時(shí)間：2022-04-08 09:51:17
序論：在您撰寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、前言
現(xiàn)有制造電池、蓄電池的原理是電化學(xué)反應(yīng)。電極是不同種元素、不同種化合物構(gòu)成，產(chǎn)生電流不需要磁場(chǎng)的參與。
目前有磁性材料作電極的鐵鎳蓄電池（注1），但鐵鎳蓄電池放電時(shí)沒(méi)有外加磁場(chǎng)的參與。
通過(guò)數(shù)次實(shí)驗(yàn)證明，在磁場(chǎng)中是可以發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。本實(shí)驗(yàn)報(bào)告是研究電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在磁場(chǎng)中，電極是用同種元素、同種化合物。
《磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)》不同于燃料電池、磁流體發(fā)電。
二、實(shí)驗(yàn)方法和觀察結(jié)果
1、所用器材及材料
（1）：長(zhǎng)方形塑料容器一個(gè)。約長(zhǎng)100毫米、寬40毫米、高50毫米。
（2）：磁體一塊，上面有一根棉線，棉線是作為掛在墻上的釘子上用。還有鐵氧體磁體φ30*23毫米二塊、稀土磁體φ12*5毫米二塊、稀土磁體φ18*5毫米一塊。
（3）：塑料瓶一個(gè)，內(nèi)裝硫酸亞鐵，分析純。
（4）：鐵片兩片。（對(duì)鐵片要進(jìn)行除銹處理，用砂紙除銹、或用刀片除銹、或用酸清洗。）用的罐頭鐵皮，長(zhǎng)110毫米、寬20毫米。表面用砂紙?zhí)幚怼?
2、電流表，0至200微安。
用微安表，由于要讓指針能向左右移動(dòng)，用表頭上的調(diào)0螺絲將指針向右的方向調(diào)節(jié)一定位置。即通電前指針在50微安的位置作為0，或者不調(diào)節(jié)。
3、"磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置是直流電源，本實(shí)驗(yàn)由于要使用電流表，一般的電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向是按照電流流動(dòng)方向來(lái)設(shè)計(jì)的，（也有隨電流流動(dòng)方向改變，電流表指針可以左右偏轉(zhuǎn)的電流表。本實(shí)驗(yàn)報(bào)告示意圖就是畫(huà)的隨電流流動(dòng)方向改變，電流表指針可以向左或向右偏轉(zhuǎn)的電流表）。因此本演示所講的是電流流動(dòng)方向，電流由"磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置的正極流向"磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置的負(fù)極，通過(guò)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以判斷出"磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置的正極、負(fù)極。
4、手拿磁體，靠近塑料瓶，明顯感到有吸引力，這是由于塑料瓶中裝了硫酸亞鐵，說(shuō)明硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。
5、將塑料瓶中的硫酸亞鐵倒一些在紙上，壓碎硫酸亞鐵晶體，用磁體靠近硫酸亞鐵，這時(shí)有一部分硫酸亞鐵被吸引在磁體上，進(jìn)一步說(shuō)明硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。
6、將磁體用棉線掛在墻上一個(gè)釘子上讓磁體懸空垂直不動(dòng)，用裝有硫酸亞鐵的塑料瓶靠近磁體，當(dāng)還未接觸到懸空磁體時(shí)，可以看到懸空磁體已開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此事更進(jìn)一步說(shuō)明硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。（注：用另一個(gè)塑料瓶裝入硫酸亞鐵飽和溶液產(chǎn)生的現(xiàn)象同樣）
7、通過(guò)步驟4、5、6我們得到這樣的共識(shí)，硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。
8、將塑料瓶中的硫酸亞鐵適量倒在燒杯中，加入蒸溜水溶解硫酸亞鐵?？梢杂蔑柡偷牧蛩醽嗚F溶液，然后倒入一個(gè)長(zhǎng)方形的塑料容器中。實(shí)驗(yàn)是用的飽和硫酸亞鐵溶液。裝入長(zhǎng)方形容器中的液面高度為40毫米。
9、將鐵片分別放在塑料容器中的硫酸亞鐵溶液兩端中，但要留大部分在溶液之上，以便用電流表測(cè)量電流。由于兩個(gè)電極是用的同種金屬鐵，沒(méi)有電流的產(chǎn)生。
10、然后，在塑料容器的外面，將鐵氧體磁體放在某一片鐵片的附近，讓此鐵片處在磁埸中。用電流表測(cè)量?jī)善F片之間的電流，可以看到有電流的產(chǎn)生。（如果用單方向移動(dòng)的電流表，注意電流表的正極應(yīng)接在放磁體的那一端），測(cè)量出電流強(qiáng)度為70微安。為什么同種金屬作電極在酸、堿、鹽溶液中有電流的產(chǎn)生？電位差是怎樣形成的？我是這樣看這個(gè)問(wèn)題的：由于某一片鐵片處在磁埸中，此鐵片也就成為磁體，因此，在此鐵片的表面吸引了大量的帶正電荷的鐵離子，而在另一片鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子的數(shù)量少于處在磁埸中的鐵片的帶正電荷的鐵離子數(shù)量，這兩片鐵片之間有電位差的存在，當(dāng)用導(dǎo)線接通時(shí)，電流由鐵離子多的這一端流向鐵離子少的那一端，（電子由鐵離子少的那一端鐵片即電源的負(fù)極流向鐵離子多的那一端鐵片即電源的正極）這樣就有電流產(chǎn)生。可以用化學(xué)上氧化－還原反應(yīng)定律來(lái)看這個(gè)問(wèn)題。處在磁埸這一端的鐵片的表面由于有大量帶正電荷的鐵離子聚集在表面，而沒(méi)有處在磁埸的那一端的鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子數(shù)量沒(méi)有處在磁埸中的一端多，當(dāng)接通電路后，處在磁埸這一端的鐵片表面上的鐵離子得到電子（還原）變?yōu)殍F原子沉淀在鐵片表面，而沒(méi)有處在磁埸那一端的鐵片失去電子（氧化）變?yōu)殍F離子進(jìn)入硫酸亞鐵溶液中。因?yàn)樵谕饨拥碾娏鞅盹@示，有電流的流動(dòng)，可以證明有電子的轉(zhuǎn)移，而電子流動(dòng)方向是由電源的負(fù)極流向電源的正極，負(fù)極鐵片上鐵原子失去電子后，就變成了鐵離子，進(jìn)入了硫酸亞鐵溶液中。下圖所示。
11、確定"磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)"的正、負(fù)極，確認(rèn)正極是處在磁體的位置這一端。這是通過(guò)電流表指針移動(dòng)方向來(lái)確定的。
12、改變電流表指針移動(dòng)方向的實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)鐵氧體磁體實(shí)驗(yàn)，將第10步驟中的磁體從某一片上移開(kāi)（某一片鐵片可以退磁處理，如放在交變磁埸中退磁，產(chǎn)生的電流要大一些）然后放到另一片鐵片附近，同樣有電流的產(chǎn)生，注意這時(shí)正極的位置發(fā)生了變化，電流表的指針移動(dòng)方向產(chǎn)生了變化。
如果用稀土磁體，由于產(chǎn)生的電流強(qiáng)度較大，電流表就沒(méi)有必要調(diào)整0為50毫安處。而用改變接線的方式來(lái)讓電流表移動(dòng)。
改變磁體位置：如果用磁體直接吸引鐵片電極沒(méi)有浸在液體中的部份的方式來(lái)改變磁體位置，鐵片電極不退磁處理也行。
下圖所示磁體位置改變，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變。證明電流流動(dòng)方向改變，《磁場(chǎng)中電化學(xué)反應(yīng)》成立。電流流動(dòng)方向說(shuō)明了磁體在電極的正極位置。
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
此演示實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的電流是微不足道的，我認(rèn)為此演示的重點(diǎn)不在于產(chǎn)生電流的強(qiáng)度的大小，而重點(diǎn)是演示出產(chǎn)生電流流動(dòng)的方向隨磁體的位置變動(dòng)而發(fā)生方向性的改變，這就是說(shuō)此電源的正極是隨磁體在電源的那一極而正極就在磁體的那一極。因此，可以證明，"磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)"是成立的，此電化學(xué)反應(yīng)是隨磁體位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的可逆的電化學(xué)反應(yīng)。請(qǐng)?zhí)貏e注意"可逆"二字，這是本物理現(xiàn)象的重點(diǎn)所在。
通過(guò)磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)證實(shí)：物理學(xué)上原電池的定律在恒定磁場(chǎng)中是不適用的（原電池兩極是用不同種金屬，而本實(shí)驗(yàn)兩極是用相同的金屬）。
通過(guò)磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)證實(shí)：物理學(xué)上的洛侖茲力（洛倫茲力）定律應(yīng)修正，洛侖茲力對(duì)磁性運(yùn)動(dòng)電荷是吸引力，而不是偏轉(zhuǎn)力。并且洛侖茲力要做功。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，產(chǎn)生電流與磁場(chǎng)有關(guān)，電流流流動(dòng)的方向與磁體的位置有關(guān)。電極的兩極是用的同種金屬，當(dāng)負(fù)極消耗后又補(bǔ)充到正極，由于兩極是同種金屬，所以總體來(lái)說(shuō)，電極沒(méi)有發(fā)生消耗。這是與以往的電池的區(qū)別所在。而且，正極與負(fù)極可以隨磁體位置的改變而改變，這也是與以往的電池區(qū)別所在。
《磁場(chǎng)中電化學(xué)反應(yīng)》電源的正極與負(fù)極可以循環(huán)使用。
產(chǎn)生的電能大小所用的計(jì)算公式應(yīng)是法拉弟電解定律，法拉第電解第一定律指出，在電解過(guò)程中，電極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量，和電解中通入電流的量成正比，法拉第電解第二定律指出：各電極上析出產(chǎn)物的量，與各該物質(zhì)的當(dāng)量成正比。法拉第常數(shù)是1克當(dāng)量的任何物質(zhì)產(chǎn)生（或所需）的電量為96493庫(kù)侖。而移動(dòng)磁體或移動(dòng)電極所消耗的功應(yīng)等于移動(dòng)磁體或移動(dòng)電極所用的力乘以移動(dòng)磁體或移動(dòng)電極的距離。
四、進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的方向
1、在多大的鐵片面積下，產(chǎn)生多大的電流？具體數(shù)字還要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，從目前實(shí)驗(yàn)來(lái)看，鐵片面積及磁場(chǎng)強(qiáng)度大的條件下，產(chǎn)生的電流強(qiáng)度大。如鐵片浸入硫酸亞鐵溶液20毫米時(shí)要比浸入10毫米時(shí)的電流強(qiáng)度大。
2、產(chǎn)生電流與磁場(chǎng)有關(guān)，還要作進(jìn)一步的定量實(shí)驗(yàn)及進(jìn)一步的理論分析。如用稀土磁體比鐵氧體磁體的電流強(qiáng)度大，在實(shí)驗(yàn)中，最大電流強(qiáng)度為200微安?？梢猿^(guò)200微安，由于電流表有限，沒(méi)有讓實(shí)驗(yàn)電流超過(guò)200微安。
3、產(chǎn)生的電流值隨時(shí)間變化的曲線圖a-t(電流-時(shí)間)，還要通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)畫(huà)出。
4、電解液的濃度及用什么樣電解液較好？還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
五、新學(xué)科
由于《磁場(chǎng)中的電化學(xué)反應(yīng)》在書(shū)本及因特網(wǎng)上查不到現(xiàn)成的資料，可以說(shuō)是一門(mén)新學(xué)科，因此，還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。此文起拋磚引玉之用。我希望與有識(shí)之士共同進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。
我的觀點(diǎn)是，一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)，需要不同的時(shí)間、不同的人、不同的地點(diǎn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)成功才行。
一、本章教學(xué)內(nèi)容在模塊內(nèi)容體系中的地位和作用
能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源的充分利用是當(dāng)代化學(xué)中要著重研究的問(wèn)題。本章教材內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是兩個(gè)第一：:第一次全面接觸化學(xué)定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)；第一次對(duì)化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象從實(shí)驗(yàn)與理論角度全面定量研究，探究化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)規(guī)律。
學(xué)生在初中和高中必修中初步學(xué)習(xí)了能源的開(kāi)發(fā)利用、化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)與能量等知識(shí)，弄清楚化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系對(duì)于化學(xué)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。本章就是在此基礎(chǔ)上的擴(kuò)展與提高，通過(guò)化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)熱化學(xué)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用，知道節(jié)約能源、提高能量利用率的實(shí)際意義，進(jìn)一步討論在特定條件下，化學(xué)反應(yīng)中能量變化以熱效應(yīng)表現(xiàn)時(shí)的“質(zhì)”“能”關(guān)系。本章化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算是重點(diǎn)，因?yàn)闊峄瘜W(xué)研究的主要內(nèi)容之一就是反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算。反應(yīng)熱的計(jì)算對(duì)于燃料燃燒和反應(yīng)條件的控制、熱工和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)都具有重要意義。本章既是對(duì)原有知識(shí)的深化拓展，又使學(xué)生深入了解化學(xué)熱力學(xué)處理反應(yīng)熱的重要思想與方法。同時(shí)引入焓的概念，為日后化學(xué)反應(yīng)方向限度的學(xué)習(xí)及物質(zhì)在水溶液中行為的研究提供了理論依據(jù)與研究方法，是整個(gè)化學(xué)反應(yīng)原理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容概述
本章屬于熱化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。熱化學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象的科學(xué)，曾為建立熱力學(xué)第一定律提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，反過(guò)來(lái)，它又是熱力學(xué)第一定律在化學(xué)反應(yīng)中的具體應(yīng)用。它主要解決各種熱效應(yīng)的測(cè)量和計(jì)算問(wèn)題。
教材立足于學(xué)生有一定化學(xué)反應(yīng)能量變化知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)與能量之間的定量關(guān)系。在安排順序上，第一節(jié)先從微觀的角度介紹化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)熱的概念、表示的方法，因此第一節(jié)教學(xué)的主要目標(biāo)在于幫助學(xué)生能夠從化學(xué)鍵（鍵能）的角度去進(jìn)一步認(rèn)識(shí)反應(yīng)過(guò)程中能量變化，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。
第二節(jié)學(xué)習(xí)與生產(chǎn)生活密切相關(guān)的燃燒熱（反應(yīng)熱）和日益危機(jī)的能源問(wèn)題，從反應(yīng)熱的種類(lèi)著手，引出反應(yīng)熱中的一個(gè)與我們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)的“燃燒熱”，特別突出強(qiáng)調(diào)其中的“1摩爾物質(zhì)”和“完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物”，在一定條件下某物質(zhì)的燃燒熱是一定的。另外，資源、能源、環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問(wèn)題，教材為激發(fā)學(xué)生興趣、教育學(xué)生關(guān)心能源、培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感等社會(huì)問(wèn)題作了良好的鋪墊或開(kāi)端，為教師的拓展發(fā)揮和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的條件。
