反應，鹽酸與氫氧化鈉反應的實驗情境，讓學生觀察實驗現象，判斷化學反應的發生，推測生成物質、分析化學反應原理顯得特別重要。但是二氧化碳與水反應、二氧化碳與氫氧化鈉反應、氫氧化鈉與鹽酸反應，卻都沒有明顯的現象，有些現象甚至出乎學生意料之外，于是開始質疑這些化學反應的發生。針對這一問題，利用間接直觀實驗法，對這些學習難點的教學過程通常可以依照如下環節來展開：情境引入提出質疑-進行假設設計方案-實驗檢驗分析現象-結論獲得解釋原理。具體而言，學生在教師的引導下將“無明顯現象”實驗轉化成“有明顯現象”的對比實驗――間接直觀實驗法：利用指示劑顯色、檢驗反應過程中物質的成分、測定反應中溫度的變化等手段去放大和凸顯實驗現象，使學生深入思考、理解化學反應發生的特征和本質，分析解釋化學反應中物質的微觀粒子構成。

5 結語

從“無”到“有”的對比實驗，將化學學習中難以分析和理解的化學反應難點，轉化成直觀的實驗現象，使學生易于理解和說明化學反應的特征、物質成分和微觀構成，從而掌握化學反應的本質。

篇3

1、認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因；

2、了解化學反應中熱量變化的實質；

3、通過生產生活中的實例，了解化學能和熱能的相互轉化；

【重點】

化學能與熱能之間的內在聯系以及化學能與熱能的相互轉化。

【難點】

從本質上（微觀結構角度）理解化學反應中能量的變化，從而建立起科學的能量變化觀。

【教學方法】學生自學閱讀、教師歸納

【課時安排】

第1課時

【教學過程】

〖導入〗1、化學反應按反應物和生成物的種類分可分為：化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應

2、化學反應按是否有電子轉移可分為：氧化還原反應、非氧化還原反應

3、化學反應按是否有離子參加可分為：離子反應、非離子反應

4、化學反應按是否有熱量的放出和吸收可分為：放熱反應、吸熱反應

〖引導閱讀〗課本32頁

〖提問〗“你知道嗎？”

〖板書并講解〗一、化學反應中的熱量變化

1、化學反應的基本特征

（1）都有新物質生成，常伴隨能量變化及發光、變色、放出氣體、生成沉淀等現象發生。

（2）能量的變化通常表現為熱量的變化。

2、化學反應的本質（實質）

舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成

〖指導閱讀〗課本33頁活動與探究

3、化學反應按熱量的變化分類

（1）概念

放熱反應：有熱量放出的化學反應；

吸熱反應：吸收熱量的化學反應；

（2）分類

放熱反應：放出熱量的反應〔∑E（反應物）＞∑E（生成物）〕

化學反應

吸熱反應：吸收熱量的反應〔∑E（反應物）＜∑E（生成物)〕

〖補充講解〗化學反應遵循著能量守恒定律：反應物的總能量+斷鍵時吸收的總能量=生成物的總能量+成鍵時放出的能量

〖練習一〗判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應

C（s）+CO2（g）2CO（g）

Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

〖板書〗4、常見的放熱、吸熱反應

（1）放熱反應：a、所有燃燒反應；b、酸堿中和反應；c、金屬與酸生成氣體的反應；d、大多數的化合反應

（2）吸熱反應：

a、C（s）+CO2（g）2CO（g）；

b、Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）

c、C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

d、大多數的分解反應

〖練習〗關于吸熱反應和放熱反應，下列說法中錯誤的是（A）

A、需要加熱才能進行的化學反應一定是吸熱反應

B、化學反應中能量變化，除了熱量外，還可以是光能、電能等

C、化學反應過程中的能量變化，也服從能量守恒定律

D、反應物的總能量高于生成物的總能量時，發生放熱反應

〖指導練習〗課本33頁“問題解決”

〖總結〗化學反應伴隨能量變化是化學反應的一大特征。我們可以利用化學能與熱能及其能量的相互轉變為人類的生產、生活及科學研究服務。化學在能源的開發、利用及解決日益嚴重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用，同學們平時可以通過各種渠道來關心、了解這方面的進展，從而深切體會化學的實用性和創造性。

〖作業〗預習熱化學方程式的書寫要求；完成鞏固練習

【教后感】

篇4

對各類常用的反應器內的流動、傳熱和傳質等過程進行理論和實驗研究，并力求以數學式予以表達。由于傳遞過程只是物理的,所以研究時可以避免化學反應,用廉價的模擬物系（如空氣、水、砂子等）代替實際反應物系進行實驗。這種實驗常稱為冷態模擬實驗，簡稱冷模實驗。傳遞過程的規律可能因設備尺寸而異，冷模實驗所采用的設備應是一系列不同尺寸的裝置；為可靠起見，所用設備甚至還包括與工業規模相仿的大型實驗裝置。各類反應器內的傳遞過程大都比較復雜，有待更深入地去研究。

對一個特定反應器內進行的特定的化學反應過程，在其反應動力學模型和反應器傳遞模型都已確定的條件下，將這些數學模型與物料衡算、熱量衡算等方程聯立求解，就可以預測反應結果和反應器操作性能。由于實際工業反應過程的復雜性，至今尚不能對所有工業反應過程都建立可供實用的反應動力學模型和反應器傳遞模型。因此，進行化學反應工程的理論研究時，概括性地提出若干個典型的傳遞過程。例如：伴隨著流動發生的各種不同的混合，如返混、微觀混合、滴際混合等；反應過程中的傳質和傳熱，包括反應相外傳質和傳熱（傳質和反應相繼發生）和反應相內傳質和傳熱(反應和傳質同時進行)。然后，對各個典型傳遞過程逐個地進行研究，忽略其他因素，單獨地考察其對不同類型反應結果的影響。例如，對反應相外的傳質，理論研究得出其判據為達姆科勒數Dα，并已導出當Dα取不同值時外部傳質對反應結果的影響程度。同樣，對反應相內的傳質，也得出了相應的判據西勒模數。這些理論研究成果構成了本學科內容的重要組成部分。這些成果一般并不一定能夠直接用于反應器的設計，但是對于分析判斷卻有重要的指導意義。

由于在已選定的工業反應器中進行的宏觀化學反應過程，就是具有一定化學動力學特性的反應物系進入具有一定流動和傳遞特性的工業裝置中進行演變、達到人們期預的狀之后離開反應器的全過程，整個過程涉及到多種影響參數及各參數之問相互作用的復雜關系。使宏觀過程控制到期預狀態，達到工程技術目的，實現技術經濟目標，必須搞清上述諸多因素或參數對宏觀過程、狀態及生產(設計)目標的影響規律、調控的可能性及程度、技術經濟效果等。在研究或處理方法上，就是在實驗(實踐)的基礎上，用數學模擬的方法即根據反應的動力學特性和該物系在該反應器中的傳遞特性及流動特性，抓住影響宏觀過程的主要矛盾和矛盾的主要方面。恰當地簡化處理那些影響不大的次要因素，建立物系的動態物理模型。再對物理模型進行數學描述—建立宏觀過程的數學模型，進而根據特定的初始條件、邊界條件對數學模型求解，確定有關設計參數以及模擬放大，實踐檢驗，修正完善。顯然，該模型就是化學動力學模型、流動模型、傳遞模型以及相關的參數計算模型的綜合。所以建模及解析無疑是各類反應器設計的中心。

學習的過程要與實際工程聯系起來

例如在返混這一概念的學習中，例如，針對丁二烯氯化制二氯丁烯的開發，根據化學反應工程理論指導認識反應特征，溫度效應要求反應器內不出現低溫區，否則造成反應選擇性差，為使反應器內不出現低溫區，最直接的方法是將兩種物料各自預熱，然后進入反應器。但是丁二烯容易在預熱器中發生自聚，造成換熱面的污染，使換熱器不能長期運轉。因此，從工程的角度，不宜采用用原料預熱的方式，可利用返混使進入反應器的冷料與反應器中的熱料迅速混合，使冷料可以立刻提高溫度。正如全混流反應器中提到，充分的返混將使反應器內的各處溫度和濃度均勻，并等于反應器的出口濃度好溫度。

工程分析方法是將化學反應工程中諸如返混，傳質，傳熱等物理因素對反應結果的影響，進行分解處理，而后進行工程分析。工業反應器中的化學反應可以分解為物理過程和化學過程。在化學反應過程中，影響反應結果的因素可分為二類：一是與設備大小無關的反應動力學因素，即化學因素，這是過程的個性。每個反應各不相同。二是與設備大小密切相關的傳遞過程因素，即工程因素，這是過程的共性，同類反應器的傳遞特性是相同的。不因進行的反應過程而變化。但與反應器大小密切相關。而從本質上看，工程因素對反應結果的影響，是通過流體流動，傳質和傳熱等物理過程。改變了反應場所的濃度和溫度分布，再通過反應動力學的特征間接地影響了反應結果。

反應工程思維方法揭示了上述決策變量對反應結果的影響。實質上是有關工程因素對反應場所溫度和濃度的影響，而反應場所的溫度和濃度是通過化學反應的溫度效應與濃度效應對反應速率，反應選擇性產生影響，進而改變了反應結果。因此，我們在教學過程中突出強調反應工程理論思維法運用，強調從分析工程因素的本質入手，針對反應動力學特征來判別工程因素對反應結果的影響，培養采用工程分析法來分析和解決工程問題的能力。只有把握了工程因素本質及反應特征，分析了工程因素對反應結果的影響程度，才能使從反應過程設計和操作上提出優化的工程措施，解決工程問題。

返混這一工程因素，已經知道返混造成了反應器內濃度的變化，使反應物的濃度降低了，那么對反應結果有何影響呢?對這個問題，我們不能簡單地下結論，而要根據反應過程的特征，具體問題具體分析。例如，對串聯反應而言，濃度降低總是造成反應選擇性的下降，故這一工程因素的影響總是不利的：而對平行反應而言，根據反應選擇性的動力學特征，主反應級數低于副反應級數時，濃度降低是有利的，故返混的影響是有利的，而反之則是不利的。又如，對于顆粒催化劑內部傳遞過程而言，由于傳質阻力的存在，使催化劑內部的反應物濃度從外往里呈逐漸降低的態勢，而產物濃度的變化則相反。盡管內部傳遞過程與返混是兩個截然不同的工程因素，但只要深入分析，從本質上看，內擴散同樣是改變了反應場所的濃度，使反應物濃度降低了，這恰好與返混的結果一樣，可以預見，內部傳遞過程對反應結果的影響，也必然與返混的影響一樣。工業反應過程中，影響反應結果的工程因素有返混、予混合、傳質和傳熱等，取決于反應器型式、操作方式、操作條件等決策變量。反應工程思維方法揭示了上述決策變量對反應結果的影響，實質上是有關工程因素對反應場所溫度和濃度的影響，而反應場所的溫度和濃度是通過化學反應的溫度效應與濃度效應對反應速率、反應選擇性產生影響，進而改變了反應結果。

