化学反应的基本特征汇总十篇

时间:2023-08-15 17:20:57

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇化学反应的基本特征范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

化学反应的基本特征

篇(1)

一、化学课堂教学的导入概述

课堂教学中,导入是一个重要的教学环节。导入是承前启后:新知识总是在原有的知识上生长和发展的,导入的主要作用是在原有知识基础上找到新的知识生成点;导入是知识的自然结构:自然科学知识有严密的逻辑性和组织结构,格式塔学习理论认为知识是一个完形,随着学习进程,这个完形逐渐长大,课的导入是学生将要进行学习的知识与其原有知识形成知识结构,从而实现知识完形的逐渐长大;导入是提出问题:自然科学知识就是在认识世界的过程中发展的,认识的发展始于问题,课的导入主要作用是提出问题。

化学科学是一门自然科学,自然科学知识由于其认识的方法和知识的结构特点,与文学和社会学类课程课堂教学的原理相比有一定的特点:(1)自然科学知识是有关自然界物质运动的认识,物质运动知识完全是客观的,是不以人的意志为转移的。这就是说,自然科学知识是客观规律,每个人的认识对象同样是客观的。(2)自然科学知识有严密的逻辑性、结构性和逐渐的生长性。所谓严密的逻辑性是指自然科学知识具有自身的逻辑结构,知识发展就像一根链条,一环套一环,中间不能断,顺序不能颠倒。学习必须具有相应的认知基础和知识基础,所谓结构性是指知识与知识之间有固定的结构关系,这种结构关系是一定的,也不能乱,各知识完美组合才能形成有效的知识。所谓生长性是指新知识与原有的知识有联系,是在原有知识的基础上生长。例如化学科学是认识化学反应的科学,中学化学知识是从各个角度认识化学反应而逐渐丰满起来的,中学化学课程主要内容就是从各个不同的角度出发认识化学反应而形成的知识,因而可认为化学科学知识都是从化学反应的这块土壤中生根、发芽、成长。如从物质组成的变化认识化学反应可将反应分成四大基本类型、从反应前后是否有元素化合价的变化认识化学反应就有了氧化还原反应、从反应进行的程度认识化学反应就有了化学平衡理论、从溶液的导电性和参加反应的微粒形态认识有了电解质的电离理论和离子反应、从能量角度认识化学反应就有了反应热、将氧化还原反应中电子转移和化学反应中能量变化结合起来认识化学反应,就有了原电池知识,等等。这些知识构成一个完整的化学知识体系。(3)化学科学知识的学习中最重要的是化学认识方法的学习。化学科学在认识物质及其运动时,有特有的认识方法,化学学习过程必须遵循这些认识方法,掌握这些认识方法,才能真正地学习化学科学知识。化学科学由于是从微观粒子运动层次认识物质的运动,因此其认识方法具有创新性,化学科学的思维方法和认知方法的发现都具有很强的创造性。

根据化学科学的特点,化学课堂教学的导入应该具备化学学科的认知特色,导入教学过程要引领学生的学习方向;导入要引导学生思维的方向;导入要形成知识的结构;导入要体现知识的逻辑发展;导入最终是向学生提出要认识或要解决的问题。根据化学科学的学习特点,导入还要注意以下问题:导入要能将学生注意力引向学习的主题,不能故弄虚悬,刻意让学生产生惊奇;导入的材料不能无中生有,材料要贴近学习的内容,能真实地突出学习的内容;导入不宜夸大某些物质对人类的有害性,应辩证地看待物质对人类利与害的双重性能。

化学课堂教学导入是被一定的科学思想方法支配的。科学思想方法是一个系统的有机整体,所包含的各种思想和方法相互渗透、密切联系,因此任何一个化学课堂教学导入过程所使用的绝不止一种具体的方法。

二、化学课堂教学导入的基本策略

1. 以化学科学知识的逻辑发展关系设计导入

以化学知识的逻辑发展关系设计教学导入是化学教学中导入设计的主要策略。化学知识内部有一个较为复杂的知识结构,各知识点之间相互联系,呈立体网状向空间发展。以化学学科中各知识的发展逻辑设计导入,可以引导学生自然地构建起化学知识的结构,同时也是对学生进行化学科学研究方法教育的重要途径,更重要的是学生能在科学哲学的高层面上宏观地形成基本的自然科学的认知。

如在初中化学教学质量守恒定律时,先让学生认识几个化学反应,然后总结原有对化学反应的认识:物质种类的变化(及质变)。在此基础上提出认识事物的变化的基本内容是质变和量变,因此提出“从量的层面认识化学反应”的课题。这样能使学生从较高的认知层面对学习内容进行把握,而且掌握了较为宏观的认识方法。又如:原电池知识可以看成氧化还原反应的应用问题来组织教学:氧化还原反应的实质是电子转移,而电流形成的实质是电子作定向移动,既然氧化还原反应的实质是电子转移,电子转移发生在反应物界面就无利用的意义,而如果将这种过程经过外电路进行,即将氧化反应(失电子)产生的电子通过外电路达到另一个地方进行还原反应,这样在外电路中就形成了电流,就可能利用了。由此给学生提出了设计反应装置将氧化还原反应中的电子转移利用的基本问题。

这种导入策略可以用来指导很多的新课教学。这种导入策略不仅可以使学生明确问题的产生,同时也慢慢让学生形成正确的问题提出路径和方法,也让学生在学习过程中自然地形成知识的逻辑结构。