第三節(jié)學(xué)習(xí)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算，這實(shí)際上是對(duì)熱反應(yīng)方程式的一個(gè)深化，一個(gè)再認(rèn)識(shí)。在整個(gè)計(jì)算過(guò)程中，包括蓋斯定律的學(xué)習(xí)，都是將熱化學(xué)方程式與反應(yīng)熱聯(lián)系在一起的，另外，在化學(xué)研究過(guò)程中，經(jīng)常要通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)熱。但是并不是所有反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以直接測(cè)定，只能夠通過(guò)間接的方法獲得，這就涉及到蓋斯定律運(yùn)用問(wèn)題，這同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)以致用的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
本章內(nèi)容層次鮮明，層層推進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。不但讓學(xué)生知其然，還要知其所以然；學(xué)習(xí)了理論知識(shí)還要會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際靈活運(yùn)用，而不是把學(xué)生當(dāng)作知識(shí)灌輸?shù)膶?duì)象，而且與生活聯(lián)系密切，強(qiáng)調(diào)以人為本，體現(xiàn)新課標(biāo)精神。
本章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下圖所示：
三、總體教學(xué)目標(biāo)
課標(biāo)要求為：
內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)習(xí)要求
補(bǔ)充說(shuō)明
1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因；能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。
1.1了解化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
可從家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等燃料的化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化入手
1.2能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。
2．通過(guò)查閱資料說(shuō)明能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。
2.1通過(guò)查閱資料說(shuō)明能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)
可從“化學(xué)暖爐”、“熱敷袋”的構(gòu)造和發(fā)熱原理分析入手，引導(dǎo)學(xué)生討論化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。
可引導(dǎo)學(xué)生調(diào)查家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等的熱能利用效率，提出提高能源利用率的合理化建議。
2.2了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用
2.3知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義
3．能舉例說(shuō)明化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解反應(yīng)熱和焓變的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算
3.1能舉例說(shuō)明化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
可通過(guò)比較的方法幫助學(xué)生理解熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的區(qū)別
不要求學(xué)習(xí)焓和焓變的準(zhǔn)確定義
3.2了解反應(yīng)熱和焓變的涵義
3.3認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式并利用熱化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算
3.4了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算
在必修化學(xué)2中，學(xué)生初步學(xué)習(xí)了化學(xué)能與熱能的知識(shí)，對(duì)于化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系、物質(zhì)的量的關(guān)系等也有所了解。但是，如何從化學(xué)鍵的角度、從定量的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化中的能量變化，使化學(xué)反應(yīng)能夠密切聯(lián)系實(shí)際，聯(lián)系生活，學(xué)生還沒(méi)有更深刻的了解?；谝陨戏治觯菊碌慕虒W(xué)目標(biāo)確定為：
（一）知識(shí)與技能目標(biāo)
1.了解化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因----知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量和生成物形成放出的總能量的相對(duì)高低。
2．了解反應(yīng)熱和焓變的涵義---知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)取決于生成物釋放的總能量與反應(yīng)物吸收總能量的相對(duì)大小，知道焓變簡(jiǎn)化后的意義=恒壓下反應(yīng)的反應(yīng)熱DH。
3．能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。
4．認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式并利用熱化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
5．理解燃燒熱的概念---認(rèn)識(shí)燃燒熱是一種應(yīng)用較廣的反應(yīng)熱，認(rèn)識(shí)燃燒熱的限定條件。
6．了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
（二）過(guò)程與方法目標(biāo)
1．通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資料的查找與交流，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、理解信息并得出結(jié)論的能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力。
2.通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的回顧，逐步探究引起反應(yīng)熱效應(yīng)的內(nèi)在原因，引起學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)探索化學(xué)原理的興趣；通過(guò)對(duì)熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的討論、分析、對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和主動(dòng)探究能力。
3．通過(guò)熱化學(xué)方程式的計(jì)算和蓋斯定律的有關(guān)計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力。
4．通過(guò)對(duì)定量實(shí)驗(yàn)——中和熱測(cè)定的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1.通過(guò)從微觀角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量的變化進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)反應(yīng)的方法，培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)、勤于思考的態(tài)度,樹(shù)立透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的唯物主義觀點(diǎn)。
2．通過(guò)對(duì)能源的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。
3．通過(guò)對(duì)能源問(wèn)題聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)討論，不僅可強(qiáng)化學(xué)生課外閱讀的意識(shí)和自學(xué)能力，也可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)國(guó)家能源政策制訂的參與意識(shí)、經(jīng)濟(jì)效益觀念以及綜合分析問(wèn)題的能力。
四、重難點(diǎn)分析
通過(guò)初中和高中必修化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化并不陌生，但系統(tǒng)地研究反應(yīng)熱問(wèn)題，這還是第一次。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，像焓變、燃燒熱、熱化學(xué)方程式、蓋斯定律等熱化學(xué)理論概念，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)覺(jué)得抽象、艱深，對(duì)本章涉及到的有關(guān)熱化學(xué)方程式、蓋斯定律的計(jì)算，學(xué)生會(huì)感覺(jué)運(yùn)用起來(lái)比較困難。
基于上述分析，本章的教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)確定如下：
本章教學(xué)重點(diǎn)：
1．了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與化學(xué)鍵斷裂和形成間的關(guān)系。
2．認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的涵義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式并能利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
3．了解燃燒熱的概念及限定條件。
4．了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
本章教學(xué)難點(diǎn)：
1．簡(jiǎn)單了解焓變的意義，熟悉ΔH的“+”與“-”的運(yùn)用，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。
2．對(duì)燃燒熱的概念及限定條件的理解。
3．對(duì)蓋斯定律涵義的理解，用蓋斯定律正確進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算。
五、教學(xué)方式與教學(xué)方法分析
（一）運(yùn)用啟發(fā)和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)方式，引導(dǎo)學(xué)生自主探究
建議從學(xué)生已有的相關(guān)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生利用已有的知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，可采用講授與討論相結(jié)合的方法進(jìn)行，注意盡量采用啟發(fā)和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)方式。如可從家庭使用煤氣、液化石油氣、煤、“化學(xué)暖爐”、“熱敷袋”等入手創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行討論。盡可能引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。
（二）采用多種直觀教學(xué)手段使宏觀現(xiàn)象微觀化、抽象問(wèn)題直觀化
本章是抽象的概念學(xué)習(xí)且無(wú)原形概念比對(duì)，難理解，教材在內(nèi)容安排上不糾纏于概念而是更加傾向于概念的理解應(yīng)用。在新知識(shí)形成過(guò)程中，注意采用適當(dāng)?shù)姆绞剑浞掷煤媒炭茣?shū)中的兩個(gè)圖示，也可以盡量采用電化教學(xué)手段，利用多媒體軟件進(jìn)行形象化教學(xué)，以利于學(xué)生理解ΔH的涵義及與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系等內(nèi)容，盡可能做到宏觀現(xiàn)象微觀化、抽象問(wèn)題直觀化，以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
（三）運(yùn)用對(duì)比、分類(lèi)等方法加深學(xué)生對(duì)重要概念的理解
在本章教學(xué)中，可采用對(duì)比、分類(lèi)等方法加深學(xué)生對(duì)概念的理解。如學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式時(shí)，可與化學(xué)方程式進(jìn)行比較，一方面指導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式進(jìn)行對(duì)比總結(jié)，找出它們的區(qū)別與聯(lián)系，使學(xué)生理解為什么書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)等，使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。另一方面，要加強(qiáng)練習(xí)，及時(shí)鞏固，形成良好的書(shū)寫(xiě)習(xí)慣。理解燃燒熱概念時(shí)可與中和熱進(jìn)行比較。找出它們的相同點(diǎn)和特殊點(diǎn)。
（四）注意計(jì)算教學(xué)過(guò)程中的規(guī)范化
有關(guān)蓋斯定律的計(jì)算實(shí)際上是前面所學(xué)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用，涉及了有關(guān)的物理量及各物理量間的換算，綜合性較強(qiáng)，注意教學(xué)過(guò)程中的規(guī)范化，盡量引導(dǎo)學(xué)生明確解題模式：審題分析求解。
六、教學(xué)資源建議
（一）充分利用教材提供的圖示，也可以采用電化教學(xué)手段，利用多媒體軟件進(jìn)行形象化教學(xué)對(duì)學(xué)生難于理解的一些抽象知識(shí)，如化學(xué)反應(yīng)中能量變化、蓋斯定律等，形象地加以說(shuō)明。
（二）利用網(wǎng)等資源，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)常見(jiàn)燃料、新能源的利用等問(wèn)題進(jìn)行搜索，幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，加深對(duì)知識(shí)的理解，拓展學(xué)生的知識(shí)面。
（三）在實(shí)際應(yīng)用層面,可以登錄人民教育出版社、化學(xué)學(xué)科網(wǎng)、化學(xué)資源網(wǎng)、K12等。
知識(shí)目標(biāo)：
使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
能力目標(biāo)：
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，閱讀與表達(dá)能力。
情感目標(biāo)：
通過(guò)從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
教材分析