化學工業生產過程包括進行物理變化和化學反應的過程。化學反應過程是生產的關鍵。在工業規模的化學反應器中，化學反應過程與質量、熱量及動量傳遞過程同時進行。這種化學反應與物理變化過程的綜合，稱為宏觀反應過程。研究宏觀反應過程的動力學稱為宏觀反應動力學。宏觀動力學與本征動力學不同之處在于：除了研究化學反應本身以外，還要考慮到質量、熱量、動量傳遞過程對化學反應的交聯作用及相互影響。進行宏觀反應動力學分析，應注意按相的類別、溫度條件和操作方法來分類，多相反應，或稱為非均相反應，涉及反應物及生成物在相際的質量傳遞。變溫反應涉及反應物系的相際及與外界的熱量傳遞；而流體的流動特征對質量傳遞和熱量傳遞有著重大的影響。以宏現動力學為基礎，還要進一步對工業反應裝置的結構設計墁最佳操作條件的確定控制、放大、優化等進行研究，以期應用于生產實踐時獲得良好的技術經濟效果

篇5

1.在中學階段的化學基本概念、基礎理論知識中，氧化還原反應占有非常重要的地位，是中學化學教學的重點和難點之一。在中學化學中要學習許多重要的元素及其化合物知識、凡涉及元素化合價變化的反應都是氧化還原反應。掌握氧化還原反應的實質是認識元素及其化合物性質的基礎。本節主要包括三部分內容，即氧化還原反應的概念、氧化還原反應的特征和氧化還原反應的本質。教材主要以“思考與交流”、“學與問”等方式，讓學生通過討論研究得出氧化還原反應的概念，了解氧化還原反應的特征和氧化還原反應的本質。

2.氧化—還原反應貫穿于中學化學學習的全過程，是學習中學化學的主線和要害之一。在已學的課程中，燃料的燃燒、金屬的冶煉（H2、C還原CUO的反應）等都涉及到氧化—還原反應。通過這一節內容的學習，使學生了解化學反應有多種不同的分類方法，熟悉從反應中反應物元素化合價的升降和電子轉移的角度對化學反應進行分類就是從本質上對化學反應進行分類。

三、教學目標

1.知識與技能

①理解氧化—還原反應的有關概念。

②理解氧化—還原反應的特征及氧化—還原反應的本質。

2過程與方法

通過提出問題、討論交流、分組合作，揭示氧化—還原反應的本質和特征。

3.情感態度與價值觀

①通過交流、討論，培養學生之間合作學習的能力。

②了解氧化—還原反應的應用，熟悉并理解化學在促進社會發展中的重要作用。

四、教學重點

氧化—還原反應的本質及特征。

五、教學難點

氧化—還原反應的本質。

六、教學思路

1.根據本節教材的特點，設疑、引導學生在原有知識的基礎上合作學習，探究交流，深入討論氧化還原反應的概念。教師對難點進行分析講解，然后引導學生歸納、練習，并對本節課所學的知識進行小結。

2.結合具體反應引導學生深入分析探討氧化還原反應的微觀本質、宏觀判斷特征。重新建構學生完整的知識網絡。

七、教學過程

【導入】結合生活實際提問引入新課（略）。

【設疑1】請從得氧和失氧的角度分析下列兩個化學反應。

【過渡】當這兩個化學反應發生時，哪些元素的化合價發生了變化？怎樣變化？（學生分析、回答）

【設疑2】請從元素化合價變化的角度分析下列兩個化學反應。怎樣根據元素化合價的變化分析氧化還原反應？（學生小組合作交流探究后回答）

【過渡】在氧化還原反應中，元素的化合價為什么會發生變化？下面我們來分析這個問題。

【講解】從電子轉移的角度分析講解NaCl和HCl的形成過程。（略）

【設疑3】元素化合價的變化和電子的轉移有什么關系？（學生回答）

【設疑4】請結合Mg和稀鹽酸的反應（Mg+2HCl=MgCl2+H2）說明怎樣從電子轉移的角度分析氧化還原反應？（學生小組合作交流探究后回答）

【過渡】氧化還原反應概念的建立經歷了三個階段，從得氧失氧到元素化合價的變化，再到電子的轉移，請同學們填寫下表：（學生小組合作、交流、探究后回答）

【過渡】前面我們從三個方面分析了氧化還原反應概念的建立過程，下面請同學們做幾道練習題。

【練習】

1.下列反應中，屬于氧化還原反應的是（ ）

2.在化學反應中，如果反應前后元素的化合價發生變化，就一定有 轉移，這類反應屬于 反應。元素的化合價升高，表明該元素的原子 電子。

3.下列反應既是氧化還原反應又是離子反應的是（ ）

A.鈉在氯氣中燃燒

B.二氧化碳通入澄清的石灰水中

C.氯化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液

D.鋅粒放入稀硫酸中

【小結】本節課我們分析討論了氧化還原反應，請同學們務必記住六個字并能正確的理解它。

本質失

得 特征失

得 概念氧化反應

還原反應

【作業】非常學案當堂檢測第1、2、3、4題。

【課后交流】1.有人說置換反應、有單質參加的化合反應和有單質生成的分解反應全部屬于氧化還原反應。你認為這個說法正確嗎？請說明你的理由。

2.嘗試畫出化合反應、分解反應、置換反應與氧化還原反應的交叉分類示意圖。

【課后預習】 什么是氧化劑？什么是還原劑？它們各有什么特性？在一個氧化還原反應中怎樣判斷氧化劑和還原劑？

【板書設計】

第三節 氧化還原反應

一、氧化還原反應

篇6

【例1】（荊門市）根據化學方程式不能獲得的信息是（ ）

A.反應中的反應物和生成物

B.各反應物、生成物之間的質量比

C.化學反應速率的快慢程度

D.反應發生所需要的條件

【解析】根據化學方程式的意義可知，化學方程式不能提供“化學反應的快慢”信息，因為反應物濃度、體系的溫度、催化劑等多種因素決定著化學反應的速率。

【答案】C

【例2】（東營市）從定量（宏觀、微觀）的角度對化學反應2H2+O2點燃2H2O進行描述：宏觀

________________________________________

；微觀

________________________________________

（各答出一項即可）。

【解析】從定量的角度看，化學方程式在宏觀上表示反應物、生成物之間的質量比，在微觀上表示反應物、生成物之間的粒子個數比。據此，不難答出上述問題。

【答案】每4份質量的氫氣與32份質量的氧氣完全反應生成36份質量的水（或氫氣與氧氣反應生成水時，三者的質量比是1∶8∶9） 每2個氫分子和1個氧分子反應生成2個水分子（或氫分子與氧分子反應生成水分子時，三種分子的個數比為2∶1∶2）

二、判斷化學方程式書寫的正誤

一個書寫完整的化學方程式應該是：反應符合客觀事實；反應物、生成物的化學式書寫正確；反應前后原子的種類、個數相等（已配平）；反應條件齊全；表示生成物狀態的箭頭既沒有遺漏，也沒有多余。

【例3】（婁底市）下列化學方程式中，書寫正確的是（ ）

A.H2+O2點燃H2O

B.3Fe+2O2=Fe3O4

C.Cu+2HCl=CuCl2+H2

D.CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O

【解析】A選項中的反應沒有配平，違背了質量守恒定律；B選項中的反應缺少“點燃”這一條件，不符合客觀事實；C選項中Cu是不活潑金屬，它根本不能與酸溶液發生置換反應；D選項中的化學方程式書寫正確。

【答案】D

三、辨析化學反應的類型

化學反應的基本類型有4種。根據化學方程式中反應物、生成物的數量和類別等特征，容易判斷出反應的基本類型，即：若符合A+B=AB，則屬于化合反應；若符合AB=A+B，則屬于分解反應；形如A+BC=B+AC，則是置換反應；形如AB+CD=AD+CB，則是復分解反應。

【例4】（安徽省）美國化學教材把化學反應分為5種類型，除化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應外，第5種就是燃燒反應——一種物質快速結合氧氣生成一種或多種氧化物的反應。下列反應既屬于化合反應，又屬于燃燒反應的是（ ）

A.S+O2點燃SO2

B.CO2+H2O=H2CO3

C.HCl+NaOH=NaCl+H2O

D.CH4+2O2點燃CO2+2H2O

【解析】根據反應條件，容易找出屬于燃燒反應的是A、D；根據化合反應的特征，容易判斷A是化合反應，D不是化合反應。

【答案】A

【例5】（桂林市）下列對化學反應類型的判斷不正確的是（ ）

A.2H2S+SO2=3S+2H2O（復分解反應）

B.CO2+C高溫2CO（化合反應）

C.2AgBr光照2Ag+Br2（分解反應）

D.2Mg+CO2點燃2MgO+C（置換反應）

【解析】A選項中，生成物之一是單質，故不屬于復分解反應；B選項中，兩種物質生成一種物質，故屬于化合反應；C選項中，一種物質生成多種物質，顯然是分解反應；D選項中，一種單質與一種化合物反應生成另一種單質與另一種化合物，所以是置換反應。

【答案】A

四、完善化學方程式

化學方程式真實地體現了“化學反應前后原子的種類、個數保持不變”的自然規律。根據這一規律，可以推斷出不完整化學方程式中某物質的化學式或化學計量數，從而將化學方程式完善。

【例6】（溫州市）工業制取甲醇的方法之一：利用二氧化碳與氫氣在一定條件下反應制取甲醇，同時生成另一種常見物質。請完成該反應的化學方程式：

CO2+3H2催化劑300℃CH4O+

________________________________________

【解析】在題給化學方程式中，式子左邊有1個C原子、2個O原子、6個H原子，式子右邊現有1個C原子、4個H原子、1個O原子；因為化學反應前后原子的種類、個數保持不變，所以“空格處”應包含2個H原子、1個O原子，顯然反應生成的另一種物質是H2O。

【答案】H2O

篇7

Key words: chemical production; process flow; pollutant emission; general characteristics

中圖分類號：TU3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

一般來說化工產品的生產過程都比較復雜，主要體現在生產工序多、操控要求高。有時要得到一個化工產品需要經過幾十個工序，動用上百個設備。但有一點是不變的，那就是任何化工產品的生產過程都包含若干個化學反應、產物分離、物流輸送流程、熱量傳遞等單元式的生產過程。因此，為了便于對化工生產工藝流程中產排污一般特征的認識，可將化工生產工藝流程分割成化學反應、物料分離、物料輸送流程及熱量傳遞、物料的計量包裝等單元式的工藝流程。在認識化工生產產排污一般特征時，從單個流程開始認識，逐個分析擊破，最后再將污染源匯總，達到了解化工生產產排污特征的目的。

1 化工生產工藝流程的組成

化工生產工藝流程可分割成物料輸送、傳熱工藝、化學反應工藝、物料分離工藝以及物料計量、包裝工藝等單元式組成部分，需要強調的是將化工生產工藝分割成單元式工藝流程只不過是為了便于認識工藝流程產排污特征的一種理想化設想，在實際化工生產過程中這些單元式工藝流程之間并不存在嚴格界限，它們都是有機融合在一起的。

1.1物料輸送工藝流程

物料輸送是在化工生產過程中將物料從一個設備輸送到另一個設備工序安排的程序。在化工生產過程中會使用很多設備，也將需要將物料在各設備之間轉移的工序。由管路、儲罐和輸送設備組成的工藝流程即為化工生產過程中的物料輸送工藝流程。物料輸送工藝流程是化工生產工藝流程中的紐帶，是將各生產設備聯系在一起的生命線，它的作用就好像生活中汽車、公路及橋梁，能及時將人們生產、學習、生活所需要的物資運送到目的地。合理的輸送工藝流程不僅能提高生產效率而且能降低能耗，反之亦然。