2. 以化学问题情景设计导入

格式塔理论认为,一个人学到些什么,直接取决于他是如何知觉问题情境的。通过对问题情境的顿悟获得的理解,不仅有助于迁移,而且不容易遗忘。[1]化学知识之间是有联系的有机整体,一些问题的解决会产生新的问题,这是设计化学课堂教学导入的最基本原理。

如“离子反应”的第一课时“电解质及其电离”的导入:教师先问学生是否注意到,已学的反应如酸与碱、锌与硫酸、碳酸钠与盐酸等都不是纯物质的反应,而是将这些物质溶解于水,配成溶液后进行反应的。再提问:为什么要配成溶液进行反应?提示“溶液中的反应与固固反应有什么不同?为什么?”小结:物质溶于水以后其存在的状态发生了变化,所以其反应的速度加快了。再提问:“物质溶解在水中是以何种状态存在的呢?如何了解物质溶于水后其存在的状态?”讨论后,再做电解质导电实验。

3. 以化学实验设计导入

实验是化学科学的特征之一,也是最主要的特征。通过化学实验的观察,发现问题、解决问题、或是用化学理论和化学方法去认识实验、研究化学实验,这是化学研究的基本特征,也是化学教学的基本特征之一。因此化学实验常被用于化学课堂教学中设置教学情景。

如学习钠的过氧化物时,很多老师用吹气点火或滴水点火的实验设置情景引入课堂教学。由于吹气和浇水都能灭火,而这种吹气生火和滴水生火与学生的生活经验相悖的情景能引起学生求解的兴趣和了解原理的学习动机。

在实验导入设计中,要注意设计好实验,同时能很好地将学生的注意力引导到教学的主题上来,能准确地呈现学习的主题,不能为做实验而实验,或是为了使学生“吃惊”而做实验,其实“吃惊”或强刺激化学实验对学生学习兴趣产生的影响是有限的、短暂的、没逻辑性的,因此很难有学生会产生持入的学习兴趣,只有顺应知识发展的逻辑顺序呈现学习主题才能使学生渐渐地产生兴趣,且兴趣不断发展。

4. 以复习设计导入

如“氧化还原反应”的导入:“先复习四大反应基本类型,引导学生举出实例;针对四个反应实例,从研究反应实质的角度进行小结。提问:‘这种对化学反应的分类是从反应前后物质组成变化对化学反应进行研究的,那么我们还可以从其他角度对化学反应进行研究并分类吗?(回答是肯定的)我们还可以从很多方面对化学反应进行分类研究,今天我们主要探讨化学前后元素化合价是如何变化的,这种元素化合价变化的实质是什么,然后根据反应过程中元素化合价的变化情况对化学反应分类。’”注意上面的楷体部分一句,前半句是小结,而且与新内容相关的小结――从一个角度研究化学变化,而后面的语句是为了告诉学生新课学习的内容和学习目标,使学生对新内容形成个大致的框架。

从以上阐述可知,复习导入的机制是在原有知识基础之上,从其他角度认识原有知识,从而形成问题情境,提出问题;复习的内容一定是与本课教学内容本质相关,或者说是本课时的上下位知识,而不是纯粹地将上课时的内容复述。

5. 以科学史实设计导入

篇(2)

【学习目标】

1、认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因;

2、了解化学反应中热量变化的实质;

3、通过生产生活中的实例,了解化学能和热能的相互转化;

【重点】

化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

【难点】

从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。

【教学方法】学生自学阅读、教师归纳

【课时安排】

第1课时

【教学过程】

〖导入〗1、化学反应按反应物和生成物的种类分可分为:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应

2、化学反应按是否有电子转移可分为:氧化还原反应、非氧化还原反应

3、化学反应按是否有离子参加可分为:离子反应、非离子反应

4、化学反应按是否有热量的放出和吸收可分为:放热反应、吸热反应

〖引导阅读〗课本32页

〖提问〗“你知道吗?”

〖板书并讲解〗一、化学反应中的热量变化

1、化学反应的基本特征

(1)都有新物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。

(2)能量的变化通常表现为热量的变化。

2、化学反应的本质(实质)

旧化学键的断裂和新化学键的形成

〖指导阅读〗课本33页活动与探究

3、化学反应按热量的变化分类

(1)概念

放热反应:有热量放出的化学反应;

吸热反应:吸收热量的化学反应;

(2)分类

放热反应:放出热量的反应〔∑E(反应物)>∑E(生成物)〕

化学反应

吸热反应:吸收热量的反应〔∑E(反应物)<∑E(生成物)〕

〖补充讲解〗化学反应遵循着能量守恒定律:反应物的总能量+断键时吸收的总能量=生成物的总能量+成键时放出的能量

〖练习一〗判断下列反应是放热反应还是吸热反应

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)

〖板书〗4、常见的放热、吸热反应

(1)放热反应:a、所有燃烧反应;b、酸碱中和反应;c、金属与酸生成气体的反应;d、大多数的化合反应

(2)吸热反应:

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、大多数的分解反应

〖练习〗关于吸热反应和放热反应,下列说法中错误的是(A)

A、需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应

B、化学反应中能量变化,除了热量外,还可以是光能、电能等

C、化学反应过程中的能量变化,也服从能量守恒定律

D、反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应

〖指导练习〗课本33页“问题解决”

〖总结〗化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。

〖作业〗预习热化学方程式的书写要求;完成巩固练习

【教后感】

篇(3)