遵照教學(xué)大綱的有關(guān)規(guī)定，作為側(cè)重理科類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)的教材，本節(jié)側(cè)重介紹化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，以及造成這些影響的原因，使這部分知識(shí)達(dá)到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識(shí)點(diǎn)，按最新教材來(lái)講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念，并通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率，以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí)，從化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成過(guò)程，以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過(guò)分子（或離子）的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等，引出有效碰撞和活化分子等名稱(chēng)。并以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻，說(shuō)明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖，進(jìn)一步說(shuō)明發(fā)生分解反應(yīng)生成和的情況，從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比，也就是和反應(yīng)物的濃度成正比，從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著，教材圍繞著以下思路：增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率，又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)（有氣體存在的反應(yīng)）、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因，使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式，要求學(xué)生通過(guò)對(duì)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論，綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，進(jìn)一步分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因，使學(xué)生更好地理解本節(jié)教材的教學(xué)內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強(qiáng)，并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)來(lái)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件，以及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學(xué)關(guān)鍵。教師不可輕視實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)在本節(jié)教學(xué)中的特殊作用。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)建議
化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的基礎(chǔ)，學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后，能更好的理解化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，及外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。其原因是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。這部分教學(xué)建議由教師引導(dǎo)分析。而壓強(qiáng)、溫度、催化劑的影響可在教師點(diǎn)撥下由學(xué)生閱讀、討論完成。
關(guān)于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響：
1．聯(lián)系化學(xué)鍵知識(shí)，明確化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。
（1）能過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)初中知識(shí)：化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過(guò)程。
（2）通過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)高中所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí)：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
（3）明確：舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過(guò)反應(yīng)物分子（或離子）的相互接觸、碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2．運(yùn)用比喻、圖示方法，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
（1）以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻。
（2）以具體的化學(xué)反應(yīng)為例，讓學(xué)生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖（如制成動(dòng)畫(huà)教學(xué)軟件加以模擬會(huì)收到更好的效果），進(jìn)一步說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。
3．動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，可將教材中的演示實(shí)驗(yàn)改成邊講邊做，然后據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律。有條件的學(xué)校，也可由學(xué)生動(dòng)手做，再由學(xué)生討論概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律---增大反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4．通過(guò)對(duì)本節(jié)所設(shè)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論，并當(dāng)堂課完成課后“習(xí)題二、2”，綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)內(nèi)容反饋學(xué)生掌握情況，鞏固本節(jié)所學(xué)知識(shí)。
摘要:以蘇教版高中化學(xué)2專(zhuān)題2“化學(xué)反應(yīng)速率”兩節(jié)同題異構(gòu)課為研究對(duì)象，對(duì)比分析了兩節(jié)課的課題導(dǎo)入、概念建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和課堂小結(jié)四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，并就優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)、難點(diǎn)的化解與突破和問(wèn)題的設(shè)置與處理提出了一些建議。
關(guān)鍵詞:同題異構(gòu)；化學(xué)反應(yīng)速率；概念
同題異構(gòu)是不同教師就同一課題進(jìn)行課堂教學(xué)展示，同樣的主題，不同的維度，多樣的策略，教師在交流中碰撞思維、分享智慧，共同探討教學(xué)的真諦。為更好促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)、積累教學(xué)資源，本學(xué)期我們化學(xué)學(xué)科組織了蘇教版高中化學(xué)2專(zhuān)題2“化學(xué)反應(yīng)速率”一節(jié)內(nèi)容的同題異構(gòu)教研活動(dòng)。本文就二節(jié)同題異構(gòu)課，談一些思考和感悟。
一、課題導(dǎo)入
老師甲：利用幻燈片向?qū)W生展示溶洞的形成、塑料的降解、鋼鐵的生銹、奧運(yùn)的焰火、炸藥的爆炸等圖片，美麗的圖片給學(xué)生提供了真實(shí)的場(chǎng)景，讓學(xué)生直觀感受化學(xué)反應(yīng)有快慢之分，再設(shè)問(wèn)學(xué)生比較它們的尺度,引導(dǎo)學(xué)生建立定量研究化學(xué)反應(yīng)速率的意識(shí)。老師乙：請(qǐng)兩位學(xué)生來(lái)完成一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，取兩支大小相同的試管，分別加入1mL0.1mol/LKMnO4溶液，加人5滴相同濃度的硫酸溶液，同時(shí)分別向兩支試管中加入2mL0.01mol/L和2mL0.2mol/LH2C2O4溶液，觀察比較高錳酸鉀溶液褪色的快慢。
二、概念建構(gòu)
老師甲：從設(shè)問(wèn)學(xué)生物理上如何給速率下定義類(lèi)比到化學(xué)反應(yīng)速率如何表示，啟發(fā)學(xué)生得出化學(xué)反應(yīng)速率的定義（v（B）=Δc（B）/Δt、單位（mol?L-1?min-或mol?L-1?s-1），教師指出化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，如果Δt取值足夠小就為瞬時(shí)速率；由于固體和純液體的濃度為常數(shù)，不能用來(lái)表示某一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率；同一時(shí)間間隔內(nèi)，用不同的物質(zhì)表示同一反應(yīng)的反應(yīng)速率數(shù)值雖然不同，但所表示的反應(yīng)速率意義相同；通過(guò)習(xí)題讓學(xué)生得出規(guī)律化學(xué)計(jì)量系數(shù)比等于反應(yīng)過(guò)程中變化的物質(zhì)的量之比，等于變化的物質(zhì)的量濃度之比，也等于化學(xué)反應(yīng)速率之比。老師乙：將0.01mol/L的KMnO4溶液與0.2mol/LH2C2O4溶液混合，再加入少許稀硫酸。由于發(fā)生下列反應(yīng)，混合溶液的顏色會(huì)逐漸變淺直至變?yōu)闊o(wú)色。讓學(xué)生觀察不同時(shí)刻反應(yīng)混合物中KMnO4的濃度，見(jiàn)表1，思考如何用數(shù)據(jù)表示該化學(xué)反應(yīng)的速率。利用表1的數(shù)據(jù)學(xué)生可算出不同時(shí)間間隔內(nèi)高錳酸鉀濃度的變化，強(qiáng)調(diào)比較反應(yīng)快慢的要素時(shí)間、濃度變化。在此基礎(chǔ)上指出：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度（常用物質(zhì)的量濃度）的增加來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
老師甲：設(shè)計(jì)了如下5組實(shí)驗(yàn)：（1）比較碳酸鈉粉末、碳酸氫鈉粉末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；（3）比較同濃度的Na2S2O3和同濃度的稀H2SO4在不同溫度下反應(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(wú)的條件下反應(yīng)的快慢。老師乙：設(shè)計(jì)了如下4組實(shí)驗(yàn)：（1）比較相同大小的鎂條和鐵片與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)；（2）比較Na2S2O3分別和不同濃度的稀H2SO4反應(yīng)的快慢；（3）比較同濃度的Na2S2O3和同濃度的稀H2SO4在不同溫度下反應(yīng)快慢；（4）比較H2O2在少量MnO2、2滴0.2mol/LFeCl3溶液和一小塊新鮮的動(dòng)物肝臟及不加任何物質(zhì)情況下反應(yīng)的快慢。
四、課堂小結(jié)
教師甲：在課的結(jié)束時(shí)，先引導(dǎo)學(xué)生回憶本課所學(xué)內(nèi)容，然后引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)會(huì)了哪些方法、形成了哪些觀念，最后通過(guò)幾個(gè)練習(xí)鞏固測(cè)試學(xué)生對(duì)所學(xué)掌握程度，習(xí)題滲透了本節(jié)課的核心知識(shí)，也在提醒所學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變。教師乙：與教師甲相比，教師乙不僅引導(dǎo)學(xué)生反思本課所學(xué)內(nèi)容，反思學(xué)會(huì)了哪些方法、形成了哪些觀念，還特別重視學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)，他詢(xún)問(wèn)學(xué)生還有什么問(wèn)題，學(xué)生回應(yīng)后還設(shè)計(jì)了一個(gè)課后探究題：如何用所學(xué)的知識(shí)來(lái)加快合成氨工業(yè)反應(yīng)速率，從而既讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的價(jià)值，又為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)作了較好的鋪墊。
五、教學(xué)感悟
1.實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目的是幫助學(xué)生認(rèn)知和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，優(yōu)秀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能豐富學(xué)生認(rèn)知手段，還能引領(lǐng)學(xué)生深入分析問(wèn)題、探究原理，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展和能力提升。所以，在教學(xué)實(shí)踐中教師不能以教材上的演示實(shí)驗(yàn)為教條，而是要結(jié)合不同版本教材、學(xué)生實(shí)際情況和學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件作必要改進(jìn)，教師乙沒(méi)有被課本實(shí)驗(yàn)束縛，充分整合實(shí)驗(yàn)資源，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，豐富了學(xué)生的情感體驗(yàn)，為學(xué)生建構(gòu)概念提供了生動(dòng)形象的支架，有效地幫助學(xué)生認(rèn)知和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。2.難點(diǎn)的化解與突破難點(diǎn)是指學(xué)生不易理解的知識(shí)、不易掌握的技能技巧，或者是容易產(chǎn)生負(fù)遷移的學(xué)習(xí)內(nèi)容。它猶如學(xué)生學(xué)習(xí)途中的絆腳石，阻礙著學(xué)生進(jìn)一步獲取新知和建構(gòu)概念。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)是用不同的物質(zhì)表示同一時(shí)間間隔內(nèi)同一反應(yīng)的反應(yīng)速率其數(shù)值雖然不同，但所表示的反應(yīng)速率的化學(xué)意義是相同的。教學(xué)中教師甲巧妙地用物理上大小不同車(chē)輪表示拖拉機(jī)前進(jìn)速率，雖然大小輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)不同但表示同一拖拉機(jī)前進(jìn)速度，這樣的難點(diǎn)化解和突破，化抽象為具體，變晦澀為淺顯，降低了學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的難度。3.問(wèn)題的設(shè)置與處理問(wèn)題對(duì)于驅(qū)動(dòng)學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)和促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展有著重要的作用。但不是任何問(wèn)題都是有效的和具備引發(fā)思維功能的。只有把問(wèn)題設(shè)置在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，這樣做既符合學(xué)生的認(rèn)知水平，又可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生通過(guò)合作研究、相互啟迪中解決問(wèn)題，并在此過(guò)程中學(xué)習(xí)新的知識(shí)、掌握規(guī)律。教師乙設(shè)計(jì)的問(wèn)題有層次、有梯度，由表及里，讓學(xué)生拾級(jí)而上，不斷深入，這樣讓學(xué)生在思考和解決問(wèn)題的過(guò)程中習(xí)得知識(shí)，發(fā)展思維。通過(guò)同題異構(gòu)這個(gè)教研平臺(tái)，讓教師取長(zhǎng)補(bǔ)短，使教師各顯神通，啟迪了教師思維，分享了教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教師可以在交流中生成，在生成中建構(gòu)，在建構(gòu)中發(fā)展。
作者：陳偉 單位：江蘇省奔牛高級(jí)中學(xué)
摘要:《化學(xué)反應(yīng)工程》是化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，在化工類(lèi)學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中起著舉足輕重的作用。本文結(jié)合不同類(lèi)高等學(xué)校選用教材的特點(diǎn)和差異，并根據(jù)我校化工專(zhuān)業(yè)的特色，提出了《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，并從我校特點(diǎn)、闡述方法和教學(xué)方式的改進(jìn)、注重理論和實(shí)際的結(jié)合這三個(gè)方面對(duì)本課程的教學(xué)提出了改革方案，希望能為《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的教學(xué)改革提供參考。
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程;教學(xué)改革;教材;實(shí)施方案