1.2傳熱工藝流程

傳熱工藝是在化工生產工藝過程中控制溫度、壓力工序安排的程序。化學反應和反應物料的分離都是在一定的溫度、壓力下進行的，用來控制化工生產過程中溫度、壓力下進行的，用來控制化工生產過程中溫度、壓力的工藝流程即為能量傳遞工藝流程。能量傳遞工藝流程包括熱量傳遞工藝流程和冷量傳遞工藝流程，能量傳遞工藝流程是化工生產工藝流程的控制部分，化工生產過程中的溫度、壓力可由它們來調節。合理的能量傳遞工藝流程能大大地提高生產效率而且能極大地減少能耗，降低生產成本，提高經濟效益，它也是衡量該生產工藝水平的一個重要指標。

1.3化學反應工藝流程

化學反應是化工原料在反應裝置里進行化學反應得到新產品工序安排的程序，它是化工生產工藝流程的核心部分，它的先進與否直接關系到該生產工藝技術水平。很明顯，在化工生產過程中肯定會發生一個或多個化學反應，只有發生化學反應的生產過程才是化工生產過程。

1.4物料分離工藝流程

物料分離是將化學反應工藝流程中的生成物分離成高純度產品各項工序安排的程序，有時也稱之為傳質工藝流程。原料在發生化學反應時會同時發生很多副反應，也就會產生很多副產物。而化工生產是要根據工藝要求得到較純物質，因此，在化工生產過程中就必須將發生化學反應得到的混合物進行分離從而得到較純的物質。實際上，之所以認為化工生產過程復雜，主要表現在反應混合物的分離過程復雜。一個產品的分離可能包含吸收、精餾、過濾、萃取、結晶、干燥等多個工序。因此在認識化工生產物料分離工藝流程時可將分離工藝流程再分解成吸收、精餾、過濾、萃取、結晶、干燥等多個工序。因此在認識化工生產物料分離工藝流程時可將分離工藝流程再分解成吸收、精餾、過濾、萃取、結晶、干燥等比較簡單的單元式物料分離工藝流程。化工生產物料分離工藝流程是化工生產工藝流程的主要部分，它的優良與否直接關系到該產品的收率情況，也是衡量該生產工藝水平的主要指標。

1.5物料計量、包裝工藝流程

計量就是在化工生產過程中對原料、中間產物、產品進行量化的過程。包裝是為便于產品的儲運、對外供應而進行的一種操作。在化工企業中，物料的計量、包裝是化工生產過程不可或缺的一部分。準確、快速對物料計量、包裝對確保整個化工裝置生產過程的安全連續運轉，有著非常密切的關系和重要作用。

2 產排污一般特征分析

分析化工生產中的產排污通過將化工生產工藝流程分割成單元式的工藝流程，從單個流程開始逐個分析認識，將復雜的流程分段梳理，達到了解掌握整個生產流程產排污情況的目的。筆者以某公司天然氣制亞氨基二乙腈生產工藝為例，將化工生產根據單元式工藝流程分段劃分對其產排污一般特征進行分析。

2.1物料輸送過程的產排污

物料輸送過程中的產排污主要指生產中所使用的易揮發原輔料，在生產過程中貯存、使用等環節，不可避免地產生揮發氣體，排放廢氣主要發生在兩部分：生產系統和儲運系統，包括無組織逸散和有組織排放。將產生的揮發性氣體通過管道集中收集處理后排放可轉變為有組織排放。

天然氣制亞氨基二乙腈項目生產系統排放集中在氫氰酸裝置液氨凈化工序、氫氰酸反應工序、甲醛裝置甲醛合成工序、羥基乙腈裝置羥基乙腈合成工序產生的NH3、甲醇、甲醛等揮發性氣體，主要發生的節點在反應釜閥門的泄漏及原料液輸送轉移過程。儲運系統排放集中在氨罐區、甲醇罐區、甲醛罐區等，主要污染物為NH3、甲醇、甲醛等揮發性氣體。

2.2傳熱工藝過程的產排污

傳熱工藝過程中的產排污主要指生產中的集中供熱、供汽系統所排放的污染物，天然氣制亞氨基二乙腈項目具體是指廢熱鍋爐（包括尾氣燃燒爐和有機廢液焚燒裝置）產生的鍋爐廢氣和鍋爐排污水。

2.3化學反應過程的產排污

化學反應過程通常是一個密閉的工藝系統，產排污一般特性為工藝過程產生的不凝氣體和反應廢催化劑。天然氣制亞氨基二乙腈項目具體是指反應裝置產生的尾氣和廢催化劑，其中尾氣成分以CH4、HCN、CO為主，屬可燃性氣體，處置手段為尾氣吸收后燃燒排放，主要污染因子包括煙塵、SO2、NOx等；廢催化劑包括氫氰酸裝置氫氰酸反應器產生的廢催化劑、甲醛裝置甲醛合成產生的廢銀催化劑等。

2.4物料分離過程的產排污

物料分離過程由于化學反應過程副反應眾多，反應混合物成分復雜，為得到較純物質使得分離過程復雜，產排污點眾多。天然氣制亞氨基二乙腈項目廢氣污染環節包括亞氨基二乙腈裝置多次離心母液焚燒產生的焚燒廢氣、亞氨基二乙腈裝置晶體干燥、硫酸銨裝置晶體振動干燥過程中產生粉塵，以及硫酸銨裝置硫銨液濃縮結晶過程產生濃縮蒸汽；廢水污染環節包括氫氰酸裝置天然氣預處理過程產生的水洗脫硫廢水、亞氨基二乙腈裝置原液結晶過程產生的分離廢水、亞氨基二乙腈裝置反應液急冷、蒸發過程產生的急冷廢水；固廢污染環節包括原輔料天然氣、液氨過濾凈化產生的廢活性炭、有機廢液焚燒裝置產生的爐渣等。

2.5物料計量、包裝過程的產排污

物料計量、包裝過程中的產排污主要指生產的產品在計量包裝過程中排放的污染物，所排放的污染因子產品中所含成分為主，以氣態、粉塵的形式排出。

3 結論

通過將化工生產工藝流程分割成單元式的工藝流程，分析化工生產工藝流程產排污一般特征如下：

3.1 可將復雜的化工生產工藝流程分割成物料輸送流程、化學反應、物料分離、熱量傳遞及物料的計量包裝等單元式的工藝流程；

3.2 物料輸送過程中的產排污一般為生產中所使用的易揮發原輔料，在生產過程中貯存、使用等環節產生揮發性氣體；

3.3 傳熱工藝過程中的產排污主要指生產中的集中供熱、供汽系統所排放的污染物，通常以鍋爐污染物為主；

3.4 化學反應過程通常是一個密閉的工藝系統，產排污一般特性為工藝過程產生的不凝氣體和反應廢催化劑；

3.5 物料分離過程由于化學反應過程副反應眾多，反應混合物成分復雜，為得到較純物質使得分離過程復雜，產排污點眾多；

3.6 物料計量、包裝過程中所排放的污染因子產品中所含成分為主，以氣態、粉塵的形式排出。

參考文獻：

篇8

在高中“化學平衡”主題教學中，勒夏特列原理是定性判斷化學平衡移動的主要理論依據，是教學的重點和難點，也是學生學習的難點。在實際教學中，往往只停留在“勒夏特列原理”名詞本身，只知其名，不知其實；在應用過程中，勒夏特列原理完全被拋在一邊，機械性地背了一些經驗規律，如濃度、溫度、壓強改變后，平衡如何移動。幾十年來不斷有化學家和化學教育工作者提到勒夏特列原理的不足之處[1]。教師和學生如何能輕松、準確地應用該原理呢？在教學和應用過程中必須解決兩個主要問題：勒夏特列原理在實踐中如何應用？勒夏特列原理的應用條件是什么？

1 如何應用勒夏特列原理――三步判斷法

在人教版高中化學選修四中關于勒夏特列原理的描述為：“如果改變影響平衡的因素之一（如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動，這就是著名的勒夏特列原理。[2]”勒夏特列原理是一條經驗性的定律，用來定性地判斷化學平衡移動。原理的描述呈現了大量的信息，需要教師和學生能夠正確地解讀信息。“如果改變影響平衡的因素”說明改變的因素必須是能夠影響平衡的因素，“之一”說明在影響化學平衡的諸多因素中，一次只能改變其中的“一個”因素，“如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質的濃度”說明影響化學平衡移動的因素主要有溫度、壓強、濃度，“減弱這種改變”是原理的目的，“平衡將向著……移動”是達到目的的方法或手段。在認識勒夏特列原理的目的和方法后，學習者要問減弱（阻礙）的結果如何？結果是阻而不止。因此，學習者在應用勒夏特列原理時要正確識別影響因素的改變，通過“三步判斷法”完成對勒夏特列原理的應用。“三步判斷法”（見圖1）就是正確分析原理的目的是什么？采用什么樣的方法達到目的？結果如何？第一步，目的：阻礙（減弱）影響化學平衡移動的條件（因素）改變；第二步，方法：通過化學平衡移動；第三步，結果：阻而不止。

反應物和產物濃度是影響化學平衡移動的因素之一。反應物二氧化氮濃度增大，根據勒夏特列原理三步判斷法，目的：阻礙（減弱）二氧化氮濃度的增大，方法：化學平衡向正反應方向移動，結果：阻而不止。也就是，充入二氧化氮，反應物濃度增大，反應向正反應方向移動，使反應物濃度降低，但是，這將增大生成物四氧化二氮的濃度，阻礙反應物濃度的進一步降低，達到新的平衡，結果是二氧化氮的濃度要比第二次充入二氧化氮前的原平衡狀態的濃度大。因為在等溫等容條件下，二氧化氮濃度恢復到原來的濃度，產物四氧化二氮的濃度將增到最大，反應將向逆反應方向進行，所以，反應必然是使二氧化氮的濃度減低，但不能完全恢復到第二次充入二氧化氮前的原平衡濃度。單獨改變溫度、壓強的分析方法同上。

2 勒夏特列原理的應用條件

任何原理、定理、定律等的應用都是有條件的，滿足什么樣的條件，將必然得出相對應的結論。勒夏特列原理也不例外，在應用過程中需要明確辨析條件的改變，確定在何種條件下應用勒夏特列原理。

2.1 應用范圍：化學熱力學平衡體系

化學熱力學平衡體系是建立在化學熱力學基礎上，有化學物質參與達到平衡的體系，既包括可逆的化學過程平衡，也包括一些可逆的物理過程平衡，如：糖類溶解于水達到平衡。因此，不僅包括化學反應平衡，也包括溶解過程平衡、沉淀溶解平衡、弱電解質電離平衡、鹽類水解平衡等，其共同特征為：以化學熱力學為基礎，在一定條件下，平衡體系同時向正、反兩個方向進行，當正向速率等于逆向速率時，平衡體系中參加反應的各物質的濃度、質量分數、顏色等不發生變化。

2.2 應用目的：定性判斷化學平衡移動的方向

勒夏特列原理只能判斷外部因素的改變對正、逆反應速率影響的變化總體趨勢，即定性判斷，但是不能確定影響程度的大小，也就是無法定量判斷。

保持溫度不變，增加體系壓強。根據勒夏特列原理“三步判斷法”，目的：阻礙（減弱）體系壓強的增大；方法：平衡向氣體系數和減小的方向移動，即正反應方向移動；結果：體系壓強降低，但是壓強仍比原平衡狀態高。因此，上述平衡向正反應方向移動（定性判斷）。向正反應方向移擁絞裁闖潭齲二氧化氮的體積分數改變多少，類似這種需要定量判斷的問題，勒夏特列原理無法回答。