1. 关于元素的异同

组成生物体的化学元素与化学教材中的相关元素有何异同?在讲到这一知识点时,可以先引申到化学教材中有关化学元素的特征,然后再通过比较,让学生理解和掌握生物体内组成化合物的元素和自然界中的元素在种类和含量之间的区别。如在介绍“元素含量差异”时,列举出碳元素在生物细胞干重中占55.59%,而碳元素在地壳中含量只有0.087%的事例,就能让学生对组成细胞的元素有清晰的认识,可以帮助学生加深理解并做到深刻记忆。

2. 关于化合物的异同

在讲授组成生物体的化合物这一知识时,可通过自然界的化合物可分为无机化合物和有机化合物两大类,引出组成生物体的化合物也可分为无机化合物和有机化合物两大类,但生物体内的化合物种类远远没有自然界的多。化学中无机化合物大致分为氧化物、酸、碱、盐等;而生物体内无机化合物包括水和无机盐两类。化学中根据有机物分子中所含官能团,分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等,根据有机物分子中的碳架结构,可分为开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三大类;而生物中有机化合物分为糖类、脂肪、蛋白质和核酸四大类。另外在含量上两者也有显著差异。这就说明了生物是自然界的一部分,两者有统一的一面,同时又存在着差异性。

3. 关于生物大分子的异同

生物大分子是组成生物体的主要物质,当讲到这一知识点时就可以与化学分子进行比较。以蛋白质为例,化学中讲解了蛋白质的知识,如蛋白质的组成元素、组成单位氨基酸、结构、性质、变性等,但组成生物体的蛋白质和化学中的蛋白质有许多不同之处。例如,组成单位氨基酸,在化学中只要含有氨基和羧基的化合物就称为氨基酸,而生物体内组成蛋白质的氨基酸只有约20种,它们都是α—氨基酸。在结构上要特别强调组成生物体的蛋白质有特定的空间结构,空间结构一旦被破坏,蛋白质就不是原来的蛋白质。在性质上要强调蛋白质的生物性,就是一旦失去生物活性,就不能完成生物体的各项功能。在讲到蛋白质的变性时,可通过化学中讲到的变性条件,物理因素可以是加热、加压、紫外线照射、超声波作用等;化学因素有强酸、强碱、重金属盐等,再结合生物体实际情况讲解生物体内的蛋白质变性知识。

二、生物教学中催化原理的应用

生物体内的化学反应能快速有效地进行,当讲到这一章节时,可以通过应用化学中的催化剂原理进行讲解。化学中的催化剂是指使化学反应变快或减慢或者在较低温度环境下进行化学反应,而它本身的质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。 生物体内发生的各种化学反应正因为有了酶这种催化剂才能快速有效地进行。酶是一种特殊的催化剂,它与化学中的催化剂有着许多区别:从化学本质上看,绝大多数酶是特殊的蛋白质,而化学催化剂大多数是简单的化合物;从催化特点看,酶只能加快化学反应速率,并且一种酶只能催化一种或一类化学反应,而化学催化剂既有加快化学反应速率,也有减慢化学反应速率,并且可以催化多种化学反应;从催化效率看,酶是一种高效催化剂,它的催化效率是普通催化剂的10~100倍。从这几方面比较,学生就容易掌握酶的多样性、高效性和微量性的特点。

三、生物教学中氧化还原原理的应用

生物体内发生的反应大多是氧化还原反应,如光合作用、细胞呼吸等,若能巧妙利用氧化还原原理,对掌握生物体内发生的化学变化有很大帮助。以有氧呼吸过程为例,如果我们掌握了氧化还原反应过程中得失电子总数相等的原理,我们就能很容易推出1 mol葡萄糖完全氧化需要6 mol氧气参与,而6 mol氧气完全被还原成水需要24 mol [H],这就说明在有氧呼吸过程的第二阶段必须有6 mol水参加反应才能生成20 mol [H],这样才能保证电子得失守恒。

四、生物教学中化学反应原理的应用

化学反应能否进行取决于化学物质本身的结构和性质,有些反应能够进行,有些反应不能进行,有些反应是某些物质的特征反应,化学上常利用这些反应来进行物质的鉴别。生物教学中在探究生物体内反应原理时,为了探究反应的步骤和反应的中间产物,常常需要鉴别某些反应的中间产物。例如酵母菌是一种兼性厌氧型生物,它在有氧和无氧条件下都能生存。为了探究酵母菌发酵产生酒精的反应条件是有氧还是无氧,我们要分别对有氧和无氧条件下的产物进行鉴定。首先要鉴定二氧化碳的产生,要用到化学中二氧化碳的鉴别方法(使澄清石灰水变浑浊)来观察二氧化碳产生的速度。其次要探究酵母菌是在无氧条件下发酵产生酒精,还是在有氧条件下产生酒精,要探究两种不同条件下是否都能产生酒精。要鉴别酒精的产生要用到化学中酒精的鉴别方法(在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应变成灰绿色)。在生物实验教学中,检测生物组织中各种物质的种类时也会用到很多化学知识,如在检测还原糖存在时必须要知道还原糖与斐林试剂的特征反应等。

五、化学方程式的应用(生理反应式和化学反应式的异同)

细胞中的化学反应式是生命特有的一种现象,用现在观点说是基因的选择性表达,是有一定的生物目的,如提供能量、形成某种物质参与机体的构建等,基本上都是有机反应,且都是在常温常压下进行的酶促反应。而化学反应(化学角度)是一种非生命现象的过程,不具有特定的生命目的,且大多数反应条件苛刻。因此在书写生理反应式时要注明反应的场所,注明反应条件和目的,如以下三个反应是以能量代谢为目的:

光合作用:6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2

篇(4)

中学化学教学过程中的美育,主要是对学生进行化学美教育。即通过对化学美的审美活动,培养学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美的能力,同时形成一定的化学审美意识和修养。这是一个体现情感性、突出形象性、给学生思维以自由性的过程。本文探讨中学化学美教育的以下三个问题:

1.中学化学美教育的意义。

2.中学化学美的主要内容和基本特征。

3.中学化学美教育的实施。

这三个问题,分别探讨为什么进行、进行什么和怎样进行化学美教育的问题。

一、中学化学美教育的意义

(一)有利于提高学生素质,培养优秀人材

爱因斯坦说过:“照亮我的道路,并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想,是善、美和真。”

全面的教育能使学生在意志、理智、情感、体魄等方面的素质全面提高,成为优秀人材。德国化学家凯库勒(1829~1896年)建立苯分子环状结构理论的经过就是突出的事例:1847年凯库勒考入德国吉森大学建筑系。由于听了一代宗师李比希的化学课,被李比希的魅力所征服,结果当上了化学家。他擅长从建筑学的观点研究化学问题,被人称为“化学建筑师”。曾先后提出有机物碳四价理论、碳链学说和苯分子环状结构理论。凯库勒于梦中发现苯分子结构的故事虽具有传奇般的色彩,但发现的原因跟他具有的以下素质密切相关:(1)广博而精深的化学知识;(2)建筑学造诣和对空间结构的丰富想象力;(3)很强的审美能力和丰富的审美经验;(4)勤奋钻研的品质和梦中仍在思考的科学精神。

很多专家认为美育是教育现代化的关键。认为园丁式或综合式的现代教育,能为学生的发展提供一种轻松、自由、美好、和谐的环境,学生们能在这种环境中得到大量创造“有用的”和“美好的”事物的机会,本质上是一种美育。所以现代化教育呼唤美育。

(二)有利于学习化学知识,认识化学真谛

(1)化学美感的产生,有利于激发兴趣

有一位获得国际中学生化学奥赛金牌的学生说,最先把他引入化学殿堂的,是初三制取氢气的实验。那时刚接触化学的他,怀着最好奇的心情走进化学实验室,最先接触到的实验装置之一,是神奇美妙的启普发生器。它那优美的造型,给人以对称、和谐的形式美的启示;它那简单的结构和巧妙的设计,给人以导真、求善、至美的创造美的启迪;它那晶莹的质地和便于观察的特点,使他感受到化学反应的动感美。他感到化学的大门一下子打开了,他从此怀着极大的兴趣,在化学世界里遨游,勤奋的钻研。

(2)化学美的想象,有利于对化学知识的理解、记忆与应用

例如,学完高一化学第一章《卤素》后,可以从化学美的角度,进行如下知识总结:《卤素》的知识主线、知识点和知识网:

(1)知识主线HClCl2HClOCa(ClO)2

(2)知识点

①氯单质

②氯化氢和盐酸

③次氯酸

④次氯酸钙

(3)知识网

此知识总结深受学生欢迎,原因在于:

第一,知识主线给出学习、研究元素及其化合物知识的系统;知识点给出学习、研究元素化合物知识的重点;知识网给出元素及其化合物间的内在联系。此总结实际给出了结构化的、整体性的、互相联系的知识体系。

第二,知识主线的表达十分简练;知识点的表示简洁、明确、具体;知识网给人以化学美的启示,和谐、对称、简洁。能给人以化学美的想象。

凡内容和形式都符合科学美的知识总结,学生总是很喜欢,并且记得牢,这恐怕是有利于学生内心体验和审美想象的缘故,因为化学学习需要激情与热情。

(三)有利于发展形象思维,健全思维结构

美育的三个基本特征是:审美的直觉性、审美的情感性、审美的愉悦性。

一切审美都是从直觉开始,这是审美的基本特点。此特点与化学教学过程的第一个基本特点——以实验为基础相当吻合。在实验中观察与思考,是中学生学习化学的主要方法。所以“以鲜明生动的形象为手段”的化学美教育,十分有利于发展学生的形象思维。

例如,新制出的Fe(OH)2的“形象”是:呈现出如黎明破晓前“鱼肚白”颜色的絮状固体。但它迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。学生对比鲜明生动的形象观察的越细致,感受得越深入,则对Fe(OH)2的色态、溶解性等物理性质和易被氧化的化学性质识记的越牢固,理解的越深刻。

化学审美教育既提倡“以真启美”,也提倡“以美启真”。化学所揭示的“真”呈现为理性,主要以抽象思维形式表现为概念、判断、推理等;化学美所揭示的“美”。呈现为感性,主要以形象思维形式表现为美感直觉、形象等。二者有机地结合,有利于学生的抽象思维与形象思维协调发展。

(四)有利于掌握科学方法,培养创造能力

科学本身就是真、善、美的有机统一。纵观科学美思想史的发展,以下三点格外引人注目:(1)科学美承认宇宙美的存在;(2)认为宇宙美的表现形式是秩序与和谐;(3)强调科学理论必须与客观实在的宇宙美吻合。