《化學(xué)反應(yīng)工程》課程是化工類(lèi)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，屬于本專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，在化工類(lèi)學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中起著舉足輕重的作用?；瘜W(xué)反應(yīng)工程是一門(mén)研究與化學(xué)反應(yīng)工程相關(guān)問(wèn)題的一門(mén)科學(xué)技術(shù)，是從上世紀(jì)30年代初萌生到50年代末形成的一門(mén)由過(guò)程控制、傳遞工程、物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工工藝學(xué)、催化劑等相關(guān)學(xué)科互相交叉互相滲透而演變成的一門(mén)邊緣學(xué)科［1］。通過(guò)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)工程是大學(xué)課程中最難學(xué)的基礎(chǔ)課程之一，學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算公式復(fù)雜，反應(yīng)器種類(lèi)繁多，課程學(xué)習(xí)結(jié)束后感到一頭霧水，抓不住重點(diǎn)。因此，面對(duì)這樣一門(mén)課程，如何進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生理解起來(lái)更加形象生動(dòng)，從更本上改變化學(xué)反應(yīng)工程的教學(xué)現(xiàn)狀是我們目前的重要任務(wù)。本文結(jié)合不同種類(lèi)高等學(xué)校選用教材的特點(diǎn)和差異，并根據(jù)我?；?zhuān)業(yè)的特色，提出了《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，從多方面對(duì)本課程的教學(xué)提出了改革實(shí)施方案。
1《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)在化工專(zhuān)業(yè)中的作用
化學(xué)反應(yīng)工程的主要任務(wù)是研究化工生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)規(guī)律和傳遞現(xiàn)象，使化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一門(mén)技術(shù)科學(xué)，是提高化工生產(chǎn)技術(shù)所必需的科學(xué)技術(shù)理論?；瘜W(xué)反應(yīng)工程在化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，目前各種化學(xué)品的生產(chǎn)和應(yīng)用無(wú)不借助于化學(xué)反應(yīng)工程相關(guān)的理論知識(shí)。在20世紀(jì)40年代，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的技術(shù)開(kāi)發(fā)到真正的工業(yè)生產(chǎn)大概需要十年以上的時(shí)間，而現(xiàn)在只需要三到五年。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，中試試驗(yàn)的規(guī)模不斷縮小，試驗(yàn)的次數(shù)也不斷減少，大大加快了化工廠建設(shè)的步伐，降低了投資建設(shè)的成本［2］。因此，作為一門(mén)理論教學(xué)課程，將化學(xué)反應(yīng)工程這門(mén)課程作為化工專(zhuān)業(yè)方向的重點(diǎn)課程進(jìn)行建設(shè)，對(duì)于高等學(xué)校教學(xué)改革的促進(jìn)、本科教學(xué)質(zhì)量的提高、優(yōu)秀化工專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。濟(jì)南大學(xué)作為一所省部共建的大學(xué)，化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)一直是本學(xué)校的特色學(xué)科，學(xué)校對(duì)化工類(lèi)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)一直是培養(yǎng)應(yīng)用型高技術(shù)的人才，每年為我國(guó)的精細(xì)化工和石油化工行業(yè)輸送大約240名高水平人才，對(duì)精細(xì)化工和石油化工行業(yè)的發(fā)展起到重要的作用。為此在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)過(guò)程中，我們緊密結(jié)合我校的特點(diǎn)和化工實(shí)際生產(chǎn)的需要，著重提升學(xué)生的反應(yīng)工程知識(shí)儲(chǔ)備，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，并在教學(xué)過(guò)程中不斷地進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐，把課程、教材的理論研究和教學(xué)方法相結(jié)合，不斷提升《化學(xué)反應(yīng)工程》的教學(xué)效果。
2不同類(lèi)型高校選用教材的特點(diǎn)和差異
直到20世紀(jì)70年代，化學(xué)反應(yīng)工程的相關(guān)研究成果才開(kāi)始被大量地介紹到國(guó)內(nèi)，其中華東理工大學(xué)的陳敏恒教授，天津大學(xué)的李紹芬教授，浙江大學(xué)的陳甘棠教授，四川大學(xué)的王建華教授等是國(guó)內(nèi)最早從事反應(yīng)工程教學(xué)的學(xué)者。到了80年代以后，國(guó)內(nèi)從事化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科教學(xué)研究的隊(duì)伍迅速壯大，并且化學(xué)反應(yīng)工程的研究逐漸滲透到各種化工領(lǐng)域，與世界研究水平之間的差距也不斷縮小，不同版本的教科書(shū)和各種各樣的專(zhuān)著也相繼出版。反應(yīng)工程已經(jīng)成為我國(guó)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)課程。目前國(guó)內(nèi)已有120所大學(xué)和科研單位培養(yǎng)化工類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才，例如清華大學(xué)、天津大學(xué)、華東理工大學(xué)、北京化工大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)、四川大學(xué)、華南理工大學(xué)和濟(jì)南大學(xué)等。目前化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科正在蓬勃發(fā)展，由于國(guó)內(nèi)高校地區(qū)和專(zhuān)業(yè)特色的不同，不同高校在化學(xué)反應(yīng)工程教材選擇上也存在差異，各有各的特點(diǎn)。作者就不同高校所使用的《化學(xué)反應(yīng)工程》教材進(jìn)行了匯總和分析。首先介紹一下陳甘棠教授主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》(第三版)，這本教材是國(guó)內(nèi)許多化工類(lèi)高校選用的主要教材之一，隨著我國(guó)在化學(xué)反應(yīng)工程這一重要學(xué)科的教育方面日漸普及，該部教材自1981年第一版問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)出版到了第三版，受到廣大化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)師生的好評(píng)［3］。該部教材的特點(diǎn)是著重基礎(chǔ)，本書(shū)共分為十章，分別介紹了均相反應(yīng)過(guò)程，包括均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、均相反應(yīng)器、非理想流動(dòng):非均相反應(yīng)過(guò)程，包括氣—固相催化反應(yīng)過(guò)程、非催化兩流體相反應(yīng)過(guò)程、固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器;聚合反應(yīng)過(guò)程，包括聚合過(guò)程的化學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);生化反應(yīng)過(guò)程，包括生化動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、生化反應(yīng)器。該部教材注重反應(yīng)工程研究方法的介紹，在不同的章節(jié)內(nèi)容中論述了反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展方向，有助于讀者進(jìn)一步深入研究。朱炳辰老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》也受到國(guó)內(nèi)很多工科類(lèi)高?；?zhuān)業(yè)老師和學(xué)生的青睞。本部教材的第一版是由化學(xué)工業(yè)出版社于1993年出版，截至目前本部教材已經(jīng)出版到第四版，其中第三版累計(jì)發(fā)行量高達(dá)32000冊(cè)?！痘瘜W(xué)反應(yīng)工程》第四版主要吸收了一些關(guān)于現(xiàn)代化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展方向方面的知識(shí)，本部教材的主線是圍繞化學(xué)反應(yīng)與動(dòng)量、質(zhì)量、熱量傳遞交互作用的共性歸納綜合的宏觀反應(yīng)過(guò)程，以及如何解決反應(yīng)裝置的工程分析和設(shè)計(jì)。該書(shū)對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)新概念、新理論和新方法做了大量闡述。另外，對(duì)于國(guó)內(nèi)一些偏工科的化工類(lèi)高等院校，選用的教材大多數(shù)以郭鍇老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》為主，本部教材的主要內(nèi)容包括:均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器、復(fù)合反應(yīng)和反應(yīng)器選型、非理想流動(dòng)反應(yīng)器、氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)、氣固相催化反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)、氣固相催化反應(yīng)固定床反應(yīng)器、氣固相催化反應(yīng)流化床反應(yīng)器、氣液相反應(yīng)過(guò)程與反應(yīng)器、反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性。本部教材的特點(diǎn)是主要突出了該門(mén)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，刪除了一些與教學(xué)大綱聯(lián)系不是十分密切相關(guān)的內(nèi)容，并著重講解解決化學(xué)工程問(wèn)題的基本方法。除此之外，羅康碧老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》教材結(jié)合了理科和工科的綜合優(yōu)勢(shì)，吸收了國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材的許多內(nèi)容和好的經(jīng)驗(yàn)，增添了一些反應(yīng)工程研究方面的最新成果。另外，本部教材在貫徹“少而精”的原則上更注意刪繁就簡(jiǎn)，將重點(diǎn)放在化工專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)共性的基本問(wèn)題上，并且同時(shí)體現(xiàn)了其教學(xué)性。本部教材先重點(diǎn)闡述基本概念和基本原理，然后結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，詳細(xì)論述各種常用反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法，并列出詳細(xì)的例題和課后習(xí)題，用于幫助學(xué)生利用所學(xué)到的反應(yīng)工程原理去分析和解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。近年來(lái)，梁斌等老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》第二版也受到國(guó)內(nèi)許多化工類(lèi)高校老師和學(xué)生的歡迎。在本部教材中，主要內(nèi)容是以《化學(xué)反應(yīng)工程》、《反應(yīng)器理論分析》及國(guó)內(nèi)外相關(guān)優(yōu)秀教材為基礎(chǔ)，致力于培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題能力和提高學(xué)生的工程實(shí)際知識(shí)儲(chǔ)備，減少了教材內(nèi)容在模型分析上的過(guò)程描述，加強(qiáng)學(xué)生在建立模型方面的訓(xùn)練。另外，本部教材還增加了工業(yè)應(yīng)用背景的實(shí)例分析和課后習(xí)題，在分析解答這些習(xí)題的過(guò)程中讓學(xué)生充分掌握反應(yīng)工程的基本原理和相關(guān)知識(shí)，使教學(xué)內(nèi)容盡量與科學(xué)研究和工程實(shí)踐同步。
3我?；?zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和教學(xué)側(cè)重點(diǎn)
濟(jì)南大學(xué)的化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)屬于理論性和應(yīng)用性兼顧的一門(mén)特色化工學(xué)科，本專(zhuān)業(yè)始建于1992年，前身為山東建材學(xué)院精細(xì)化工專(zhuān)業(yè)，1993年招生，是濟(jì)南大學(xué)重點(diǎn)學(xué)科的重要組成部分，2007年被學(xué)校授予校級(jí)特色專(zhuān)業(yè)，2012年成為山東省品牌(特色)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)為山東省氟化學(xué)化工材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托專(zhuān)業(yè)之一。其中化學(xué)反應(yīng)工程這門(mén)課是本專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，另外，化學(xué)反應(yīng)工程課程的理論教學(xué)是本專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分，起著理論指導(dǎo)和基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)的作用。另外，從學(xué)校每年安排的工程實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)就可以看出，學(xué)校對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力提出了更高的要求。例如學(xué)校每年組織化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生去山東金城醫(yī)藥化工有限公司進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，主要參觀和學(xué)習(xí)2－甲氧羰基甲氧亞胺基－4－氯－3－氧代丁酸生產(chǎn)車(chē)間的反應(yīng)器設(shè)計(jì)和工藝裝置流程圖。通過(guò)調(diào)研每年的學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果發(fā)現(xiàn):學(xué)生在學(xué)習(xí)完實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)裝置后，對(duì)課本上的基本概念和原理理解的更加透徹。根據(jù)我?；?zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，在《化學(xué)反應(yīng)工程》的課程教學(xué)上，我們選擇的教材是郭鍇老師主編的《化學(xué)反應(yīng)工程》第二版。在課堂教學(xué)過(guò)程中我們的教學(xué)目標(biāo)為:通過(guò)對(duì)反應(yīng)工程理論的學(xué)習(xí)，能夠運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程的理論方法建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化設(shè)計(jì)反應(yīng)器、或者改善化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所、改進(jìn)現(xiàn)有的化工生產(chǎn)工藝;進(jìn)一步提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生判斷和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)研究的方法，為進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ);掌握由化學(xué)動(dòng)力學(xué)特性建立動(dòng)力學(xué)方程、建立數(shù)學(xué)模型、優(yōu)化和設(shè)計(jì)反應(yīng)器及改進(jìn)化工工藝的理論;運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程的知識(shí)，能夠進(jìn)行基本化工反應(yīng)裝置反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。
4擬采用或已經(jīng)實(shí)施的教學(xué)方法