2.3 影響因素：影響化學反應速率的外部因素

“正反應速率等于逆反應速率”是化學平衡最本質的特征。根據人教版高中化學選修四勒夏特列原理的描述，勒夏特列原理是改變溫度、壓強、濃度等影響化學反應速率的外部因素，通過影響正、逆化學反應速率使化學平衡發生移動。所謂外部因素指與化學平衡有關的環境因素或參加反應的物質數量上的改變，外部因素的改變，不會影響化學反應路徑或過程，所謂內部因素指與化學反應物質性質有關的因素，內部因素的改變，將改變化學反應的路徑或過程。影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、壓強和催化劑等。根據影響化學反應的外部因素和內部因素的劃分標準，濃度、溫度、壓強不會改變化學反應路徑，屬于外部因素，催化劑參加了化學反應，改變了反應路徑，屬于內部因素。催化劑對化學反應路徑進行了改變，改變了正、逆反應速率，但是對正、逆反應速率的影響效果是相同的。因此，濃度、溫度、壓強等外界因素對化學平衡的影響是主要的。

2.4 因素改變：改變影響化學反應速率的“一個”外部因素

根據勒夏特列原理的描述，影響化學平衡移動的因素改變必須是“一個”影響化學反應速率的外部因素改變，通過“三步判斷法”準確地定性判斷出化學平衡的移動，見圖1。但是在實際中，可能會出現兩個及以上外部因素同時改變，此時，勒夏特列原理將不再適用。

增大體系壓強，根據三步判斷法，目的：阻礙（減弱）壓強的增大，方法：平衡向壓強減小的方向，也就是向氣體系數和減小的正反應方向移動；升高溫度，根據三步判斷法，目的：阻礙溫度的升高，方法：平衡向吸熱反應的方向，也就是逆反應方向移動。這種情況下，根據勒夏特列原理進行判斷，平衡可能既向正反應方向移動，也向逆反應方向移動，勒夏特列原理對這樣的情形無法作出明確的判斷。

勒夏特列原理是學生學習過程中的重點和難點，“三步判斷法”意在給出簡單易懂的應用方法。分析勒夏特列原理的應用條件，是為了讓學習者能準確地應用勒夏特列原理。對于不適用勒夏特列原理的情況，高中教材引入了“濃度商”作為判斷依據，而且，隨著學習的深入，還會有自由能等判斷方法。

篇9

反應速率常數是實驗測定的。

化學反應中有反應速率這個概念，令k為反應速率常數。則k可理解為當反應物濃度都為單位濃度時的反應速率。k由化學反應本身決定，是化學反應在一定溫度時的特征常數。相同條件下，k值越大，反應速率越快。

（來源：文章屋網 ）

篇10

   因此，主要針對“均相反應器”開發過程以圖形形式顯示其內在邏輯結構(圖3)，以使學生在學習本課程后能在頭腦中形成化學反應工程學科的完整印象，從而更好地將其應用于實際反應器的開發過程中。

  

  由圖3可知，即使是均相反應器，相互之間也存在著很大的區別，因此，第一步是必須要對它們進行分類，可見分類的方法是本學科建立的基本方法。通過分類，人們更清楚地認識到各反應器之間的異同點，如均相反應器按幾何形狀劃分可分為管式、塔式和釜式反應器三類;按換熱方式可分為絕熱、等溫和變溫反應器三類;按操作方式可分為間歇、半間歇和連續反應器三類;而按混合方式又可分為平推流、全混流和非理想流動反應器三類。根據反應器不同的特征對其進行劃分，所產生的結果可能不同，但由此而獲得一個極為重要的工程概念，即反應器型式。反應器型式在反應器設計優化中屬于三大決策亦量之一，十分重要，在反應器設計中的第一步即是根據反應過程的特點確定反應器型式。   

 由圖3還可以看出，針對化學反應器的開發，一般采取兩種方法，一是數學模型法，二是經驗放大法。在化學反應工程課程中主要講解的是數學模型法，其基本思路是，應用分解的方法將實際反應器分解為兩部分，即過程和反應設備。過程包括化學反應過程和傳遞過程，由于反應過程規律和傳遞過程規律相互獨立，故對其規律可分別進行研究。而反應設備則主要包含反應器型式和幾何因索兩大類。   

 為研究化學反應過程規律，必須要消除掉傳遞過程的影響，由于化學反應規律和設備大小無關，故化學反應規律可在微型(或臺式)反應器中進行。這一點非常重要，如化學反應規律在微型反應器中進行研究，則不僅節省了大量的資金，更重要的是在微型設備中易保持純化學因索的影響，獲得的反應性質、規律可以應用到不同規模的任何反應器中。化學反應過程的性質一般包括化學計量性質、化學反應平衡性質及化學反應動力學性質。  

  化學反應計量性質是反應平衡性質和動力學性質的基礎，對平衡性質和動力學性質的研究都是基于反應計量性質明確的基礎上進行的，計量性質主要包括反應系統中各組分之間的定量關系，及系統中獨立的反應數。  

  反應平衡性質主要包括反應熱效應和反應極限的計算，尤其是反應平衡常數及平衡轉化率的計算。對可逆放熱反應而言，平衡性質對過程的影響較為復雜，溫度的升高對反應動力學速率往往是有利的，但對平衡而言，平衡常數隨溫度的升高而降低，所以溫度對平衡性質和動力學性質的影響呈現相反的趨勢，從而引起問題的復雜化。通常對可逆放熱反應存在著最佳溫度，且最佳溫度隨組分轉化率的不同而不同，因此，在整個反應過程中，存在一最佳溫度曲線，反應沿著最佳溫度曲線進行，在轉化率一定時，可以使用較少的催化劑。同時還須認識到，在反應后期，即較高轉化率接近化學平衡時，反應過程往往是由平衡因索控制的。   

 化學反應工程研究的主要內容是化學反應動力學規律，化學反應動力學特性是化學反應器選型、操作方式和操作條件確定及反應過程優化的重要依據，因此，反應動力學測定是十分重要的工作。然而，反應動力學的精確測定是一項獨立于工藝試驗之外的專門實驗，它不但要求具備滿足實驗精度的特定設備，而且在具體進行時又有相當可觀的實際工作量。因此，進行動力學測定極為重要，其基本思路如圖生所示redlw.com。    

  動力學方程通常分為3種形式，一是純機理型方程，二是半經驗半理論型方程，三是純經驗方程。基于碰撞理論、過渡態理論及分子動態學而推導出來的純機理型方程，一般僅對簡單反應體系適用，當前反應工程學科應用這類動力學方程進行反應器設計的并不多見。工業反應體系往往極為復雜，但作為動力學研究發展的方向，純機理型動力學方程應是每個化學反應工程研究者必須努力的目標;純經驗性的動力學方程如描述微生物生長的Monod模型在反應器設計中亦常常使用，但反應工程學科通常使用的是半經驗半理論的動力學方程，圖生所示指的就是此類方程。  

  建立動力學方程模型的基本思路一般是先設定一定的基元反應機理，該機理通常分為兩類，一是有限基元反應組合機理，二是鏈式反應機理，在此前提下，根據擬平衡態假設或擬定常態假設，可以推導獲得一定形式的動力學方程。動力學方程通常分為兩種，一是冪函數型，另一種是雙曲函數型。視方程當中是否含有一階微分，動力學方程又可分為積分式和微分式兩種。   

 在動力學方程確定后，方程中包含兩類物理量，一是伴隨反應過程變化而變化的因索，通常是指反應溫度、反應物濃度及反應時間;另一類是在反應過程中相對穩定的、反映反應過程性質的模型參數。模型參數無法由模型本身獲得，必須通過實驗確定，這也正是該動力學方程被稱為半經驗半理論的原因所在。因為模型參數必須由實驗確定，于是就必然涉及實驗的設計。實驗設計內容通常包含兩個方面，其一是實驗用反應器的選擇，其二是實驗條件的確定。實驗用反應器類型與工業反應器類型大同小異，不同之處僅僅表現在規模程度上，實驗室反應器規模小，通常為11左右，因此，其傳遞過程影響易于消除，任意個對反應結果的影響主要是純化學因索，如此易于反映反應過程的本質。而實驗條件的設計方法包括兩種，當獨立的組分數僅為1個時，實驗可采用單因索法，當獨立的組分因索多于2個時，則往往采取正交實驗設計方法。   

 通過實驗獲得一系列實驗數據后，接下來的問題是必須求解出動力學模型參數，求解動力學模型參數的方法有積分法和微分法。基于積分式動力學方程的求解方法稱為積分法，基于微分式動力學方程的求解方法則稱為微分法。在大多數實際情況下，模型參數求解方法采用的都是微分法redlw.com。   

 當反應動力學規律確定后，必須要研究在實際工業規模反應器中通常出現的傳遞過程規律。為研究傳遞過程規律，通常可以在沒有化學反應的情況下進行，這是因為傳遞過程是反應器的屬性，基本上不因化學反應的存在與否而異。對于一個特定的工業反應過程，化學反應規律是其個性，而反應器中的傳遞規律則是其共性。因此，傳遞規律受設備尺寸的影響較大，必須在大型裝置中進行。由于需要考察的只是傳遞過程，不需實現化學反應，完全可以利用惰性物料進行試驗，以探明傳遞過程規律。正因如此，這種試驗通常稱為冷模試驗。    

進行冷模試驗研究傳遞過程規律時需要關注的一個重要問題是:所選模擬設備的大小，即傳遞過程應在多大規模的模擬設備中進行?為保證所獲得的傳遞參數準確、有效，所遵循的原則是必須保持在模擬設備中發生的傳遞過程與實際反應器中所發生的傳遞過程應“相似”，即符合“相似性原理”。冷模試驗設備的大小必須依據此原理進行選擇和設計。  

  在對反應過程和傳遞過程進行了充分的研究后，需要對相關成果進行綜合處理，這一階段主要是在計算機上進行模擬并完成的，如圖5所示。  

  同時，為驗證模擬結果是否可靠，還必須進行中等規模的試驗，即中試，又名熱模試驗。熱模試驗存在3個問題需要解決，一是試驗規模，二是試驗的完整性，三是運行周期。如果熱模試驗結果與模型計算結果相符，說明模型正確，能夠反映實際規律;如果不相符，則需要修正模型，直至與熱模試驗結果相符為止。   

 具備了傳遞過程規律和小試測定的反應過程規律，并且經過了熱模試驗驗證，就能直接設計工業反應器了，這樣就不存在設備的放大問題。數學模型方法本身可以直接通過計算就能獲得大型反應器的設計，說明工業反應過程的開發并不必然地必須經過由小型反應器到中間規模反應器再到工業規模反應器的整個過程。

 

  最后應當要注意的是，數學模型法要想獲得成功，必須要具備2個基本前提:一是它要求有可靠的反應動力學方程;二是還要有大型裝置中的傳遞方程，兩者缺一不可。

  例如，固定床反應器，雖然不少反應的動力學模型研究較為完整，然而由于具體工業反應器模型參數難以正確測定，尤其對復雜的工業反應，其本征動力學參數也難以把握，因此，對固定床反應器的數學模擬放大，迄今尚未有比較滿意的工業應用。