真美合一的审美理想,一直指引、激励着化学家们进行科学发现。例如:1867年,伟大的俄国化学家门捷列夫(1834~1907年)教授开始编写《化学原理》一书时,他面对的情景是何等的不美:浩如烟海的化学资料急需系统整理,60多种已发现的化学元素杂乱无章地组成化学迷宫,化学研究好像是在茂密的丛林中摸树。门捷列夫决心向大学生们描绘出一幅统一的和谐的化学图景,找出一切化学元素都服从的化学秩序。他冲破经验性研究的束缚,采取比较法,终于在1869年发现了自然科学的一条基本定律——元素周期律,为科学与化学的发展做出了巨大的贡献。后来,英国化学家莫斯莱(1887~1915年)根据对各种元素x射线谱的分析,指出周期律应当按原子序数排列而成;英国化学家索弟(1877~1956年)、阿斯顿(1877~1945年)分别提出同位素假说、发明质谱仪并发现多种同位素。后三人的发现,揭开了周期表中三对元素按原子量排列倒置之谜,使得原认为有点不美的门捷列夫周期表,显得更美。

美激发创造。化学中具有简洁、对称、统一、新奇等审美特征,化学不能完全离开形象思维,化学有时也要借助想象,所以化学创造离不开化学审美。化学美有利于培养创造能力。

化学美教育不仅有利于培养创造能力,而且有利于掌握科学方法。因为化学美不仅包括化学知识美,而且还包括探求知识的过程和方法美。导真的过程和方法会使学生铭记终生,受益无穷。

二、中学化学美的主要内容和基本特征

化学无处不含美。中学化学美有哪些内容(或表现)?中学化学美的基本特征是什么?探讨这两个问题有助于引导学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美。

(一)中学化学美的主要内容

如果从美的基本形态来分,中学化学美可分为自然美、社会美和艺术美。但为了更突出化学教学中美之特色,我们试探将中学化学美分为八类:

化学物质美、化学结构美、化学变化美、化学实验美、化学理论美、化学用语美、化学史美、化学教学艺术美。

1.化学物质美

化学物质美的外在表现,是它们的形态美。如金刚石的晶莹华贵,红蓝绿宝石的夺目光彩,无色水晶的无遐透明……无不表现着化学物质的形态美。

化学物质的社会功用价值,是它们的实用美。如五光十色的霓虹灯把现代都市的夜晚打扮得繁花似锦,高分子材料的发展加速着信息社会的到来。人类的吃、穿、住、用、农、轻重,都与化学化工产品有关。各种化学产品美化着社会、美化着生活、美化着人类自身。

2.化学结构美

化学结构美是化学物质美的内在反映和决定因素。如金刚石是正四面体结构的空间网状原子晶体。C60是60个碳原子组成如足球形状的大分子晶体。晶体都以内部的原子、离子、分子有规则的对称排列为其最突出的特征,它们的万千仪态取决于结构的和谐、秩序和多样性。纳米科学技术的应用令人惊异地显示出物质的微观结构,STM扫描隧道显微镜图像(已刊入北京市九年义务教育初三化学课本中)已能使中学生从清晰的照片中领略到化学的结构美。

3.化学变化美

从某种意义讲,化学变化是化学美之源。化学物质美只是化学变化美的终极表现。钻木取火、百炼成钢、烧石成灰(指生石灰)……形象地描述了化学变化美。苏杭的湖光山色、桂林的如画山水、石林的突兀奇峰……这些大自然的杰出创作,无不假手化学变化的鬼斧神工。

化学变化美不仅表现出色态万千的形象美,而且还蕴含着有规律可循的科学美。

4.化学实验美

化学实验是化学之母。也是化学美的大观园:装置美、操作美、现象美、设计美……真可以说集自然美、社会美、艺术美于一身。化学家们还在化学实验中表现出真、善、美。

中学生们视化学实验为化学课堂上的最好节目,他们为氢氧爆炸化合、焰色反应、铝热剂反应等实验的成功拍手叫好。他们在学生实验课上“看、闻、听、触”,“观、思、悟、记”的情景,其实是最美的化学美景之一。

5.化学理论美

化学理论美是一种科学美。它不是美的自然现象的客观形式,而是美的自然现象的客观内容。它又被人称为“化学内在美”。中学化学理论美主要表现在:质量守恒定律之美、物质结构理论之美、元素周期律与元素周期表理论之美、化学平衡理论之美、电解质溶液理论之美等。以上理论的美的特征是:形式简洁、包容博大;从多样中寻求统一,从统一中演绎出多样;秩序、和谐和统一。

6.化学用语美

化学用语是通用的化学学科的专业用语,包括元素符号、化学式、化学方程式以及电子式、结构示意图、结构式……等化学符号。化学用语美是化学美最典型的表现之一。例如“H2O”表示水;表示1个水分子;还表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子所构成;还能表示出水中氢、氧元素的质量比是1∶8。

化学用语形式简明、内涵丰富、书写方便。

7.化学史美

化学给人以知识,化学史给人以智慧。除化学实验外,学生特别感兴趣的,就是听化学史故事了。化学史中有举不胜举的真善美事例。化学史美不仅包括社会发展与化学发展呈波进关系的社会美,还包括化学成功发现的喜剧美,丧失发现机会的悲剧美以及科学家们表现出的崇高美。美的六种基本形态,即自然美、社会美、艺术美、崇高、悲剧、喜剧,几乎都在化学史美中存在着。