化學(xué)反應(yīng)工程具有跨接多種學(xué)科的特點(diǎn)，結(jié)合本?；瘜W(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的特色和優(yōu)勢(shì)，筆者從以下方面進(jìn)行了教學(xué)方法的改進(jìn)。(1)結(jié)合我校特點(diǎn)濟(jì)南大學(xué)在醫(yī)藥中間體工業(yè)化生產(chǎn)、氟化學(xué)材料合成、精細(xì)化學(xué)品制備和環(huán)境催化方向具有鮮明的特色和優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)發(fā)展成為以新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、新工藝設(shè)計(jì)、新技術(shù)應(yīng)用為特色的精細(xì)化工和化工領(lǐng)域高級(jí)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和新技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要基地之一，并多次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)和發(fā)明獎(jiǎng)。因此，在本科教學(xué)過(guò)程中，要結(jié)合我?；?zhuān)業(yè)的特色，著重講解氣固相催化反應(yīng)和氣液相反應(yīng)過(guò)程，并要求學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)工程的知識(shí)進(jìn)行基本化工反應(yīng)裝置或反應(yīng)器的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生判斷和解決問(wèn)題的能力，為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的化學(xué)化工(醫(yī)藥中間體、氟化學(xué)材料和精細(xì)化學(xué)品)相關(guān)人才。(2)闡述方法和教學(xué)方式的改進(jìn)目前全國(guó)高等學(xué)校的教學(xué)方式還是以灌輸式教學(xué)為主，老師主動(dòng)講，學(xué)生盲目聽(tīng)，導(dǎo)致課堂利用率低，學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體技術(shù)在高校已經(jīng)普遍使用，雖然這樣可以改善課堂教學(xué)方式，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是多媒體技術(shù)的使用導(dǎo)致每節(jié)課的授課內(nèi)容大大增加，學(xué)生并不能高效率的吸收每節(jié)課中所有的知識(shí)點(diǎn)，導(dǎo)致在學(xué)期末時(shí)學(xué)生對(duì)這門(mén)課的了解程度并不高［4］。例如，我在第一次講授《化學(xué)反應(yīng)工程》這門(mén)課程時(shí)，由于講課經(jīng)驗(yàn)和技巧都很欠缺，所以在整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程中完全按照多媒體上的內(nèi)容進(jìn)行閱讀，這樣生硬的填鴨式的教學(xué)模式，導(dǎo)致整個(gè)課堂教學(xué)效果很差。因此這樣的灌輸式教學(xué)模式會(huì)導(dǎo)致學(xué)生盲目聽(tīng)從，其自主性和能動(dòng)性大大缺失，所以在以后的教學(xué)過(guò)程中，我們要“授之以漁”，而非“授之以魚(yú)”，這需要我們?cè)诮虒W(xué)方式上加以引導(dǎo)［5］。筆者認(rèn)為改變這種填鴨式的教學(xué)模式，主要的突破口就是讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)過(guò)程中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)這一措施，筆者在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了一些探索和改進(jìn)，取得了很好的效果。具體探索過(guò)程如下:在闡述一些基本概念和原理的時(shí)候，可以在課前讓學(xué)生充分的查閱資料，然后在課堂上讓學(xué)生進(jìn)行講解，在這過(guò)程中并進(jìn)行充分討論，最后老師做總結(jié)，并糾正學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。這種“查閱資料－主題討論－問(wèn)題反饋”的教學(xué)模式，能夠讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生做課堂真正的主人，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，改變填鴨式教學(xué)的不足。(3)注重理論和實(shí)際的結(jié)合在高校的課堂教學(xué)過(guò)程中，教科書(shū)是一種不可或缺的教學(xué)工具，但也不能作為唯一的使用工具，教科書(shū)在本科教學(xué)過(guò)程中只能作為一種輔助的工具。這樣就要求老師在教學(xué)過(guò)程中要靈活應(yīng)用教材，既不能完全拘泥于教材，也不能完全脫離教材，在講清楚基本原理和基本概念的基礎(chǔ)上，注重理論和實(shí)際相結(jié)合。在每一章的講述過(guò)程中，把每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都與實(shí)際工業(yè)應(yīng)用相互關(guān)聯(lián)，并闡明其主要的熱量傳遞、動(dòng)量傳遞、質(zhì)量傳遞及化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際過(guò)程中是如何應(yīng)用的，以加深學(xué)生對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解。另外，還要注意結(jié)合科研成果，對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)進(jìn)行講解，讓學(xué)生了解目前化學(xué)反應(yīng)工程的研究動(dòng)向，例如在講解氣固相催化反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)時(shí)，可以引入最新發(fā)表的經(jīng)典文獻(xiàn)，通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的講解，加深學(xué)生對(duì)氣固相反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)的理解，知道如何來(lái)研究一個(gè)催化劑的本征反應(yīng)活性。通過(guò)這種理論與實(shí)際相結(jié)合的方法，可以大大提高學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率。在對(duì)《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)方法不斷改進(jìn)后，獲得了良好的課堂效果，這不僅對(duì)教師的教學(xué)能力是一種轉(zhuǎn)變和提高，對(duì)化工類(lèi)學(xué)生思維和能力的培養(yǎng)也具有重要的意義。
作者：高道偉 牟宗剛 陳國(guó)柱 李平 單位：濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
摘要：在初中階段，化學(xué)是一門(mén)新學(xué)習(xí)的學(xué)科，學(xué)生對(duì)其的接受能力有限，為了提高初中化學(xué)的學(xué)習(xí)效率，初中的數(shù)學(xué)教師可以借用信息技術(shù)的手段提高化學(xué)的課堂教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；信息技術(shù)；課堂教學(xué)
一、在初中化學(xué)課堂教學(xué)階段實(shí)用信息技術(shù)教學(xué)方式的意義
1.1初中化學(xué)課堂中應(yīng)用信息技術(shù)提高學(xué)生對(duì)于化學(xué)課堂的興趣
在初中階段學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)更多的是對(duì)新生事物的探究以及興趣，為此初中的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極的調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)的參與到化學(xué)課堂之中，在傳統(tǒng)的初中化學(xué)課堂上，化學(xué)教師往往采用填鴨式的教學(xué)方式，缺少自我探究的意識(shí)，對(duì)于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高有很大的影響，但是使用信息技術(shù)的方法優(yōu)化化學(xué)課堂的講解，使得初中生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的時(shí)候課堂氣氛活躍，在具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)與認(rèn)知的過(guò)程中積極主動(dòng)的探究以及動(dòng)手參與，提高化學(xué)課堂的氛圍以及課堂教學(xué)的效率。
1.2利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)初中化學(xué)課堂增強(qiáng)師生之間的課堂互動(dòng)
在初中化學(xué)學(xué)習(xí)階段，初中化學(xué)教師與學(xué)生之間的教與學(xué)是十分重要的，這樣學(xué)生才能夠?qū)W(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題實(shí)時(shí)了解，切實(shí)的解決，在初中的化學(xué)課堂上引用信息技術(shù)教學(xué)手段能夠?qū)W(xué)生放在化學(xué)課堂的主體地位，也方便了在課堂上學(xué)生向化學(xué)教師的提問(wèn)，使得整個(gè)初中化學(xué)的課堂教學(xué)分給十分的活躍，學(xué)生對(duì)于化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣也被大大的提高。
二、初中化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的措施
2.1初中化學(xué)課堂中應(yīng)用信息技術(shù)講解化學(xué)的理論知識(shí)
在進(jìn)行講解初中化學(xué)的理論知識(shí)的時(shí)候，為了使得學(xué)生對(duì)于化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)有基本的認(rèn)知，初中的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示的方法來(lái)使得學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)有深刻的印象，在初中階段，學(xué)生接觸到的一些化學(xué)知識(shí)是具有一定的危險(xiǎn)性的，在學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候利用信息技術(shù)手段能夠使得學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有基本的認(rèn)知，對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中涉及到的化學(xué)知識(shí)也有更深刻的認(rèn)識(shí)，借助信息技術(shù)手段可以將本堂課所涉及到的重要知識(shí)整合在一個(gè)ppt之中，學(xué)生在觀賞ppt的時(shí)候?qū)τ诒竟?jié)課的重點(diǎn)有更直觀的了解，信息技術(shù)手段的應(yīng)用也方便了學(xué)生在自己的腦海中形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，為日后的初中化學(xué)復(fù)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。在信息技術(shù)的輔助下，初中化學(xué)教師可以將自己搜集到的化學(xué)資料實(shí)時(shí)的分享給學(xué)生，在固定的信息化平臺(tái)上，初中的化學(xué)教師與學(xué)生之間可以隨時(shí)的進(jìn)行交流以及溝通，在信息化的平臺(tái)上，初中生對(duì)于自己遇到的問(wèn)題能夠更大膽的提出來(lái)，化學(xué)教師對(duì)這些問(wèn)題的解答也比較迅速，有助于提高初中生的化學(xué)學(xué)習(xí)。
2.2在講解初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候利用信息技術(shù)的措施
在初中階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)對(duì)于提高初中生真正的化學(xué)綜合能力有很大的幫助，但是初中的化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)間是有限的，學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷以及能力都受到了限制，為了使得初中生在初次接觸化學(xué)知識(shí)的時(shí)候?qū)τ诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有正確的認(rèn)識(shí)，初中的化學(xué)教師可以利用信息技術(shù)來(lái)向?qū)W生展現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在信息技術(shù)的輔助下，初中生對(duì)于化學(xué)知識(shí)的了解與認(rèn)識(shí)是多方面的，初中化學(xué)教師展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的途徑是多樣化的，突破了初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的限制。為了合理的利用初中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，初中的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)校內(nèi)的化學(xué)資源進(jìn)行綜合的整合，充分的利用信息技術(shù)，讓學(xué)生通過(guò)信息技術(shù)手段全方位的進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的了解，在條件允許的情況下，初中的化學(xué)教師可以組織學(xué)生親自東少進(jìn)行一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、進(jìn)行以及后續(xù)結(jié)果的分析。
2.3初中的化學(xué)教師利用信息技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)節(jié)
在這一過(guò)程中，初中的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)提高自己的教學(xué)水平，從新課程改革的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，對(duì)信息技術(shù)手段如何融入到初中化學(xué)課堂中進(jìn)行深入的思考，思考學(xué)生在化學(xué)課堂學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)感，使得學(xué)生養(yǎng)成正確的化學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度以及化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的自信心。不僅如此，初中的化學(xué)教師對(duì)自己信息技術(shù)應(yīng)用能力進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)與提高，這樣初中的化學(xué)教師才能夠從中進(jìn)行科學(xué)的化學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，吸引學(xué)生對(duì)于化學(xué)課堂的興趣，積極的參與到化學(xué)教師設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)之中，使得初中生的化學(xué)課堂學(xué)習(xí)效率大大提高。
三、總結(jié)
在初中階段，化學(xué)是新加入到其中學(xué)科，是一門(mén)比較綜合并與實(shí)際生活有密切的聯(lián)系的學(xué)科，為了使得初中生在中學(xué)階段學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的時(shí)候養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，初中的化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)弊端，對(duì)化學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化與完善，使得初中的化學(xué)課堂教學(xué)效率大大提高，為此，初中的化學(xué)教師應(yīng)用了信息技術(shù)手段對(duì)化學(xué)課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，提高了化學(xué)課堂的教學(xué)效率以及教學(xué)質(zhì)量，使得化學(xué)知識(shí)能夠以具體的形式展現(xiàn)在初中生的面前，真正的豐富初中化學(xué)課堂的教學(xué)形式以及教學(xué)活動(dòng)，給初中生的化學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)全新的體驗(yàn)，并且，利用信息技術(shù)手段使得初中化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系更加完整的展現(xiàn)在初中生的面前，增強(qiáng)了初中生的化學(xué)復(fù)習(xí)效率以及學(xué)習(xí)的質(zhì)量，為師生之間的情感交流以及問(wèn)題交流建立了良好的通道，有助于提高初中生的化學(xué)學(xué)習(xí)綜合能力。