  化學反應動力學測定雖然有相當大的工作量，但它畢竟可以在小裝置中進行。而工業反應器的傳遞模型卻不是小裝置所能解決的，它不但要求大型冷模試驗和必要的熱模檢驗，還需要工業規模的測試數據和工程研究的長期經驗積累。因此，當沒有可靠的大型設備傳遞模型時，數學模擬放大只能是紙上談兵。此時，精確的動力學測定必然是徒勞的。當然，這并不意味著不需要有關的動力學知識和對反應動力學特征的認識。一個開發者應當充分具備動力學基礎知識，并據此巧妙地安排工藝試驗，以便把握反應動力學特征和有關影響因索，為工業反應器的選型和優化服務redlw.com。   

 由此可見，從化學反應工程的觀點出發，機理的、定性的、半定量的動力學特征研究應當是結合工藝試驗進行的重要任務。只有當工業反應器的傳遞模型足夠可靠時，精確的動力學實驗才是必要的，并可用于數學模擬放大。

 

2 化學反應工程思維方式   

 如上所說，在剖析化學反應工程課程各知識點及相互邏輯關系時，本研究采用了分類、分解和綜合的思維方式，而分類、分解其實屬于分析的方法。所以，分析、綜合是反應過程開發中的基本方法，應深加注意，其中尤以分析方法更是在各種科學思維方式中處于最基本的地位。對于圖3、圖5所示的化學反應工程邏輯結構，當將它們具體應用到實際的化工過程開發中時，也可用圖6簡略地表示。圖6表示了化學反應工程課程所提供的特有的工程思維方式。

 

篇11

化學概念是中學化學知識的最基本的內容之一，想學習好化學，培養一定程度的的探究化學問題的能力，就必須要掌握好化學概念。所以，化學概念的教學是化學教學研究的非常重要課題。《普通高中化學課程標準》就明確指出：高中的化學教師應當注重與初中課程教學的銜接問題，在教學內容的處理上要關注整體性，構建促進學生主動學習的教學情景，積極引導學生參與活動探究，使學生的學習興趣得以激發。《普通高中化學課程標準》為我們指明了教學方向，即做好初高中化學概念的教學銜接是有效進行高中化學教學的根本。

一、“氧化還原反應”概念學習障礙的分析

“氧化還原反應”和其應用貫穿整個中學化學學科的知識體系中，由于概念比較抽象，學生對“氧化還原反應”的認識和理解存在較大的困難。而另一方面“氧化還原”概念又是中學化學基礎理論體系之中十分重要的一部分。氧化還原概念是學生能有效學習元素及其化合物性質的理論基礎，同時也是引導學生探究、推斷物質性質的重要依據之一，是學生必須學會、必須掌握應用的化學知識。

1. 概念認知的心理內部表征

所謂“氧化還原反應”概念的“難”，是指高一學生在概念學習過程中存在理解困難和名詞混淆不清等方面的障礙，從而導致了學習和建構的困難。理解概念就是形成和建構科學合理的概念心理的內部表征，準確地理解概念就意味著形成了正確的內部表征。心理內部表征就是一種心理活動，人們運用形象、文字、符號等多種形式來表示外部的各種信息，并將它們聯系成有內在意義的知識結構的認知活動。心理內部表征同時也是一種認知活動的結果，即經過前面的認知活動而在大腦中產生的知識結構。高一學生在初中階段進行氧化還原反應相關概念的學習，在頭腦中建構概念的方面存在很大的差異，有的可獲得準確的概念同時形成有效的概念的內部表征，能夠將它存儲在長時記憶，在問題解決時及時提取和使用。但也有一些學生概念接受困難，表現為不理解或者理解困難。如果學生原有的認知結構能夠同化和順應新概念成為自己知識結構的組成部分，并與其他知識形成密切的關聯，則意味著學生“理解”概念；反之，就意味學生不理解概念或者概念理解產生困難。

2. 概念認知本身的微觀特征

從化學學科知識本身來看，“氧化還原反應”概念的微觀性也導致其“難學”，化學學科的特點之一就是用化學符號從微觀層面簡明科學地描述宏觀現象和變化規律，這種描述的能力也是化學學習重要培養目標之一，例如燃燒、生銹屬于宏觀層面的現象；分子、原子微粒排列及其運動是微觀層面上的現象；元素符號、分子式、結構式和化學方程式是化學符號層面上的形式。但是，研究表明，初中學生在有關化學符號層面上的表征方式很困難。當大部分學生看到“Cu Cu2+”和“Fe2O3+3CO2[=][]Fe+3CO2”等化學符號時，雖然能夠對這些現象做宏觀上描述，但不卻能從微觀層面上做出較合理的解釋，描述這些符號所隱含的物質結構及“氧化還原反應”概念的屬性。筆者通過多年教學發現一部分學生在初中化學課程結束后，僅將化學式看作物質的名稱或簡寫，將化學方程式看作機械的“公式”，有相當一部分學生不能將化學方程式與物質變化的微觀實質聯系起來，這將妨礙他們深層次地理解“氧化還原反應”。

二、“氧化還原反應”概念在銜接時的教學策略的分析

1. “氧化還原反應”的教學策略

綜合分析高一學生在“氧化還原”認知上的上述特征，筆者認為，對于高一學生而言，影響概念學習的最大的障礙來自于兩點：一是促進“氧化還原反應”學習積極主動發生的因素——概念價值的認可，即為什么從化合價升降的角度學習氧化還原，它對于我們的學習和研究到底有什么樣的意義？二是氧化還原反應概念形成方法的問題？理清了這兩個問題，具體的概念問題也就迎刃而解了。

“氧化還原反應”是從元素化合價升降的角度認識化學反應的本質的，所以教學中最關鍵的一步是將學生的思維導向反應中元素的化合價。從氧化還原反應的學習屬性看，它是從化學反應中元素化合價變化的角度認識化學反應本質而形成的概念，是定義性概念。定義性概念的學習過程是學生通過對實例的觀察和分析，形成對某一類事物的特征的概括。直接觀察不能得到元素的化合價的變化，就需要引導學生在分析多個化學反應中元素化合價變化的基礎上，才能構建出氧化還原反應概念。引導學生思維的最有效方法是創設問題情景，激活學生的思維。讓學生主動思考探究問題的可能研究方向，再確定從元素化合價升降的角度去進行具體的研究。

2. “氧化還原反應”概念銜接探究學習情景設計（片段）

情景一：“氧化還原反應”概念的引入

創設情景：“魔術表演”

教師演示：藍瓶子趣味實驗

PPT展示：藍瓶子實驗的相關資料

教師點撥：想想看藍瓶子顏色變化的原因是什么？

學生探究：

PPT揭秘：亞甲藍又稱亞甲基藍（C16H18ClN3S），是一種暗綠色晶體，在堿性溶液中，藍色的亞甲基藍就容易被葡萄糖還原成無色亞甲基白。振蕩后，由于溶液與空氣接觸面積變大，溶液中O2溶解量就增多，O2把亞甲基白氧化為亞甲基藍，溶液又呈藍色。靜置時，由于有一部分溶解的O2逸出，亞甲基藍又還原為亞甲基白。重復上述操作，藍色—無色交替出現。這叫做亞甲基藍的化學振蕩。顏色交替出現是反應體系交替發生還原與氧化反應的結果。

過渡：氧化還原反應是一類非常重要的反應類型，人類在生產、生活乃至人體生命過程的新陳代謝中都離不開氧化還原反應，你還知道生活中有哪些反應是氧化還原反應嗎？什么樣的反應叫氧化還原反應呢？

情景二：“氧化還原反應”概念的界定

創設情景：PPT展示六張常見化學反應的圖片

①銅片在空氣中氧化

②氫氣還原氧化銅

③鐵片與硫酸銅溶液反應

④鈉與氯氣反應

⑤一氧化碳還原氧化鐵

⑥氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應

過渡：請寫出相對應的化學方程式，并根據所學知識，多種角度對反應進行分類。

探究活動：

①2Cu+O2[=][]2CuO（化合反應、氧化反應、還原反應）

②H2+ CuO[=][]CuO+H2O（置換反應、氧化反應、還原反應）

③Fe+CuSO4[=]FeSO4+Cu（置換反應、離子反應）

④2Na+Cl2[=][]NaCl（化合反應）

⑤3CO+Fe2O3[=][]2Fe+3CO2（氧化反應、還原反應）

⑥FeCl3+NaOH[=]3NaCl+Fe（OH）3（復分解反應、離子反應）

投影：學生所寫化學方程式

探究小結：可見，四種基本反應類型并不能對應所有的化學反應類型。依據不同的分類標準，化學反應還有其他的分類標準。例如，依據在溶液中有無離子反應，可將化學反應分為離子反應和非離子反應。也可以從得氧和失氧的角度將反應分為氧化反應和還原反應。有①②⑤可知氧化、還原反應同時發生，就好像購買商品，有“買”有“賣”。

提問：這些化學反應，還有有哪些共同點和不同點？

教師點撥：從化合價角度

探究活動：反應前后元素化合價是否有變化（在化學方程式中標出變價元素的化合價）

探究小結：

（板書）氧化還原反應的定義：元素化合價發生變化的反應

氧化還原反應的特征：化學反應過程中元素的化合價改變

PPT展示：寫出符合下列條件的有關化學方程式，判斷其是否是氧化還原反應：

①兩種單質化合；兩種化合物化合；單質和化合物化合

②有兩種生成物的分解反應；有三種生成物的分解反應

③金屬單質置換非金屬單質；金屬單質置換金屬單質

④復分解反應

探究活動：用圖形表示氧化還原反應與四個基本反應類型的關系

探究小結：置換反應一定是氧化反應；有單質參加的化合反應是氧化還原反應；有單質生成的分解反應是氧化還原反應；復分解反應一定不是氧化還原反應。

情景三：“氧化還原反應”概念的應用

創設情景：鋼鐵會生銹，人也會“生銹”

探究活動：搜集素材，了解人體疾病、老化與氧化還原反應的關系，以班級為單位辦一張題為“如何永葆青春活力”的手抄報。

探究小結：（視頻展示）鋼鐵的腐蝕、工業用電解法制造金屬Na、工業合成氨氣、接觸法制硫酸、氯堿工業；農業生產中綠色植物的光合作用；日常生活中使用的干電池、蓄電池都涉及到“氧化還原反應”。

…………

學生通過上述探究過程，基本理清了“氧化還原反應”概念的特征，在此基礎上，通過閱讀課本，概念辨析和習題練習等教學環節，達到規范概念表達、建立概念關系、完整概念意義建構的目的。

3. 案例的設計分析

“氧化還原反應”聯系到生產、生活及科研領域，在中學教學中有非常重要的地位，同時也是學生較難掌握的內容之一，本設計在教學策略上通過對已有化學知識和日常生活經驗的探究，運用真實的化學事實情景，引導學生開展探究性學習獲取知識。

情景一的“魔術表演”——有趣的實驗將學生引入“氧化還原”的奇妙的空間里，獨特的現象，能激發學生進一步學習的，通過探究活動尋找生活中各種各樣的氧化還原反應。從而進入了一個豐富的化學世界，揭示了“氧化還原反應”存在的普及性，應用的廣泛性，自然激發了學生學習該概念的熱切性。