8.化学教学艺术美

包括板书美、语言美、仪表美、教态美、节奏美等。教学艺术美表现着教师的素质,反映着教学水平,给学生们以很大的影响。

(二)中学化学美的基本特征

综上所述,物质变化的美,是化学美产生的基础。化学美是化学内容的“真”与化学形式的“美”的有机结合。化学美主要是理性的科学内在美,其基本特征是:

1.统一性与多样性

科学美学认为:宇宙的统一性就表现为宇宙的统一的美。凡是能够揭示宇宙统一美的理论,就被看作是美的科学理论。化学确认万物由元素组成,并通过元素周期表把各种元素看作是有内在联系的统一体。

科学美学还认为:自然界的美是各式各样的。丰富多彩的大千世界就是多样性的美。只有把统一性与多样性综合起来考察,从多样性中寻求统一性,从统一性中寻求多样性,才能对千姿百态的宇宙美作出科学美学的解释。化学美正是作出这样的解释:虽然组成物质的元素并不多,目前发现只有111种。就像红、黄、蓝三原色组成了万紫千红的各种颜色一样,这一百余种元素组成了万千色态的各种物质,使化学表现出特有的形式美。而且,元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化,使化学又表现出特有的规律美。

统一性与多样性,是化学美的第一个基本特征。

2.秩序与和谐

秩序的原意,指事物在空间或时间上排列的先后;和谐的原意,指配合适当和匀称。在科学美学中,秩序又可作为规律来解释,和谐还含有协调、匹配、适度等意。

化学中的秩序与和谐比比皆是:原子何其之小,但核外电子遵循能量最低原理(更确切地说是排布三原理)在原子核外分层排布;晶体何其之多,但众多晶体所共有的一个基本点是它们内部都具有空间排列上的周期性;物质性质千差万别,但均由其结构所决定;化学反应千奇百怪,但均源于原子最外层少数电子运动状态与组合形式的变化,并共同遵循质量守恒定律……。化学美的秩序与和谐有许多具体表现形式:如对称、守恒、相似、结构合理、比例协调等。虽然大学化学指出,从宇宙整体来说,熵增加是一种最大的不和谐。但就中学化学而言,化学美主要表现出秩序与和谐。

秩序与和谐,是中学化学美的第二个基本特征。

3.简洁性

简洁即简单明了。科学美学认为:宇宙的进化方向与环境之间最佳的匹配,就构成了一种简洁性的美。简洁能使人一目了然,给人以简单、清晰、明确的美感。

如前所述,化学用语是化学简洁美的突出表现,简洁性是中学化学美的第三个基本特征。

三、中学化学美教育的实施

根据美育的基本特征“以情感为核心、形象为手段,娱乐为形式”,本文就实施化学美教育的途径、方法、手段等,提出以下四点看法。

(一)挖掘美的内容,选择适合途径

中学化学教材中蕴含着丰富的化学美内容,重要点是将它们挖掘出来并选择适合的途径去实施化学美教育。

1.课内与课外两条途径

美育的基本途径是“认识和欣赏自然美,发现和创造社会美,理解和欣赏艺术美。”结合化学教学特点,化学美教育可分课内与课外两条途径。

①在化学课堂教学中,紧密结合双基教学和能力培养。引导学生从美的角度认识物质、学习知识、理解规律、崇尚科学。这主要是一种潜移默化的化学美教育。

②结合教学内容,把审美、创美活动扩展到课外。如组织自学或化学考察,参观钢铁厂或化工厂,开展采集标本活动或骑自行车旅游等。让学生目睹大自然美景和工农业发展进程,探索自然美和社会美的形成原因。我校讲《乙醛》或《葡萄糖》等课时,多次组织学生参观暖水瓶厂,极受学生欢迎。

2.相对集中与相对分散两种形式

根据教材中化学美内容的多少,可以采取相对集中或相对分散的化学美教育形式。

①相对集中的形式《物质结构 元素周期律》、《烃》、《烃的衍生物》等章,甚至《原子》、《原子结构》、《硫酸盐》、《苯芳香烃》等节,都可采取相对集中形式的化学美教育。例如在讲《苯》这一节时,把苯分子环状美的结构、凯库勒梦中发现苯结构的有趣故事、有关苯结构假说的提出与证实、用电子显微镜拍摄的苯分子照片、聚苯胺的扫描隧道显微镜图像、苯的实验等串联起来,按科学发现基本过程的顺序,采用启发探究法上这节课,就是相对集中形式的一次尝试。

②相对分散的形式 课堂教学中的化学美教育多数为相对分散的形式,即结合基础知识、基本技能的教学,适当、灵活、随机地穿插化学美教育。

(二)构思美的过程,运用形象手段

例如,我们可以构思《铁》复习课的如下过程:

1.归纳总结铁及其化合物的知识主线。知识点和知识网,使学生掌握《铁》一章的知识结构。

2.通过演示向FeSO4溶液中滴加HNO3,向KNO3、FeSO4混合溶液中滴加H2SO4的实验,分析溶液颜色变化,使学生进一步认识到Fe2+、H+、

3.通过让学生设计简单实验,进行实验(实验名称是:“FeCl2——化学反应的多面手”)进一步复习知识,培养能力,并受到化学美的熏陶。

FeCl3──化学反应的多面手

(1)各括号内分别加入何物质,才能出现所示现象?做一做。

(2)①~⑧反应的离子方程式是什么?写一写。

4.通过解析一道有关铁变价的计算题,启发思维,升华解题方法。

此教学过程的(1)~(3)步均和化学美有关,(2)、(3)两步更是从“生动的直观”中感受到化学美。

化学教学中应不遗余力地运用形象化手段,这些手段主要有:

①化学实验:学生实验、演示实验、随堂实验。

②使用直观教具(化学实物、模型、标本、图表等)。

③使用电化教具(投影仪、幻灯机、电影机、电视机、微机等)。多媒体技术的发展带来巨大的机会。

④用形象化语言讲述艺术感很强的化学小故事等。

以上各种形象化手段密切配合使用,能够产生更加强烈的审美效应。

值得一提的是,有些教师结合教材,编出充满真善美事例的化学史小故事在课堂上讲述,与化学实验相配合,使课堂气氛更加活跃,教学更加生动,充满趣味性,很受学生欢迎。

(三)构建美的氛围,激发美好情感

审美情感来自于客观存在的美的事物。但它并不是完全被动的,当它未被客观对象激发时,它是以隐蔽的状态埋藏在心里;一旦接触到美的事物,它就会被激发而复苏。教师在教学中,首先要注意构建美的氛围,并把自己当作“美的客观对象”,去激发学生们的美好情感。

教师的仪表,应当是端庄、大方的;教师的教态,应该是亲切、自然的;教师的板书,应当是简要、工整、富于逻辑性的;教师的语言,应该是流畅、生动、清晰、准确的。这里特别强调“语言美”,应格外注意语言的科学性、思想性、条理性、启发性、机动性、趣味性,以及语言外部形式的语音高低、语调快慢、抑扬顿挫,美的语言会使学生们思绪激昂、浮想联翩,升腾起美好的情感!

教师使用的化学仪器,一定要让学生赏心悦目,洗刷干净,摆放整齐;教师演示实验时的动作,应该熟练准确、符合规范;教师绘制的化学图表,应该形象鲜明、色彩美观(当然应无科学性错误)。化学教师应带着最佳的心境进入教室,亲切自然、坚定乐观。

在化学教学中,教师要构建美的氛围,并以自己美好的形象,激发学生美好的情感!

篇(5)

1.教材地位

化学反应限度属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识,在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用.

2.教学对象分析

在必修1中对可逆反应已有介绍,但对于大部分的化学反应都是可逆反应,都有反应限度,学生接受还有困难.

二、教学设计

1 教学目标

(1)知识与技能

①知道可逆反应的概念,了解可逆反应的基本特征.

②知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态.

(2)过程与方法

①通过实验帮助学生领悟化学反应是有一定限度的.

②利用图形分析体会化学平衡的建立过程.

(3)情感、态度和价值观

在分析交流中善于发现问题,敢于质疑,培养学生独立思考能力及团队合作精神.

2.教学重点

学会判断可逆反应.

3.教学难点

(1)运用实验探究的方式,认识可逆反应的限度问题.

(2)通过图形分析了解可逆反应达到平衡状态的过程.

4.教学过程

【设疑】为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中CO的含量?

设计意图:从工业生产出发创设情境,让学生带着疑问进入课堂.

【情境导入】回忆钠与水、氯气溶于水的反应现象,书写反应方程式.

设计意图:回忆旧知识建立新知识体系.

【总结】很多反应都像氯气和水反应一样,是有限度的.

【活动与探究】氯化铁溶液与碘化钾溶液的反应.

实验1:向碘化钾溶液中加氯化铁溶液.

实验2:在反应1的溶液中加入四氯化碳,振荡、静置.

实验3:取2的上层清液,滴加硫氰化钾溶液.

【设问】实物投影展示不同学习小组实验现象的差异,为什么实验3的颜色深浅会不同呢?

【追问1】试剂量加的多了颜色会加深,说明什么呢?

【追问2】化学反应限度是孤立的吗?

【总结】化学反应到达限度是需要一定条件的.

设计意图:探究活动既能锻炼学生的动手能力,还能产生思维碰撞,激发探索热情;设计问题引导学生深入思考、讨论,达到对问题全面、深入的认识.

【板书】一、可逆反应

1.定义:在同一反应条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应.

2.可逆反应方程式的连接号:

【提问】我们学过哪些可逆反应?写出这些反应的化学方程式.

【练习】把3 mol氢气和1 mol氮气置于密闭容器中反应能够得到2 mol氨气吗?

【总结】3.可逆反应的特征:

(1)反应有一定限度.

(2)反应物和生成物共存.

设计意图:回顾知识总结可逆反应,培养学生自学和总结的能力.设计对应练习,建构知识网络,培养学生主动探索,勇于解决问题的科学精神.

【议一议】对于一个可逆反应,当反应达到最大限度时,是否就意味着反应停止了呢?

【交流与讨论】

(1)反应开始时,C(反应物)和C(生成物)哪个大?v(正)和v(逆)哪个大?

(2)反应进行时,C(反应物)和C(生成物)如何变化?v(正)和v(逆)怎样变化?

(3)反应进行到什么时候会“停止”?C(反应物)和C(生成物)如何变化?

(4)反应真的停止了吗?

设计意图:速率与时间的动态变化图将抽象的知识具体化,设计问题帮助学生建构知识网络.

【板书】二、化学平衡

1.化学平衡状态:可逆反应在一定条件下进行到一定程度,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态.

【讲述】化学平衡不是停止的,而是一个动态的平衡.

【板书】2.化学平衡的特征:

①研究对象:可逆反应

②前提条件:一定条件

③内在本质:正逆反应速率相等,但不等于零

④外在特征:各物质浓度保持不变

设计意图:规范知识体系.

【思考】为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中CO的含量?