作者：楊曉珂 單位：江蘇師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校
一、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比較直觀、顯著，其影響效果一般分為以下五種。第一種是最常見(jiàn)的，它是指化學(xué)反應(yīng)速率與溫度間呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系，即隨著溫度的升高，化學(xué)反應(yīng)速率呈現(xiàn)出加快的趨勢(shì)，比如鹽酸和燒堿的反應(yīng)。范特霍夫是首位提出溫度與化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)間影響關(guān)系的化學(xué)家，而他研究的正是第一類(lèi)反應(yīng)。范特霍夫指出，在反應(yīng)物濃度一定的情況下，溫度每升高10K，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)隨著加快2~4倍，相應(yīng)地，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)也會(huì)增加2~4倍。第二種是爆炸極限反應(yīng)，也就是說(shuō)，當(dāng)溫度升高時(shí)，K增大，但達(dá)到極限時(shí)，K增加得非?？欤踔?xí)鸨?。第三種是常見(jiàn)的催化反應(yīng)，在這類(lèi)反應(yīng)中，溫度是通過(guò)影響催化劑的活性來(lái)影響反應(yīng)速率的。例如，F(xiàn)e這種催化劑的活性，從500~550℃開(kāi)始，隨著溫度升高，活性逐漸增強(qiáng)，并且當(dāng)催化劑Fe達(dá)到最大活性值時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率最大，而超過(guò)這一極限對(duì)應(yīng)的溫度時(shí)，F(xiàn)e的活性會(huì)隨溫度升高而下降，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)也會(huì)隨著減小。第四種類(lèi)比較反常，比如2NO+O2——2NO2，當(dāng)溫度升高時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率反而會(huì)降低。第五種指的是溫度變化會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)的生成物，會(huì)致使副反應(yīng)的發(fā)生或者反應(yīng)復(fù)雜化，在這類(lèi)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)的變化趨勢(shì)較為復(fù)雜，通常有起有伏，較難把握。
二、溶劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
溶劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素，而考慮溶劑對(duì)反應(yīng)速率的影響結(jié)果時(shí)，通常要綜合分析，即全面考慮溶劑的極性，溶劑介電常數(shù)，原電池原理等。換言之，溶劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響主要表面在以下四方面。第一，如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，它的生成物的極性大于反應(yīng)物，那么在極性溶劑中反應(yīng)速率較大，相反地，如果生成物的極性小于反應(yīng)物，那么在極性溶劑中化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)減慢。第二，在化學(xué)反應(yīng)中，溶劑的介電常數(shù)越大，表示著離子間的吸引力越弱，所以溶劑的介電常數(shù)越大，離子間的化合反應(yīng)越難進(jìn)行。第三，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)是金屬與電解質(zhì)溶液間的反應(yīng)，若金屬中含有雜質(zhì)，那么將形成原電池，而這將加快化學(xué)反應(yīng)速率。第四，如果反應(yīng)物都是電解質(zhì)，那么在稀溶液下，溶液中的離子強(qiáng)度直接影響著化學(xué)反應(yīng)速率，也就是說(shuō)，若溶液中存在其他離子，則將會(huì)對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。
三、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響主要通過(guò)改變反應(yīng)途徑、降低活化能等來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而催化劑的種類(lèi)，表面狀態(tài)，表面性質(zhì)等都對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有顯著影響。就催化劑種類(lèi)而言，催化劑有普通催化劑和負(fù)催化劑之分，其中負(fù)催化劑的作用效果是阻礙反應(yīng)進(jìn)行，也就是說(shuō)當(dāng)溫度升高時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)降低，比如保鮮劑和防腐劑。而催化劑的表面狀態(tài)是催化劑的物理性質(zhì)，它主要包括催化劑的表面積、表面孔徑大小。通常情況下，催化劑的表面積越大、表面空穴越多，催化劑的活性就越大，相應(yīng)地，化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)就會(huì)越大。比如在H2O2的分解反應(yīng)中，不同狀態(tài)的鉑催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響不同，具體而言，在粉狀鉑的催化下，H2O2分解反應(yīng)速率快于絲狀鉑，而絲狀鉑催化下的反應(yīng)速率快于塊狀鉑。另外由于鉑黑是鉑的膠體分散狀態(tài)，活性比粉狀鉑、絲狀鉑都大，所以在它的催化下可能會(huì)使H2O2的分解反應(yīng)伴隨著猛烈爆炸。
結(jié)束語(yǔ)
研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及其影響結(jié)果，具有重大意義。一方面，探究的過(guò)程就是學(xué)習(xí)和鞏固的過(guò)程。在教師教學(xué)完成后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再歸納總結(jié)相關(guān)知識(shí)，不僅有利于溫故知新，增強(qiáng)我們的學(xué)習(xí)效果，還有助于我們學(xué)生分析、探究等能力的提高。另一方面，這有助于教學(xué)評(píng)價(jià)，有利于教師教學(xué)。其實(shí)，研究結(jié)果能反應(yīng)出我們學(xué)生的學(xué)習(xí)成效、探究能力以及學(xué)習(xí)態(tài)度，而了解這些，能在極大程度上幫助教師認(rèn)識(shí)到我們學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)以及不足，有助于因材施教。
作者：蔣妍雯
化學(xué)反應(yīng)總是在一定的條件下發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)條件改變時(shí)常常會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象和產(chǎn)物，正所謂“失之毫厘，謬以千里”，下面就條件改變會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象和產(chǎn)物的主要反應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行歸納和總結(jié)。
一、反應(yīng)物用量不同導(dǎo)致現(xiàn)象和產(chǎn)物不同
1.“未充分反應(yīng)產(chǎn)物”能與過(guò)量的酸(或堿)繼續(xù)反應(yīng)生成新的化合物。例如：（1）NaHCO3溶液與少量的Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成Na2CO3、CaCO3和水，NaHCO3溶液與足量的Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成NaOH、CaCO3和水；Ca(HCO3)2溶液與少量的NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3、CaCO3和水，Ca(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3、CaCO3和水。（2）鋁鹽與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):強(qiáng)堿少量時(shí)生成Al(OH)3白色沉淀；強(qiáng)堿過(guò)量時(shí)則生成偏鋁酸鹽無(wú)色溶液。（3）偏鋁酸鹽與強(qiáng)酸溶液反應(yīng):強(qiáng)酸少量時(shí)生成Al(OH)3白色沉淀；強(qiáng)酸過(guò)量時(shí)則生成鋁鹽無(wú)色溶液。（4）Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸反應(yīng):當(dāng)?shù)渭由倭康南←}酸時(shí)生成NaHCO3溶液；當(dāng)?shù)渭幼懔康南←}酸時(shí)則有無(wú)色的CO2氣體生成。（5）往澄清石灰水中通入CO2氣體:通入少量CO2氣體時(shí)生成CaCO3白色沉淀；通入過(guò)量CO2氣體時(shí)則生成Ca(HCO3)2五色溶液。（6）多元弱酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：當(dāng)堿的用量不同時(shí)可能生成不同的酸式鹽或正鹽，例如：H2CO3與NaOH反應(yīng)，二者的物質(zhì)的量之比由1：1逐變?yōu)?：2時(shí)，主要產(chǎn)物由NaHCO3逐漸變?yōu)镹a2CO3；H3PO4與NaOH反應(yīng)，二者的物質(zhì)的量之比由1：1逐變?yōu)?：3時(shí)，主要產(chǎn)物由NaH2PO4逐漸變?yōu)镹a2HPO4，直至變?yōu)镹a3PO4。（7）五氯化磷水解，當(dāng)水的量較少時(shí)五氯化磷部分水解生成POCl3和HCl；當(dāng)水的量較多時(shí)五氯化磷全部水解生成H3PO4和HCl。2.“未充分反應(yīng)產(chǎn)物”能與過(guò)量的氧化劑(或還原劑)繼續(xù)反應(yīng)生成新的化合物，特別是某些元素具有可變化合價(jià)，隨著反應(yīng)物用量的不同，可能生成不同價(jià)態(tài)的化合物。例如：（1）硫化氫與少量氧氣反應(yīng)時(shí)生成硫單質(zhì)和H2O硫化氫與足量氧氣反應(yīng)時(shí)生成SO2和H2O。（2）木炭與O2、H2O、CuO等氧化劑反應(yīng)時(shí)，木炭不足時(shí)生成CO2木炭充足則生成CO。（3）烴類(lèi)燃燒時(shí)，氧氣不足生成C、CO和H2O氧氣充足則生成CO2和H2O。（4）磷在少量的氧氣中燃燒生成P2O3，磷在足量的氧氣中燃燒生成P2O5；磷在少量的氯氣中燃燒生成PCl3，磷在足量的氯氣中燃燒生成PCl5。（5）稀硝酸與少量鐵反應(yīng)生成NO和Fe(NO3)3；稀硝酸與足量鐵反應(yīng)生NO和Fe(NO3)2。（6）FeBr2溶液中通入Cl2反應(yīng)，當(dāng)FeBr2與Cl2的物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)，產(chǎn)物為FeBr3和FeCl3，當(dāng)FeBr2與C12的物質(zhì)的量之比為2：3時(shí)，產(chǎn)物為Br2和FeCl3；FeI2溶液中通入Cl2反應(yīng)，當(dāng)FeI2與Cl2的物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，產(chǎn)物為I2和FeCl2當(dāng)FeI2與Cl2的物質(zhì)的量之比為2：3時(shí)，產(chǎn)物為I2和FeCl3。3.未充分反應(yīng)產(chǎn)物能與過(guò)量的反應(yīng)物發(fā)生其他類(lèi)型的反應(yīng)。例如，硝酸銀與稀氨水反應(yīng)，當(dāng)氨水不足時(shí)生成氧化銀沉淀；當(dāng)氨水過(guò)量時(shí)因發(fā)生配合反應(yīng)而生成銀氨溶液。又如，往沸水中滴加飽和三氯化鐵溶液制氫氧化鐵膠體時(shí)，滴加少量飽和三氯化鐵溶液即可制成氫氧化鐵膠體，若滴加過(guò)量飽和三氯化鐵溶液則會(huì)因?yàn)檫^(guò)多的FeCl3產(chǎn)生帶電的離子，使得膠體發(fā)生聚沉，生成Fe(OH)3沉淀。
二、反應(yīng)物濃度不同導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)物不同
一些物質(zhì)的部分性質(zhì)在濃度不同時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度，由此可導(dǎo)致反應(yīng)生成不同的產(chǎn)物。1.不同濃度的氧化性強(qiáng)酸的氧化性不同，它們與金屬反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象和產(chǎn)物：濃硝酸與銅、鋅等金屬反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生紅棕色氣體，HNO3被還原為NO2；稀硝酸與銅、鋅等金屬反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生無(wú)色氣體，HNO3被還原為NO；常溫下濃硝酸不與鐵和鋁反應(yīng)(鈍化)，而稀硝酸則能與鐵和鋁反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽、NO和H2O；C與濃硝酸反應(yīng)生成NO2、CO2和H2O，而C與稀硝酸反應(yīng)生成NO、CO2和H2O。又如，濃硫酸能與銅反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O，而稀硫酸則不會(huì)與銅發(fā)生反應(yīng)；常溫下濃硫酸不與鐵和鋁反應(yīng)(鈍化)，而稀硫酸則能與鐵和鋁反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鹽和H2；濃硫酸與鋅反應(yīng)生成ZnSO4、SO2和H2O，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成ZnSO4和H2；炭與濃硫酸反應(yīng)生成SO2、CO2和H2O，而炭與稀硫酸則不能反應(yīng)。再如，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，而與濃鹽酸在加熱條件下卻能反應(yīng)生MnCl2、Cl2和H2O。2.在氧化反應(yīng)中，氧氣含量的多少也會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)的劇烈程度不同。如，鐵絲、銅絲和鋁箔在空氣中加熱雖然都會(huì)被氧化成相應(yīng)的金屬氧化物，但不能燃燒，若將鐵絲、銅絲和鋁箔伸入盛有氧氣(或富含氧氣的空氣)的集氣瓶中點(diǎn)燃卻都能劇烈燃燒。
三、溫度不同導(dǎo)致現(xiàn)象和產(chǎn)物不同
在許多化學(xué)反應(yīng)中，溫度對(duì)反應(yīng)的影響是不可忽略的關(guān)鍵問(wèn)題，其中有些反應(yīng)及產(chǎn)物的不同是因?yàn)楫a(chǎn)物在不同溫度下的穩(wěn)定性不同而造成的。例如：（1）鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成灰白色的Na2O，而在加熱或點(diǎn)燃條件下則生成淡黃色的Na2O2。（2）炭與足量的氧氣反應(yīng)通常生成CO2，但在高溫下氧氣不足的條件生成CO；鐵在氧氣中燃燒通常生成黑色的四氧化三鐵，但在高溫(例如煉鋼時(shí)在鋼水中吹氧)時(shí)生成氧化亞鐵。（3）氯氣通入冷的NaOH溶液中生成NaClO和NaCl，氯氣通入熱的NaOH溶液中則生成NaClO3和NaCl。（4）硝酸銨受熱分解反應(yīng)在不同溫度下產(chǎn)物不同：110℃時(shí)生成NH3和HNO3；185～200℃時(shí)生成N2、O2和H2O；400℃以上時(shí)生成N2、O2和H2O同時(shí)有弱光；400℃以上時(shí)，生成N2、NO2和H2O并發(fā)生爆炸。有些反應(yīng)則是由于反應(yīng)物本身對(duì)溫度的敏感性不同造成的。例如：（1）苯的硝化反應(yīng)對(duì)溫度的要求十分嚴(yán)格，因此需要水浴加熱控制溫度在55~60℃，如果溫度超過(guò)60℃，將有二硝基苯、苯磺酸等生成。（2）五氧化二磷與冷水反應(yīng)生成HPO3，與熱水反應(yīng)則生成H3PO4。（3）乙醇與濃硫酸混合加熱到170℃左右時(shí)，乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙烯；如果是加熱到140℃，乙醇發(fā)生的則是分子間脫水生成乙醚。
四、反應(yīng)物狀態(tài)不同導(dǎo)致現(xiàn)象和產(chǎn)物不同
對(duì)于相同的反應(yīng)物在不同的聚集狀態(tài)下，反應(yīng)可能發(fā)生，也可能不發(fā)生。例如：（1）鐵絲、銅絲和鋁箔在空氣中加熱雖然都會(huì)被氧化成相應(yīng)的金屬氧化物，但不能燃燒；而在空氣中加熱鐵粉、銅粉和鋁粉則都能燃燒。（2）氯化鈉和硝酸鈉在溶液中都不會(huì)與硫酸反應(yīng)，而氯化鈉和硝酸鈉固體與濃硫酸在微熱條件下可以分別生成鹽酸和硝酸。（3）在氣相條件中，碘化氫和硫反應(yīng)生成硫化氫和碘，在溶液中反應(yīng)反向進(jìn)行硫化氫和碘反應(yīng)生成碘化氫和硫的反應(yīng)。
五、介質(zhì)不同導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)物不同