在初中，學生已經從得氧和失氧的角度對“氧化還原反應”有所認識，這對他們構建“氧化還原反應”的概念有正反兩方面的影響，因此，筆者認為教師一定要處理好教學進行的程序。情景二的設計就是為了與學生原有的初中知識進行合理的銜接，使“氧化還原反應”這部分知識能來源所知又高于所知，以減輕學生進入高中學校的不適應感，過程中要善于激發學生思維中矛盾點，引出高一學生對“氧化還原反應”進一步的認識。要通過學生自己用圖形來表示“氧化還原”與基本反應類型之間的相互關系。通過舉例、分析和討論方程式培養學生宏觀物質和微觀結構之間的轉化，抽象思維和形象思維之間的轉化。

情景三提供給學生一個聯系生活和開展實踐活動的課題，把學習的知識放到實踐中提煉和再學習，并將自己的所學變成了一份看得見的成果。讓學生辯證地認識和了解“氧化還原反應”給人類帶來的危害和防止方法，使學生樹立對立統一的辯證唯物主義觀點。

總之，新課程中高中化學教師應樹立初高中化學概念銜接的觀點，轉換化學概念教學的觀念，在“氧化還原反應”概念的教學中，應當遵循學生的認識規律，由表及里地層層推進，循序漸進，這樣才能激發學生的興趣，讓學生自己思考、推理、判斷和概括總結，參與探究活動，這樣才有利于學生對“氧化還原反應”概念特征的理解與掌握。在教學過程中，要注意“氧化還原反應”概念的發展，同時結合元素化合物知識，逐漸遷移和深化，在探究活動時及時歸納小結，才能讓學生把握重點，提升學習能力。

篇12

 

一、過氧化氫催化分解演示實驗

 

在王祖浩教授領銜主編的滬教版九年級化學和蘇教版高中化學教材中都有過氧化氫加入二氧化錳催化劑催化發生分解反應的演示實驗。

 

滬教版九年級化學中過氧化氫的催化分解實驗如下[1]：

 

利用圖2-9的實驗裝置，把稀的雙氧水(6%的過氧化氫溶液)從分液漏斗慢慢加入裝有二氧化錳粉末的錐形瓶中，收集一集氣瓶放出的氣體，用帶火星的木條伸入集氣瓶中。

 

研究表明，在雙氧水制取氧氣的反應中，加入二氧化錳能加速雙氧水的分解。在反應前后，二氧化錳的質量保持不變，化學性質也沒有發生變化。這種在化學反應中能增大化學反應速率，但本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質稱為催化劑。

 

蘇教版高中化學教材《化學反應原理》中過氧化氫的催化分解實驗如下[2]：

 

向A、B、C、D 4支試管中分別加入等體積5%的H2O2溶液，再向試管中分別加入2～3滴洗滌劑，向試管A中加入2～3滴FeCl3溶液，向試管B中加入少量MnO2粉末，向試管C中加入一小塊新鮮的動物肝臟，D試管留作比較用。觀察、比較4支試管中發生的實驗現象，并試著分析導致實驗現象差異的原因。

 

實驗表明，催化劑對化學反應速率有顯著影響。催化劑是通過降低反應所需的活化能來增大反應速率。如圖2-10所示，沒有催化劑參與的反應，活化能(Ea')較大，則反應的速率較小;而有催化劑參與的反應，活化能(Ea)較小，因此反應速率較大。

 

從初高中催化劑的教學要求和教材呈現的文本材料我們可以看出，同樣都是過氧化氫的催化分解實驗，但用來說明的問題是不同的，初中教材中的實驗用來說明催化劑的概念即什么樣的物質是化學反應的催化劑，而高中教材中的實驗用來說明不同催化劑對過氧化氫的分解催化效果不同和催化劑改變化學反應速率的原因。因此，過氧化氫催化分解演示實驗在不同時期教學的角度和關注點是不同的。

 

二、演示實驗教學應關注的問題

 

1. 演示實驗的演示內容

 

教材中的演示實驗都承載著課堂教學中知識的、技能的、方法的等多方面的教學任務，課堂上演示實驗要把它所承擔的任務全部完成，就要求在實驗演示的過程中讓其能展現的內容全面表現出來，讓學生全方位觀察體驗。

 

催化劑是初中化學中的重要概念，教學要求是認識催化劑的基本特征。課堂教學中關于催化劑的演示實驗就要能充分體現出催化劑具有的特征，讓學生通過現象充分體驗到催化劑的特點，要達到這一要求，演示實驗的現象就要能表現出催化劑改變了化學反應的速率，而反應后物質的質量和化學性質沒有發生變化，讓學生在觀察、比較中得出對催化劑的認識。過氧化氫催化分解實驗的現象是知識層面的，實驗過程的體驗和現象的觀察、結論的獲取是技能、方法層面的，初中化學教學中通過二氧化錳催化過氧化氫的分解實驗一定要讓學生切實感受到催化劑具有的特征，讓學生在知識、技能、方法上有所收獲，還要為高中化學中催化劑的教學鋪墊，即催化劑改變化學反應速率，但不能改變化學反應的方向，讓學生在觀察比較中意識到不是加入催化劑反應才發生。

 

高中階段《化學反應原理》中催化劑的教學是初中化學學習的深入，目的是讓學生認識催化劑加快化學反應速率的原因和不同催化劑的催化效果，因此，高中化學過氧化氫的催化分解反應的演示實驗就應該能從現象上表現出催化劑加入改變了化學反應的過程，最終催化劑沒有發生變化，從而達到演示實驗的教學效果。

 

明確了實驗要突出表現的內容，演示實驗圍繞著要突出表現的內容設計，讓演示實驗把教學需要的信息都呈現出來，演示實驗才是有效的。做到這一點需要教師認真鉆研教材研究演示實驗，透徹理解文本材料，精心設計選擇演示實驗優化實驗的做法。

 

2. 演示實驗的演示方法

 

演示實驗的操作方法需要精心設計安排，否則演示實驗只能成為課堂教學的點綴，讓學生看些熱鬧、有些新奇而已，很難達到預想的結果。

 

對于二氧化錳催化過氧化氫分解的實驗，按照滬教版九年級化學教材中的方法進行演示實驗，學生只是感受到過氧化氫接觸到二氧化錳產生了大量的氧氣，其它的可以說一無所獲，實驗中并沒有現象能說明催化劑改變化學反應的速率、反應前后質量和化學性質都沒有發生變化，學生也只能被動接受MnO2是雙氧水分解的催化劑的觀點，對MnO2催化雙氧水分解后的質量和化學性質沒有發生變化是半信半疑。MnO2是加快了雙氧水的分解速率還是使常溫下本沒有進行的過氧化氫的分解反應發生了?MnO2有沒有發生反應?MnO2的質量有沒有改變?固體物質還是不是MnO2?這些方面的問題對學生認識催化劑的概念和分析物質是否是催化劑產生著影響。 按照蘇教版高中教材中的實驗方法進行教學演示，學生同樣是只能看到過氧化氫在不同物質存在的情況下，生成氧氣的速率加快了且加快的速率不同，也沒有感受到催化劑改變了化學反應的過程，而最終質量和化學性質都沒有發生變化。演示實驗的形式不同了，但與學生在初中從實驗中得到的體驗沒有什么不同，仍然是被動的接受催化劑改變化學反應過程的結論。

 

從滬教版九年級化學教材關于催化劑的演示實驗本身來看，雖然不能把催化劑全部的特點顯現出來，但實驗的方法得當也可以減少學生理解催化劑的困難。我們可以這樣來實驗演示：

 

首先用一支試管取2mL6%的雙氧水，讓學生認真觀察雙氧水中產生的細小的氣泡，感知過氧化氫在沒有加入二氧化錳前就可以發生分解，但速率很慢;然后向錐形瓶中加入二氧化錳時，讓學生體會到加入的量很少;連接裝置后，通過分液漏斗滴加過氧化氫，既讓學生觀察產生氣體的速率加快和感知氣體的收集檢驗上，還要在氣體收集滿瓶和檢驗后錐形瓶已不在產生氣體時，再向錐形瓶中滴加過氧化氫，錐形瓶中又產生氣體，反復這樣的操作幾次，通過加入少量二氧化錳使大量過氧化氫分解，讓學生體驗二氧化錳沒有在過氧化氫生成氧氣時消耗，而是一直存在并發揮著催化作用。這樣一來，學生對二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑的認知就變得順理成章了。

 

蘇教版高中教材《化學反應原理》中關于催化劑的演示實驗，要體現出教學需要的現象，需要對實驗的方法進行必要的加工改造。過氧化氫分解的催化劑有很多，經過實驗研究，我們發現FeCl3溶液對過氧化氫分解的催化作用十分明顯，更重要的是，借助FeCl3溶液催化過氧化氫分解實驗中出現的現象，可以把催化劑在反應過程中的變化表現出來，幫助學生完整地認識催化劑的催化原理。

 

課堂教學時，比較了不同物質的催化效果后，再引導學生觀察FeCl3催化過氧化氫分解的實驗。首先讓學生觀察FeCl3溶液的顏色，學生看到FeCl3溶液呈黃色，接著在試管中取2mL黃色的FeCl3溶液，然后用膠頭滴管向FeCl3溶液中滴加數滴5%的過氧化氫溶液，學生可以觀察到試管中產生了大量氣泡，并且在產生氣泡的過程中溶液變為紅色，當試管中的氣體逸出液體平靜下來后，液體又恢復為黃色。再用膠頭滴管向試管中滴加5%的過氧化氫，結果又出現了上述的實驗現象。學生觀察到這樣的實驗現象，自然明白FeCl3作為催化劑參與了化學反應，改變了反應過程，化學反應速率加快但最終FeCl3沒有變化。

 

我們可以看出，演示實驗的做法對提高演示實驗的教學效果是十分重要的，同樣的演示實驗，不同的做法，學生的收獲不同。

 

3. 演示實驗的教學語言

 

筆者除了設計了合適的演示實驗的操作方法之外，在演示實驗的教學過程中還要有恰當的指導性語言的引領，才能啟發學生思考演示實驗中教師的每一個表情、動作、操作、步驟的用意，讓學生去發現演示實驗要揭示的問題，在演示實驗的教學中獲得知識、領悟方法。演示實驗中的引導性用語一般是針對實驗內容和實驗要得到的結論設計的、富有啟發性、引導性的問題或陳述語，演示實驗教學的指導用語應該圍繞演示實驗解決的問題設計，要有針對性，富有啟發引導作用。

 

在進行初中化學催化劑的教學時，二氧化錳催化過氧化氫分解的演示實驗，可以設計下面的引導性語言、問題：

 

(1)仔細觀察或輕輕搖動盛有過氧化氫的試管觀察，你看到什么現象?該現象說明了什么問題?

 

(2) 將過氧化氫滴入錐形瓶后有什么現象出現?能試著猜想產生這種現象的可能的原因嗎?

 

(3)過氧化氫反復多次滴入錐形瓶時，你又有什么發現?對此發現的認識是什么?

 

(4)通過上面的實驗，能看出二氧化錳在過氧化氫分解中的作用嗎?

 

高中化學催化劑的教學時，二氧化錳催化過氧化氫分解的演示實驗，可以設計下面的引導性問題：

 

(1)請認真觀察實驗中出現的現象，并對它們加以描述。

 

(2)在初中催化劑學習的基礎上，對此現象你有怎樣的感悟。

 

(3)FeCl3溶液中多次滴加過氧化氫的現象是什么，這種現象說明了什么。

 

(4)通過這些實驗，你對催化劑加快化學反應的速率有什么見解嗎?