1．相同溶液不同溶劑對(duì)反應(yīng)的影響。例如，鹵代烴與氫氧化鈉的水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成相應(yīng)的醇和鹵化鈉；而鹵代烴與氫氧化鈉的醇溶液共熱發(fā)生的則是消去反應(yīng)生成相應(yīng)的烯烴(或炔烴)及鹵化鈉。2.介質(zhì)的pH對(duì)反應(yīng)的影響。例如，高錳酸鉀在不同酸堿條件下的氧化性不同，導(dǎo)致其在不同酸堿條件下反應(yīng)的產(chǎn)物也不相同，在堿性溶液中生成MnO42-，在中性溶液中生成棕色的MnO2固體，在酸性溶液中生成肉色(近乎無(wú)色)的Mn2+。又如，醛類(lèi)物質(zhì)與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)時(shí)，只有在堿性環(huán)境中反應(yīng)才能生成磚紅色的Cu2O沉淀。3．原電池中不同電解質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)的影響。例如，同是甲醇氧氣燃料電池，其電解質(zhì)分別為KOH溶液、H2SO4溶液、熔融碳酸鹽和摻雜Y2O3的ZrO3的固體電解質(zhì)時(shí)，其電極反應(yīng)式各不相同。
六、滴加等操作順序不同導(dǎo)致現(xiàn)象和產(chǎn)物不同
1.往AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當(dāng)沉淀量達(dá)最大值后繼續(xù)滴加NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解最終完全消失生成NaAlO2；而往NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，但白色沉淀立即消失生成NaAlO2，若繼續(xù)滴加AlCl3溶液又會(huì)出現(xiàn)白色沉淀Al(OH)3。2.往NaAlO2溶液中逐滴滴加稀鹽酸時(shí)，先產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，當(dāng)沉淀量達(dá)最大值后繼續(xù)滴加稀鹽酸，白色沉淀逐漸溶解最終完全消失生成NaAlO2；而往稀鹽酸中逐滴滴加NaA－lO2溶液時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，但白色沉淀立即消失生成AlCl3，若繼續(xù)滴加NaAlO2溶液又會(huì)出現(xiàn)白色沉淀Al(OH)3。3.往Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸時(shí)，開(kāi)始一段時(shí)間無(wú)氣泡產(chǎn)生，當(dāng)?shù)渭拥南←}酸達(dá)一定量時(shí)才產(chǎn)生無(wú)色氣體CO2；而往稀鹽酸中逐滴滴加Na2CO3溶液時(shí)，立即產(chǎn)生無(wú)色氣體CO2。4.向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色膠狀沉淀；向稀鹽酸中滴加Na2SiO3溶液，形成無(wú)色透明溶液(膠體)。5．向NaI和CCl4的混合液中滴加少量氯水，振蕩后CCl4層顯紫色；向氯水中滴加少量NaI和CCl4的混合液，振蕩后CCl4層仍是無(wú)色，因?yàn)檫^(guò)量的氯水將碘單質(zhì)氧化成碘酸。七、其他條件導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)物不同光照、微波輻射、磁場(chǎng)，超聲波等可以使反應(yīng)物分子中的特定部位活性增大而影響反應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)物。例如，用FeCl做催化劑時(shí)，苯與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成氯苯；紫外光照射條件下，苯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成六環(huán)己烷。此部分由于超出中學(xué)化學(xué)考綱要求，故簡(jiǎn)單了解即可。
作者：寸待羅 單位：騰沖市民族完全中學(xué)
1教學(xué)方法改進(jìn)
1.1由于化學(xué)反應(yīng)工程公式較多，完全采用多媒體教學(xué)，學(xué)生感到眼花繚亂，采用板書(shū)教學(xué)，更能幫助學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)工程的基本理論。在教學(xué)中始終強(qiáng)調(diào)物料衡算和熱量衡算，它們貫穿反應(yīng)工程理論公式推導(dǎo)的全部。雖然在化工原理和物理化學(xué)中都學(xué)過(guò)這些基本方法，但在運(yùn)用中學(xué)生還不能熟練掌握。在釜式反應(yīng)器與理想反應(yīng)器的計(jì)算中，每一個(gè)公式的推導(dǎo)中都從基本出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的基本功，只要掌握了基本方法，對(duì)于非恒溫反應(yīng)過(guò)程的問(wèn)題也能很好的解決［6］。在教學(xué)中注重類(lèi)比方法，減少學(xué)生記憶公式的負(fù)擔(dān)。例如在講解第二章的內(nèi)擴(kuò)散有效因子時(shí)需建立物料和熱量傳遞的微分方程，注重球形顆粒物料反應(yīng)－擴(kuò)散方程的基本方法，強(qiáng)調(diào)推導(dǎo)過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題，再通過(guò)類(lèi)比的方法得到熱量反應(yīng)－擴(kuò)散的方程。改變方程的形式，給出球形、柱狀、片狀催化劑統(tǒng)一的反應(yīng)擴(kuò)散方程，便于學(xué)生類(lèi)比記憶，減少公式推導(dǎo)的繁瑣。在講解氣固相催化反應(yīng)工程時(shí)，再把柱狀催化劑的反應(yīng)擴(kuò)散方程類(lèi)比引申到二維固定床反應(yīng)器的計(jì)算。講解均勻表面吸附動(dòng)力學(xué)時(shí)，類(lèi)比反應(yīng)物吸附和產(chǎn)物脫附動(dòng)力學(xué)的最終形式，便于理解過(guò)程的推動(dòng)力，使學(xué)生更深入的了解反應(yīng)推動(dòng)力和平衡的概念。
1.2在教學(xué)過(guò)程中，第五、六章、流化床反應(yīng)器的內(nèi)容采用多媒體教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中更多的展示各類(lèi)工業(yè)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，特別是顯示反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并以實(shí)際化工生產(chǎn)中的實(shí)例反應(yīng)器為例說(shuō)明反應(yīng)器各部件的作用。由于工業(yè)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算較為復(fù)雜，在這部分主要介紹計(jì)算方法，采用多媒體能節(jié)約教學(xué)時(shí)間。在教學(xué)中注重討論互動(dòng)，雖然化學(xué)反應(yīng)工程更多的強(qiáng)調(diào)計(jì)算，但對(duì)實(shí)際反應(yīng)器的性能分析是提高工業(yè)生產(chǎn)效率的有效方法［7］。比如以汽車(chē)工業(yè)的尾氣凈化器為例，介紹尾氣的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況、實(shí)際催化轉(zhuǎn)化器的活性組成和形狀，發(fā)動(dòng)學(xué)生討論汽車(chē)尾氣凈化器所包含的化學(xué)反應(yīng)工程知識(shí)。化工中反應(yīng)器的多維設(shè)計(jì)計(jì)算基本上都是通過(guò)計(jì)算機(jī)完成的，很少有人工計(jì)算設(shè)計(jì)整個(gè)工藝，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)可以對(duì)不同的反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比以達(dá)到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的目的。由于教學(xué)條件和學(xué)生能力的限制，現(xiàn)階段只能采用由老師在電腦上演示利用計(jì)算軟件進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算和優(yōu)化，可以采用AspenPlus、PROii等成熟的化工流程模擬軟件計(jì)算穩(wěn)態(tài)操作條件下的反應(yīng)器的工藝參數(shù)，也可以采用FEMLAB計(jì)算多維反應(yīng)器的模擬計(jì)算，把學(xué)生從枯燥的計(jì)算工作中解放出來(lái)，使學(xué)生有更多的時(shí)間去分析反應(yīng)器的性能和優(yōu)化，提高學(xué)生對(duì)反應(yīng)工程的興趣［8］。
2改變考核方法
化學(xué)反應(yīng)工程的考核中計(jì)算量較大，由于考試時(shí)間的限制，學(xué)生不可能做一些非等溫的計(jì)算，這樣就不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。為此，在平時(shí)的教學(xué)中把學(xué)生分組，給出不同的參數(shù)，要求學(xué)生按組完成一些需用計(jì)算機(jī)完成的計(jì)算問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的鍛煉。為了強(qiáng)調(diào)學(xué)生的聽(tīng)課效果，有時(shí)會(huì)當(dāng)堂做一道小題，要求學(xué)生在10min內(nèi)完成，既能督促學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)課，又能起到考勤的效果。在期末考核上，加大化學(xué)反應(yīng)工程基本概念和反應(yīng)器特征分析的考核量，防止學(xué)生死記硬背公式，過(guò)后就忘?？傊?，化學(xué)反應(yīng)工程作為一門(mén)工程課程，它的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、分析化學(xué)反應(yīng)器的實(shí)踐能力，由于現(xiàn)代高等教育的教學(xué)學(xué)時(shí)減少，學(xué)生的計(jì)算能力不足，采用老的教學(xué)方法不能有效的提高學(xué)生的能力，這就需要不斷的進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進(jìn)，使學(xué)生的化學(xué)反應(yīng)工程基本理論更扎實(shí)，分析工程問(wèn)題的能力更強(qiáng)，為現(xiàn)代化工生產(chǎn)和反應(yīng)器開(kāi)發(fā)研究提供優(yōu)秀的人才。
作者：龔彥文 程雪妮 李晨 單位：河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
一、利用多媒體技術(shù)，提高課堂教學(xué)效率
雖然高等教育的大眾化給高校教學(xué)工作帶來(lái)了很大困難，但現(xiàn)代化教學(xué)手段也為提高教學(xué)質(zhì)量帶來(lái)了新的機(jī)遇。計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用為課堂教學(xué)提供了新的教學(xué)工具，可以利用多媒體將文字、公式、圖表、動(dòng)畫(huà)、錄像等制作成PPT，利用課件向?qū)W生進(jìn)行講解。使用多媒體課件進(jìn)行授課的優(yōu)點(diǎn)不僅在于可以通過(guò)多種媒介傳播知識(shí)，而且書(shū)寫(xiě)規(guī)范、字跡清晰，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。更重要的是采用多媒體教學(xué)可以節(jié)省大量的板書(shū)時(shí)間，從而提高課堂教學(xué)效率。教學(xué)實(shí)踐表明，與板書(shū)相比，采用多媒體授課教學(xué)效率可提高一倍以上。另外，采用多媒體教學(xué)，學(xué)生在課堂上不需要做筆記，只需要將課件拷回去，課下就可以復(fù)習(xí)和自學(xué)。這種教學(xué)手段徹底改變了傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)方式。
二、利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高學(xué)生課后學(xué)習(xí)效果
互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和普及在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)之外搭建了一個(gè)新的教學(xué)平臺(tái)，可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各種教學(xué)資源，如多媒體課件、例題與習(xí)題、習(xí)題解答和歷年試題等上傳到課程網(wǎng)站上，即便學(xué)生在課上聽(tīng)不懂或者由于種種原因沒(méi)去上課，課下可以利用網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)和自學(xué)。另外，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還可以在學(xué)生和教師之間搭建一個(gè)互動(dòng)平臺(tái)———“在線答疑”欄目，學(xué)生可以匿名的方式登錄，提出自己的疑問(wèn)，由教師在線解答。這樣，即便是在課下，學(xué)生和教師也可以進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，從而擴(kuò)展了課堂教學(xué)的時(shí)間和空間。這種方式還解決了一些不愿意當(dāng)面提問(wèn)題學(xué)生的疑問(wèn)。使用課程網(wǎng)站進(jìn)行教學(xué)需要注意網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和教學(xué)資源的更新，確保網(wǎng)絡(luò)通暢。另外，如果習(xí)題解答包含了作業(yè)題，那么這部分要逐步開(kāi)放，即在學(xué)生沒(méi)有完成某一章節(jié)的作業(yè)之前，這部分的習(xí)題解答是不可見(jiàn)的，只有學(xué)生交了作業(yè)以后再將這部分習(xí)題解答公開(kāi)。
三、學(xué)生根據(jù)自己英文水平選擇授課形式
雙語(yǔ)教學(xué)對(duì)于教師和學(xué)生都是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。由于化學(xué)反應(yīng)工程這門(mén)課的難度大、理論性強(qiáng)，即便是中文授課也有相當(dāng)一部分學(xué)生聽(tīng)不懂，如果完全采取雙語(yǔ)教學(xué)，就很難保證教學(xué)效果。隨著高等教育大眾化的程度越來(lái)越高，學(xué)生的英語(yǔ)基礎(chǔ)也越來(lái)越差，能夠接受雙語(yǔ)教學(xué)的學(xué)生也越來(lái)越少。因此，有必要開(kāi)設(shè)兩種課堂，一種是雙語(yǔ)教學(xué)；另一種用純中文授課，讓學(xué)生根據(jù)自己的英語(yǔ)水平自主選擇，以聽(tīng)得懂、能學(xué)會(huì)為原則。同時(shí)，對(duì)于選修雙語(yǔ)課的學(xué)生在學(xué)分上給予適當(dāng)提高（比如選修非雙語(yǔ)課的給2個(gè)學(xué)分，選修雙語(yǔ)課的給2.5或3個(gè)學(xué)分等），以鼓勵(lì)學(xué)生選修雙語(yǔ)課程。另外，在課程進(jìn)度安排上，非雙語(yǔ)課堂比雙語(yǔ)課堂提前一周開(kāi)課，這樣學(xué)生可以先在非雙語(yǔ)課堂上將需要學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)工程理論知識(shí)弄懂，然后在上雙語(yǔ)課堂進(jìn)一步鞏固和深化對(duì)所需理論知識(shí)的理解，同時(shí)也更容易接受雙語(yǔ)課堂上的英文講解，有助于提高學(xué)生對(duì)英文教學(xué)的理解能力。這樣既保證了學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，又保證了雙語(yǔ)教學(xué)的效果。需要注意的是，這樣做需要將雙語(yǔ)課和非雙語(yǔ)課安排在不同的時(shí)間上課。
四、改革教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師站在臺(tái)上講，學(xué)生坐在下面聽(tīng)，在這種教學(xué)模式中，學(xué)生處于被動(dòng)地位，很難集中精力跟上教師的思路，更別說(shuō)積極主動(dòng)地思考了。雖然可以通過(guò)提問(wèn)提高學(xué)生的注意力，但大多數(shù)學(xué)生因?yàn)楹ε麓疱e(cuò)并不配合。因此，這種教學(xué)方式不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。教學(xué)實(shí)踐表明，很多學(xué)生對(duì)教師講什么內(nèi)容并不感興趣，但對(duì)教師講課過(guò)程中出的錯(cuò)誤（口誤或PPT中的文字錯(cuò)誤）非常感興趣，似乎挑出的錯(cuò)誤越多就越顯示自己的能力，這實(shí)際上是學(xué)生的一種“反叛”心理?？梢岳眠@種心理來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在制作課件時(shí)故意“埋伏”一些小錯(cuò)誤（可以是一些符號(hào)錯(cuò)誤、文字錯(cuò)誤或者是一些計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤），讓學(xué)生提前將課件拷走，有足夠的時(shí)間去研究，講課的時(shí)候鼓勵(lì)學(xué)生挑錯(cuò)，每挑出一處，平時(shí)成績(jī)加1分。學(xué)生為了能夠挑出課件中的錯(cuò)誤就會(huì)很認(rèn)真地看、研究課件，無(wú)形之中激發(fā)了學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在研究課件過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)一些理解不了的問(wèn)題，教師在課上可以有針對(duì)性的加以講解。采用這種教學(xué)方法不僅可以提高課堂教學(xué)效率，而且使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，使學(xué)生自主地學(xué)習(xí)新內(nèi)容，從而充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，課堂教學(xué)也隨之變得生動(dòng)活躍起來(lái)。
五、結(jié)語(yǔ)
高等教育的大眾化給高校的教學(xué)工作帶來(lái)了很大的困難和挑戰(zhàn)，但現(xiàn)代化教學(xué)手段也提供了高效、靈活的教學(xué)工具。只要科學(xué)合理地利用好各種現(xiàn)代化教學(xué)手段，結(jié)合教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革，就一定能夠克服這些困難和挑戰(zhàn)，從而將中國(guó)的高等教育事業(yè)推向一個(gè)新的階段。
作者：范寶安 童仕唐 毛磊 俞丹青 單位：武漢科技大學(xué)
1一切平衡都只是相對(duì)的和暫時(shí)的，化學(xué)平衡只是在一定的條件下才能保持平衡
一旦維持平衡的外界條件(如溫度、壓力、濃度等)發(fā)生改變，這種平衡狀態(tài)就會(huì)遭到破壞。氣體混合物中各物質(zhì)的分壓或液體溶液中各溶質(zhì)的濃度就會(huì)發(fā)生變化，直到與新的條件相適應(yīng)，其結(jié)果必然是在新的條件下建立起新的平衡狀態(tài)。這種因外界條件的改變使化學(xué)反應(yīng)從原來(lái)的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。導(dǎo)致化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的因素有哪些呢?對(duì)于反應(yīng)各物質(zhì)在任意濃度(或分壓)下的任一反應(yīng)體系，當(dāng)發(fā)生1mol反應(yīng)時(shí)，其吉布斯自由能變:此式即為化學(xué)反應(yīng)的等溫方程式，由等溫方程式可看出;當(dāng)Q＜K時(shí)，ΔrGm(T)＜0，反應(yīng)正向進(jìn)行;當(dāng)Q=K時(shí)，ΔrGm(T)=0，體系達(dá)平衡狀態(tài);當(dāng)Q＞K時(shí)，ΔrGm(T)＞0，反應(yīng)逆向進(jìn)行?？梢?jiàn)，若使平衡發(fā)生移動(dòng)，必須使Q≠K。其途徑有兩個(gè)，一是改變反應(yīng)物或生成物的分壓或濃度，這可改變反應(yīng)商;二是改變反應(yīng)的溫度，從而改變K。同樣我們也是利用化學(xué)反應(yīng)等溫方程來(lái)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。在不同的可逆反應(yīng)中，判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)，歸根到底是ΔrGm來(lái)判斷，但是對(duì)于不同的化學(xué)反應(yīng)，它的表現(xiàn)形式各不相同，現(xiàn)分別說(shuō)明。
2針對(duì)沉淀溶解反應(yīng)
根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)等溫方程式，有:比較Q與Ksp的相對(duì)大小，可得如下結(jié)論:①當(dāng)Q＞Ksp時(shí)，ΔrGm(T)＞0，溶液為過(guò)飽和溶液，反應(yīng)向沉淀方向進(jìn)行;②當(dāng)Q=Ksp時(shí)，ΔrGm(T)=0，溶液為飽和溶液，處于沉淀溶解平衡狀態(tài);③當(dāng)Q＜Ksp時(shí)，ΔrGm(T)＜0，反應(yīng)向著溶解方向進(jìn)行。可此可見(jiàn)針對(duì)不同的化學(xué)平衡，判斷的形式發(fā)生了相應(yīng)的變化，但是歸根到底還是利用反應(yīng)的吉布斯自由能來(lái)判定。
3針對(duì)氧化還原反應(yīng)
根據(jù)吉布斯自由能與原電池的電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系ΔrGm=－nFεΔrGm=－nFε由判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)的唯一判據(jù)可知:ΔrGm＜0，氧化還原正向自發(fā)進(jìn)行;ΔrGm=0，氧化還原反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);ΔrGm＞0，氧化還原正向反應(yīng)不自發(fā)，逆向自發(fā)。根據(jù)上面推導(dǎo)的吉布斯自由能與原電池的電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系，可知:ε＞0，氧化還原正向自發(fā)進(jìn)行;ε=0，氧化還原反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);ε＜0，氧化還原正向反應(yīng)不自發(fā)，逆向自發(fā)。這樣我們就可以直接根據(jù)兩個(gè)電對(duì)的電極電勢(shì)來(lái)判斷一個(gè)氧化還原反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，從而在能量學(xué)的角度了解一個(gè)給出的氧化還原反應(yīng)有沒(méi)有將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的可能性。
4結(jié)語(yǔ)
從上面的分析，可以看出判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)就只有一個(gè)———吉布斯自由能，但是在研究不同的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，他有不同的判定形式，然而歸根到底還是由吉布斯自由能決定的。通過(guò)幾年的教學(xué)研究，筆者體會(huì)到，要讓學(xué)生牢固的掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，不光要逐個(gè)將概念講解清楚，還要進(jìn)一步對(duì)相關(guān)相似概念加以區(qū)分鞏固，這樣便于知識(shí)的條理化，清晰化，這樣知識(shí)點(diǎn)就易于理解，這樣就可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得教學(xué)課堂更有效果，在有限的課時(shí)內(nèi)達(dá)到良好的教學(xué)效果。
作者：潘勤鶴 智霞 張才靈 尹學(xué)瓊 單位：海南大學(xué)材料與化工學(xué)院
一、理順課程基本線索，精選課程主要內(nèi)容
本科《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的教學(xué)目標(biāo)要求教師應(yīng)從教材內(nèi)容的組成，章節(jié)的編排體系，各部分內(nèi)容的份量和側(cè)重等方面，依據(jù)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，對(duì)課程進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖崂怼Ｎ倚，F(xiàn)用教課書(shū)為陳甘棠主編的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《化學(xué)反應(yīng)工程》第三版，此書(shū)內(nèi)容系統(tǒng)，易于掌握。同時(shí)還選擇李紹芬教授編寫(xiě)的“九五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材《反應(yīng)工程》作為教學(xué)參考書(shū)，此書(shū)最大的特點(diǎn)是編入大量生產(chǎn)實(shí)際反應(yīng)的例題和習(xí)題，這種理論聯(lián)系實(shí)際的題型，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和聯(lián)系實(shí)際的能力。這兩本書(shū)的編排體系有所不同，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以通過(guò)比較，更深地理解反應(yīng)工程的實(shí)質(zhì)。在教授內(nèi)容的選擇上，《化學(xué)反應(yīng)工程》的基礎(chǔ)知識(shí)，教師應(yīng)該重點(diǎn)講授，教學(xué)上可安排較多學(xué)時(shí)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在其他課程學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容如化學(xué)反應(yīng)速度等概念，教師應(yīng)做概括性介紹，把主要精力放在新知識(shí)和學(xué)過(guò)知識(shí)的應(yīng)用拓展上。部分章節(jié)學(xué)生可在教師的安排指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃地在課外進(jìn)行自學(xué)。生化反應(yīng)工程基礎(chǔ)等章節(jié)則可以完全不講。與此同時(shí)，學(xué)校還根據(jù)我校煤化工的特點(diǎn)，以講座形式聘請(qǐng)客座教授為學(xué)生授課，列舉典型生產(chǎn)實(shí)例進(jìn)行講解和分析，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力。應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行科研實(shí)踐周活動(dòng)，讓學(xué)生在科研實(shí)踐周里熟悉反應(yīng)器的選型與優(yōu)化操作。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的精選和課程線索的梳理，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中具有很強(qiáng)的針對(duì)性，大多數(shù)學(xué)生都能很好的掌握課程的重點(diǎn)內(nèi)容和要求。
二、精心組織教學(xué)方法，采用多種教學(xué)手段
《化學(xué)反應(yīng)工程》內(nèi)容繁雜，難點(diǎn)較多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演繹。為了保證學(xué)生對(duì)基本概念能準(zhǔn)確理解，基本方法能學(xué)以致用，就要對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革。教師要精心研究教學(xué)方法，采用多種教學(xué)手段，滿(mǎn)足少學(xué)時(shí)多內(nèi)容的教學(xué)任務(wù)，做到各章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)突出，使學(xué)生易于理解和掌握。首先，在講課方式上，應(yīng)用不同的教學(xué)方法，充分體現(xiàn)教師“啟發(fā)引導(dǎo)”和學(xué)生“積極主動(dòng)”的現(xiàn)代教育基本原則。采用啟發(fā)式教學(xué)法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中始終處于積極的思維狀態(tài)。在啟發(fā)式教學(xué)的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同章節(jié)可采用對(duì)比法、歸納法、提問(wèn)法等方法來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。如通過(guò)具體事例的講解，應(yīng)用對(duì)比與歸納法結(jié)合的方法對(duì)均相反應(yīng)器型式和操作方法進(jìn)行評(píng)選。對(duì)于某些有難度同時(shí)又在幾種情況下反復(fù)出現(xiàn)的概念，采取學(xué)生和老師現(xiàn)場(chǎng)探討形式，而后由學(xué)生自己總結(jié)結(jié)果。這樣活躍了課堂教學(xué)氣氛，提高了教學(xué)效果。再次，采用靈活多樣的教學(xué)手段是教學(xué)方法改革的重要措施。根據(jù)授課內(nèi)容的特點(diǎn)，有選擇性地使用多種手段進(jìn)行教學(xué)可以起到事半功倍的效果。多媒體在教學(xué)上應(yīng)用，可以將工廠一些實(shí)際例子和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)搬到課堂，學(xué)生通過(guò)逼真的影像資訊不僅可以看清楚反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)也能了解反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)與傳熱狀況，對(duì)于反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大與優(yōu)化建立必要的感性認(rèn)識(shí)。如對(duì)合成氨反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和流體流動(dòng)的展示，激發(fā)了學(xué)生對(duì)反應(yīng)工程課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。經(jīng)過(guò)近兩年多位老師的共同努力，本課程多媒體教案制作完成，經(jīng)過(guò)課堂的使用，同學(xué)們反應(yīng)良好，可以明顯地提高教學(xué)效率。
三、加強(qiáng)工程技術(shù)觀念，做到理論實(shí)踐結(jié)合
重視理論和實(shí)踐結(jié)合將是提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。因此在理論教學(xué)中，我們必須積極引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立和強(qiáng)化工程觀念，加大理論和實(shí)踐相結(jié)合力度。學(xué)生在課堂上領(lǐng)悟到所學(xué)知識(shí)的用武之地，就會(huì)表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)熱情，收到意想不到的學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)過(guò)程中我們?cè)谶@方面進(jìn)行了改革嘗試，具體做法是：一方面，教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中，我們注意選擇實(shí)際生產(chǎn)中與基本教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)并具有代表性的事例進(jìn)行剖析、講解，幫助學(xué)生對(duì)《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的理解。例如我們以淮化集團(tuán)合成氨生產(chǎn)工藝為例，通過(guò)有針對(duì)性地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析，使同學(xué)們對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有了更深的理解和鞏固。另一方面，教學(xué)內(nèi)容與科研、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。我們利用專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)和教師的科研活動(dòng)，把課程教學(xué)從較為抽象的理論變成易于理解和直觀的實(shí)際過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)概念和原理的理解，加強(qiáng)學(xué)生的工程觀念。有些授課教師把自己的科研與課程有關(guān)內(nèi)容緊密地結(jié)合起來(lái)，將一些案例引入課堂教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)反應(yīng)工程科研思路方法，并且讓部分學(xué)生參與到自己的科研活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手更深地體會(huì)本課程的精髓。近年來(lái)，隨著我?！皩?duì)甲酚催化氧化制對(duì)羥基苯甲醛研究”、“軟化學(xué)法制備共摻雜二氧化鈦光催化劑的研究”等課題研究的深入，在參與科研工作中，學(xué)生大大提高了感性認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生構(gòu)建創(chuàng)新思維的能力。不少學(xué)生通過(guò)參與科研工作這個(gè)活動(dòng)，對(duì)《化學(xué)反應(yīng)工程》課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，并且通過(guò)自己的努力，在化學(xué)工程方向繼續(xù)進(jìn)一步的深造?！痘瘜W(xué)反應(yīng)工程》是一門(mén)最能體現(xiàn)化學(xué)工程與工藝特點(diǎn)的學(xué)科，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握并運(yùn)用它并非易事。只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上不斷進(jìn)行探索和改進(jìn)，不斷強(qiáng)化工程觀念和使用多種教學(xué)方法、手段，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。我校反應(yīng)工程專(zhuān)業(yè)的教師在近兩年的教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行了初步嘗試，并取得了一定的效果，今后我們將進(jìn)一步進(jìn)行《化學(xué)反應(yīng)工程》課程改革的探索，提高學(xué)生學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的能力，掌握課程內(nèi)容，為國(guó)家培養(yǎng)更多的化工創(chuàng)新人才。
作者：徐繼紅 張茂潤(rùn) 李廣學(xué) 王劍波 單位：安徽理工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院