 

教師演示實驗操作和現象配合教學過程中這些引導性的語言、問題，讓學生在觀察思考和分析歸納中獲得了對催化劑較為全面的認識。

 

指導用語的運用要適時，有的語言和問題應在演示實驗前給出，指導學生對實驗的觀察和思考，有的要在實驗中提出，這樣更能引起學生對問題的注意，有的要在實驗后拋出，讓學生對實驗全面深入分析，防止實驗結束學生思維即停止的情況。

 

篇13

2.能夠初步區分物質的性質中哪些屬于物理性質，哪些屬于化學性質。

（二）典例分析

例1 （安徽）下列我國古代的技術應用不涉及化學變化的是（ ）

解析：本題考查物理變化和化學變化的判別，解答時要分析變化過程中是否有新物質生成，若沒有新物質生成則屬于物理變化，若有新物質生成則屬于化學變化。糧食釀酒過程中有新物質酒精生成，屬于化學變化；棉紗織布過程中沒有新物質生成，屬于物理變化；火藥應用過程中有新物質生成，屬于化學變化；瓷器燒制過程中有新物質生成，屬于化學變化。

答案：B

例2 （福州）下列物質的用途主要利用其化學性質的是（ ）

A.銅絲作導線

B.干冰用于人工降雨

C.天然氣作燃料

D.金剛石用于切割玻璃

解析：A項，銅絲作導線，是利用了銅的導電性，此性質屬于物理性質；B項，干冰用于人工降雨，是利用干冰易升華吸熱，使周圍空氣溫度降低，空氣中水蒸氣冷凝成水滴的性質，此性質屬于物理性質；C項，天然氣作燃料，是利用了天然氣的可燃性，此性質屬于化學性質；D項，金剛石切割玻璃，是利用了金剛石硬度大的性質，此性質屬于物理性質。

答案：C

（三）專題演練

1.（鎮江）下列屬于化學變化的是（ ）

A.海水曬鹽 B.冰川融化

C.水力發電 D.紅磷燃燒

2.（南寧）下列屬于物理性質的是（ ）

A.可燃性 B.延展性

C.酸堿性 D.氧化性

3.（安順）詩詞是中華民族燦爛文化的瑰寶。下列詩句描述中只涉及物理變化的是 （ ）

A.爆竹聲中一歲除，春風送暖入屠蘇

B.千里冰封，萬里雪飄

C.千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑

D.春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干

4.（哈爾濱）下列過程中主要發生物理變化的是（ ）

5.（泰安）在我們的日常生活中涉及許多變化。下列變化中不包含化學變化的是（ ）

A.用石灰漿涂抹墻壁后，表面有水珠生成

B.在口中咀嚼米飯或饅頭時感到有甜味

C.用干冰作制冷劑進行人工降雨

D.使用煤氣作燃料燒飯做菜

6.（北京）下列物質的用途中，利用其物理性質的是（ ）

A.氧氣用于煉鋼

B.硫酸用于除鐵銹

C.干冰用作制冷劑

D.碳酸氫鈉用于治療胃酸過多癥

7.（威海）物質世界每時每刻都在發生著變化。下列變化屬于化學變化的是（ ）

①電燈通電發光 ②煤制成焦炭 ③塑料老化 ④干冰升華 ⑤石油分餾 ⑥海水制鎂 ⑦石塊粉碎成石子 ⑧糧食釀酒

A.②③⑥⑧ B.②⑤⑥⑧

C.①③④⑧ D.①④⑥⑦

8.（百色）化學與我們生活和工農業生產有著密切的聯系，現有①氖氣、②鎂粉、③金剛石、④熟石灰、⑤食醋、⑥干冰六種物質，請按下列要求填空（填序號）。

（1）烹飪時用作酸性調味品的是 。

（2）用作改良酸性土壤的是 。

（3）用于人工降雨的是 。

（4）用來制作煙花和照明彈的是 。

（5）玻璃刀刀口鑲嵌的是 。

（6）用于制造霓虹燈的是 。

9.（漳州）充有鈉蒸氣的高壓鈉燈發出的黃光射程遠，透霧能力，常用于道路和廣場的照明。鈉的化學性質活潑，常溫下可以與氧氣、水反應，在實驗室里，金屬鈉保存在煤油中。用鑷子從煤油中取出金屬鈉，放在濾紙上，用小刀切下一小塊，投入盛有水（滴有酚酞溶液）的燒杯中，發現鈉塊浮在水面上，很快熔化成銀白色小球，四處游動，發出嘶嘶的響聲，偶有火星出現，溶液變成紅色。依據提供的信息，回答下列問題。

（1）“鈉保存在煤油中”說明鈉具有的化學性質是 。

（2）“鈉塊浮在水面上”說明鈉具有的物理性質是 。

（3）“溶液變成紅色”說明鈉與水反應的生成物中含有 性的物質。

（4）根據所學知識解釋鈉“熔化成銀白色小球”的原因： 。

10.（黑龍江）碳纖維復合材料是一種新型材料，可以用來制作輕便的球拍和魚竿及賽車，在航空航天、核能等尖端技術領域中也用到了它。請你說出碳纖維復合材料具有哪些性質。（答三點）

二、認識幾種化學反應

（一）課標要求

1.認識化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。

2.認識氧化反應、還原反應。

3.知道物質發生化學變化時伴隨有能量變化；初步認識化學反應的本質。

（二）典例分析

例1 （雅安）下列四個化學反應，對其反應類型的判斷正確的是（ ）

A.2CuO+C[高溫]2Cu+CO2是復分解反應

B.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O是置換反應

C.2H2O2[MnO2] 2H2O+O2是分解反應

D.CH4+2O2[點燃]CO2+2H2O是化合反應

解析：化學反應類型的判斷是中考的熱點。基本反應類型包括化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。解題的關鍵是理解這四種反應類型的概念，抓住反應的特征，反應物和生成物的種類與類別。如化合反應是“多變一”，分解反應是“一變多”，置換反應的反應物和生成物都是一種單質和一種化合物，而復分解反應則是“雙交換，價不變”。A項，2CuO+C[高溫]2Cu+CO2，該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應；B項，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，該反應是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，屬于復分解反應；C項，2H2O2[MnO2] 2H2O+O2，該反應符合“一變多”的特征，屬于分解反應；D項，CH4+2O2[點燃]CO2+2H2O，該反應的生成物是兩種，不符合“多變一”的特征，不屬于化合反應。

答案：C

例2 （上海）化學反應C+H2O[高溫]H2+CO中的還原劑是（ ）

A.C B.H2O

C.H2 D.CO

解析：在氧化還原反應中，失氧的是氧化劑，發生還原反應；得氧的是還原劑，發生氧化反應。在C+H2O[高溫]H2+CO中，C得氧被氧化，是還原劑；水失氧被還原，是氧化劑。

答案：A

（三）專題演練

1.（臨沂）下列化學反應中，屬于分解反應的是（ ）

A.S+O2[點燃]SO2

B.3C+2Fe2O3[高溫]4Fe+3CO2

C.2KMnO4[加熱]K2MnO4+MnO2+O2

D.CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2

2.（昆明）屬于復分解反應的是（ ）

A.4NH3+3O2[點燃]6H2O+2N2

B.Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4

C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3

D.2HgO[]2Hg+O2

3.（北京）海水提鎂的反應之一：MgCl2+ Ca（OH）2=CaCl2+Mg（OH）2，該反應屬于 （ ）

A.化合反 B.復分解反應

C.置換反應 D.分解反應

4.（常州）鉻酸鉛可用作黃色涂料，常用以下方法制取：K2CrO4+Pb（NO3）2=PbCrO4+2KNO3，該反應屬于（ ）

A.化合反應 B.分解反應

C.置換反應 D.復分解反應

5.（濰坊）元素化合價發生改變的反應都是氧化還原反應。例如：[2Fe0+3Cl20][點燃][2Fe+3Cl3-1]，反應前后，Fe和Cl元素的化合價發生了改變，該反應是氧化還原反應。下列判斷錯誤的是 （ ）

A.分解反應都屬于氧化還原反應

B.置換反應都屬于氧化還原反應

C.復分解反應都不屬于氧化還原反應

D.有單質參加的化合反應屬于氧化還原反應

6.（寧夏）以下是四個化學反應的微觀示意圖，圖中不同的圓圈代表不同的原子。其中能表示置換反應的是（ ）

8.（宿遷）下列歸納和總結完全正確的一組是（ ）

[A.化學反應基本類型 B.化學反應中常見的“三” ①化合反應：4P+5O2[點燃]2P2O5

②分解反應：H2CO3=H2O+CO2

③置換反應：3CO+Fe2O3[高溫]2Fe+3CO2 ①煤、石油、天然氣――三大化石燃料

②塑料、合成纖維、合成橡膠――三大合成材料

③分子、原子、離子――構成物質的三種粒子 C.對鑒別方法的認識 D.化學與生活 ①區分氮氣和氧氣――伸入帶火星的木條

②區分棉纖維和羊毛纖維――點燃后聞氣味

③區分硫酸銨和氯化銨――加熟石灰粉末研磨 ①用甲醛水溶液浸泡水產品防腐

②缺乏維生素C易患壞血病

③自行車支架噴油漆防銹 ]

9.（臨沂）目前，在汽車尾氣系統中安裝催化轉化器可將污染物CO、NO轉化為無毒的CO2和N2（2CO+2NO[催化劑]2CO2+N2）。根據“在化學反應過程中有元素化合價變化的化學反應，屬于氧化還原反應”判斷，該反應 （填“是”或“不是”）氧化還原反應。

10.（淄博）請對下表中的化學方程式進行評價（填寫評價序號），并注明化學反應類型。

評價序號：①完全正確；②反應條件不正確；③沒有配平；④違背客觀事實。

11.（懷化）置換反應是中學化學反應的基本反應類型之一。

已知：化合物A+單質B化合物C+單質D。

試回答下列問題。

（1）若D為氫氣，A為稀硫酸，則B應滿足的條件是 。

（2）若D為銅，化合物A的化學式可能為 。

（3）已知在高溫條件下碳與水蒸氣可反應生成一氧化碳和氫氣（水煤氣的主要成分），寫出該反應的化學方程式： 。若家中發生燃氣（天然氣）泄漏，下列措施不可行的是 （填字母）。

A.檢查并關閉氣源閥門

B.輕輕打開門窗通風

C.立即打開抽油煙機排氣

（4）非金屬單質也具有類似金屬與鹽溶液之間發生置換反應的規律，即活動性較強的非金屬可把活動性較弱的非金屬從其鹽溶液中置換出來。如在溶液中可發生下列反應：

Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2

I2+Na2S=2NaI+S

Br2+2KI=2KBr+I2

由此判斷，S、Cl2、I2、Br2四種單質中非金屬活動性最強的是 ，最弱的是 。

（5）在化學反應中，物質所含元素的化合價發生變化的反應就是氧化還原反應。據此判斷，置換反應 （填“屬于”或“不屬于”）氧化還原反應。

三、質量守恒定律

（一）課標要求

1.通過實驗探究、認識質量守恒定律；了解常見化學反應中的質量關系。

2.從微觀角度解釋質量守恒定律并認識化學反應。

3.運用質量守恒定律解釋有關現象。

（二）典例分析

例1 （泰安）在一個密閉容器中放入X、Y、Z、W四種物質，在一定條件下發生化學反應，一段時間后，測得相關數據如下表。下列關于此反應的認識，正確的是（ ）

A.若W為水，則X或Y必定為酸或堿

B.若X為化合物，Y為單質，則該反應一定為置換反應

C.m的數值為32

D.參加反應的X與Y的質量比為1∶4

解析：由表中數據分析可知，反應前后，X的質量減少了：10 g-2 g=8 g，故X是反應物，參加反應的X的質量為8 g；同理可以確定Z是生成物，生成的Z的質量為：30 g-8 g=22 g；W是生成物，生成的W的質量為：25 g-7 g=18 g；由質量守恒定律知，Y應是反應物，且參加反應的Y的質量為：22 g+18 g-8 g=32 g，故m的數值為：32+3=35。該反應的反應物為X和Y，生成物是Z和W。若W為水，則X或Y不一定為酸或堿，如甲烷等有機物燃燒也能生成水，A項錯誤；若X為化合物，Y為單質，無法確定Z和W的類別，則該反應不一定為置換反應，B項錯誤；由以上分析可知，C項錯誤；參加反應的X與Y的質量比為：8 g∶32 g=1∶4，D項正確。

答案：D

例2 （邵陽）在2A+B=2C反應中，已知A的相對分子質量是28，C的相對分子質量是44，則B的相對分子質量是（ ）

A.16 g B.16

C.32 g D.32

解析：解答此題需依據質量守恒定律，反應前后質量總和相等，參加反應的A和B的質量和等于生成物C的質量，以此為突破口，可以求得B的相對分子質量。設B的相對分子質量為x，則根據反應前后質量不變可知，2×28+x=2×44，解得x=32。

答案：D

（三）專題演練

1.（邵陽）用下列裝置來驗證質量守恒定律（托盤天平未畫出），能達到目的的是（ ）

2.（荊州）植物光合作用可表示為CO2+H2O[光照]淀粉+O2。下列有關說法中正確的是 （ ）

A.淀粉中一定含C、H兩種元素

B.淀粉中一定只含C、H兩種元素

C.淀粉中可能含有三種以上的元素

D.淀粉可能是一種單質或一種化合物

3.（河北）“氣體烙鐵”是一種以氣體X為燃料的加熱儀器，加熱溫度可達1300 ℃，反應的化學方程式為2X+13O2[點燃]8CO2+10H2O，燃料X的化學式為（ ）

A.C3H8 B.C4H10

C.CH3OH D.C2H5OH

4.（永州）16 g A和足量B混合加熱，A與B發生化學反應，16 g A完全反應后生成 12 g C和8 g D。則參加反應的A與B的質量比是（ ）

A.1∶1 B.2∶1

C.3∶1 D.4∶1

5.（株洲）在2A+3B=2C+4D的反應中，已知8 g物質A完全反應生成11 g物質C和9 g物質D。若物質A的相對分子質量為32，則物質B的相對分子質量為（ ）

A.16 B.32

C.48 D.64

6.（蘭州）把一定質量的甲、乙、丙、丁四種物質放入一密閉容器中，在一定條件下反應一段時間，測得反應后各物質的質量如下。則下列說法中錯誤的是（ ）

A.X=0.4

B.丁一定是單質

C.甲和乙是反應物

D.反應中的甲、丙發生改變的質量比是 11∶14

7.（湘潭）在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，測得反應前及t1、t2時各物質質量變化情況如下圖所示。下列說法錯誤的是（ ）

A.該反應為化合反應

B.丙可能是該反應的催化劑

C.該化學反應中甲、丁的質量變化之比為5∶7

D.該化學反應中乙、丁的質量變化之比為1∶4

8.（成都）某反應的微觀示意圖如下，用“ ”與“ ”代表A、B兩種元素的原子。下列說法錯誤的是（ ） [+]

A.反應前后原子的種類發生變化

B.反應前后物質的化學性質發生變化

C.反應生成物1個分子中含有4個原子

D.該反應的化學方程式可表示為A2+3B2=2AB3

9.（福州）質量守恒定律的發現對化學的發展做出了重要貢獻。

（1）通過稱量下列各組試劑在密閉容器內混合前后的總質量，能驗證質量守恒定律的是 （填字母）。

A.蔗糖和水

B.氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液

C.鐵和氯化銅溶液

（2）在氧氣中點燃紅磷的實驗過程，固體質量變化如下圖所示：

①從燃燒條件分析，固體質量在t1前沒有發生變化的原因為 。

②該反應的化學方程式為 。

③參加反應的氧氣質量為 g。

（3）某反應的微觀示意圖如下：

①該反應所屬的基本類型為 。

②參加反應的甲物質和生成的丙物質分子數目比為 。

10.（連云港）掌握科學的研究方法，探索化學世界的奧秘。

（1）分類是學習化學的重要方法之一。

①生活中，常會接觸到下列物質：

A.銅絲 B.甲烷 C.過氧化氫 D.碘酒

其中屬于混合物的是 （填字母，下同），屬于氧化物的是 。

②根據物質在轉化過程中的特點，可將化學反應分為化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應四種基本反應類型。下列轉化不屬于這四種基本反應類型的是 。

A.生石灰與水反應

B.一氧化碳還原氧化鐵

C.中和反應

（2）實驗是學習化學的一條重要途徑。實驗室中可用KClO3在MnO2催化下受熱分解制取氧氣，并將反應后的混合物進行分離回收。實驗操作如下圖所示：（MnO2難溶于水）

①圖A中試管口略向下傾斜的原因是 ；圖B操作中玻璃棒的作用是 。

②圖C操作中的一處明顯錯誤是 ；圖D操作中，當看到 ，停止加熱。

（3）質量守恒定律是幫助我們學習和認識化學反應實質的重要理論。

①下列表述正_的是 。

A.蠟燭燃燒后質量減小，說明質量守恒定律不是普遍規律

B.每32 g S和32 g O2完全反應后，生成 64 g SO2

C.在化學反應aA+bB=cC+dD中一定有：a+b=c+d

②有機化合物R與足量氧氣置于密閉容器中充分反應生成CO2和H2O，實驗測得反應前后物質的質量如下表：

[ R O2 CO2 H2O 反應前質量/g 46 128 0 0 反應后質量/g 0 32 x 54 ]

則x= 。已知參加反應的物質R與氧氣的分子個數之比為1∶3，則R的相對分子質量是 。

四、化學方程式

（一）課標要求

1.能正確書寫簡單的化學方程式。

2.通過具體化學反應分析、理解化學方程式的含義。

3.能根據化學方程式進行簡單的計算。

（二）典例分析

例題 （蘇州）寫出下列反應的化學方程式。

（1）鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂： 。

（2）鋅和稀硫酸反應： 。

（3）氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應：

。

（4）實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣： 。

（5）硫化氫（H2S）氣體和二氧化硫氣體混合生成硫和水： 。

解析：書寫化學方程式時，要先根據題意寫出反應物、生成物，然后利用反應前后元素種類和原子數目不變將化學方程式配平，注意化學式要書寫規范，另外，不要忘記書寫反應條件、氣體符號和沉淀符號等。（1）在點燃的條件下，鎂條可與空氣中的氧氣反應生成氧化鎂，反應的化學方程式為2Mg+O2[點燃]2MgO。（2）鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，反應的化學方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。 （3）氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，反應的化學方程式為HCl+NaOH=NaCl+H2O。（4）高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應的化學方程式為2KMnO4[]K2MnO4+MnO2+O2。（5）硫化氫（H2S）氣體和二氧化硫氣體混合生成硫和水，反應的化學方程式為2H2S+SO2=3S+2H2O。

答案：（1）2Mg+O2[點燃]2MgO （2）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 （3）HCl+NaOH=NaCl+H2O （4）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2

（5）2H2S+SO2=3S+2H2O

（三）專題演練

1.（北京）下列關于S+O2[點燃]SO2的理解不正確的是（ ）

A.表示硫與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化硫

B.參加反應的硫與氧氣的質量比是2∶1

C.反應前后硫原子、氧原子的個數均不變

D.參加反應的氧氣與生成的二氧化硫的分子個數比為1∶1

2.（鎮江）下列指定反應的化學方程式正確的是（ ）

A.鎂條在氧氣中燃燒：Mg+O2[點燃]MgO2

B.古代濕法煉銅：2Fe+3CuSO4= Fe2（SO4）3+3Cu

C.用胃舒平[含Al（OH）3]治療胃酸過多：Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O

D.用石灰石漿處理二氧化硫：SO2+ CaCO3+O2=CaSO4+CO2

3.（宜賓）下列化學方程式及反應類型均正確的是（ ）

[ 化學方程式 反應類型 A. CO+O2=CO2 化合反應 B. 2KMnO4[]K2MnO2+MnO2+2O2 分解反應 C. 2Ag+H2SO4=Ag2SO4+H2 置換反應 D. CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2 復分解反應 ]

4.（黃岡）已知M、N在一定條件下能發生反應：M+2N=P+2Q。則下列說法中，不正確的是（ ）

A.若M、N、P、Q都是由分子構成的物質，則該反應前后分子的數目一定不變

B.M、N、P、Q可能含有同一種元素

C.若P、Q都是化合物，則該反應一定是復分解反應

D.若16 g M和64 g N能恰好完全反應，則M、N的相對分子質量之比為1∶2

5.（武漢）某純凈物X在空氣中完全燃燒，反應的化學方程式為X+2O2[點燃]CO2+2H2O。下列關于X的說法正確的是（ ）

A.X由碳、氫、氧三種元素組成

B.X的相對分子質量為10

C.X中碳、氫元素的質量比為1∶4

D.X屬于有機化合物

6.（荊州）用適當的化學方程式說明或解釋下列問題。

（1）銅的金屬活動性比鐵弱： 。

（2）工業上煅燒石灰石制生石灰：

。

（3）用石灰漿粉刷墻面，干燥后變得堅硬： 。

（4）服用含Al（OH）3的藥丸治療胃酸過多癥： 。

7.（達州）2015年8月12日天津港發生爆炸后，消防專家確認，大約40種危險品中就有700噸劇毒氰化鈉（NaCN）。

（1）氰化鈉（NaCN）泄漏可用過氧化氫溶液進行高效處理，氰化鈉、過氧化氫和水反應生成碳酸氫鈉和氨氣，其反應的化學方程式為 。

（2）氰化鈉是工業上冶煉黃金的重要原料，工業上生產氰化鈉的化學方程式為：

2Na+2X+2NH3=2NaCN+3H2

①X的化學式為 。

②NH3中N元素的化合價為 。

8.（常德）工業上煅燒石灰石（CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。若要制取2.8 t氧化鈣，則需要碳酸鈣的質量是多少？

9.（南京）在催化劑的作用下，用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。

（1）寫出反應Ⅰ的化學方程式：

。

（2）反應Ⅱ所屬基本反應類型為 。

（3）鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉，若要將4.6 g鈉完全轉化為氯化鈉，則至少需要氯氣的質量是多少？（寫出計算過程）

10.（泉州）工廠的煙氣脫硫工藝，不僅能消除二氧化硫，還能將其轉化為硫酸鈣（CaSO4）等產品，實現“變廢為寶”，反應的化學方程式為2CaCO3+O2+2SO2[高溫]2CaSO4+2CO2。現用1.25 t含碳酸鈣80%的石灰石吸收煙氣中的二氧化硫。求：