【学生回答】高炉炼铁是一个可逆反应,一旦达到平衡,在外界条件不变的情况下,反应体系中各物质的含量是一定的.

设计意图:使知识得到升华,培养学生化学严谨性和归纳总结的能力.

【作业】1.请学生寻找生活中常见的存在化学反应限度的事例,下节课与同学分享.

2.如果你是一家合成氨工厂的厂长,你会考虑哪些问题呢?(结合本节所学回答)

设计意图:设计开放性的作业,巩固本节知识,加强学生的分析能力.

三、教后反思

《化学反应限度》在必修阶段的学习要求较低,能认识可逆反应有一定的限度,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态即可.学生学习过后常有这样的想法――“化学反应限度有什么用?”,因此,我们采用生产中的例子,创设情境,引入教学,激发学生的学习兴趣.通过学习,学生能够解决“工程师设想”的问题,感受到学习的收获.

在现行高考模式下,化学学科的学习时间被大大压缩,化学教师更应该立足课堂,充分激发学生的学习兴趣,培养学生的思维品质.我们把“活动与探究”设计成学生分组实验,给学生动手的机会,学会从观察中获取信息,从思考中发现问题,从合作讨论中获取知识.

篇(6)

化学概念是用简练的语言高度概括出来的,常包括定义、原理、反应规律等,其中每一个字词、每一句话、每一个注释都是经过认真推敲并有其特定的意义,以保证概念的完整性和科学性。化学新教材中概念的教学内容和一些基本原理往往是被老师所忽略。教材中对于那些仅凭记忆性和理论性强的概念和原理要求也普遍不高,基础性和应用性强的概念和原理要求普遍较高。那么,怎样才能教好化学基本概念呢,笔者根据多年的实践和体会,谈谈自己的方法。

一、从实验事实出发,探索合作学习来理解概念

在传统的概念教学中,普遍采用的是教师讲,学生背这种“授”与“接授”的传统方法。当然,实验也不例外,一般老师怕麻烦,都会采用老师自己动手操作,学生在下面观察的步骤,再由老师作出结论,教师一讲到底的“满堂灌”。这是传统的教学方法,这种方法已经不能满足教学的需要了,扼制了学生的思维和创造动力,更有损于学生主体精神的培养,仅仅把概念局限于表面的机械识记之上。所以,笔者在概念的教学时,充分发挥了小组合作学习的优点,让学生自己动手实验,通过发现问题思考问题,理解问题,真正地理解概念。如“溶液”这一概念,在整个一章中其它概念都是以它为母体,所以应以此为中心重点突破。学生是这样合作学习的:取几支试管,然后在每支试管中加入1ml~2ml水,把泥土、食盐、蔗糖、食用油等几种物质分别放入试管中,引导学生观察清 楚。学生真真切切地观察到三种不同混合物的特征,通过归纳、讨论、总结对三类混合物的本质特征形成更深的印象,然后对“溶液”这一概念进行分解:溶液、溶剂、基本特征、关键词。最后形成一种或一种以上的物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物叫溶液。这样,学生就很容易地理解把握此概念。

二、把握概念要连续反思

例如,学习溶液的概念时可作如下连续反思:

1.学习时用了怎样的学习方法?

2.我与谁合作?在合作过程中有什么收获?如果换了合作伙伴,我是否还会有这样的学习结果?

3.溶液的基本特征是什么?

4.日常生活中的溶液有哪些?有什么应用?进行了以上这些常规反思后,再适当引导点拨。

在反思后继续反思:

1.回想一下对溶液的叙述,关键词是什么?

2.均一、稳定的物质一定是溶液吗?

3.溶液一定是液体吗?

4.日常生活中的物质哪些不是液体的溶液?

通过反思后的反思,进一步加深了对概念的理解,学会反思推理,学会引申理解,使学生所学的知识融会贯通。

三、宏观模拟微观过程,理解区分概念

运用现代化教学媒体,特别是计算机,能把微观的结构及变化加以模拟,化抽象为形象,这样既避免了教师语言描述的单一性,又增强了学生的微观想象力和掌握知识的主动性。如在讲原子的概念及它与分子的区别时,我利用了计算机动画或球棍模型模拟水分子的分解过程,效果不错。通过以上操作,通过分析可归纳:在化学反应中,分子分解为原子,原子重新组合新的分子,新的分子聚集成新物质。这样既掌握了原子概念中“最小”的含义,也理解了分子的定义,同时也悟出了化学变化的本质。

四、从概念和原理的具体应用,深化巩固概念

学习的目的在于应用,通过应用又能反过来促进学习,应用主要以练习的形式来体现。对概念练习题的筛选,除了定义的填空以外,还可以有另外的方式,如判断是非题,题目也要精挑细选,选有一定的方法技巧和提高分析能力的题型。对于练习,我提出以下几点建议:

1.从剖析题目入手,检查对概念的熟悉程度,即拿到题目之后不要急于解答,要认真分析题目中涉及的有关概念。例如,“空气是由几种元素组成的混合物”这一个判断题,学生很容易会上当,但是,同学们一定要看清楚其中的概念,首先,要思考什么是混合物?什么是元素?这二者要断送清楚;另外,元素用来表示什么组成的,什么是分子这二个问题也要弄清楚。

2.透过题目的表象,把握概念要领,概念要领是指概念中的关键字、词。在学习时,重点对这些关键字词要抓住,这样就很容易把握概念,从而更好地掌握和应用概念。如“质量守恒定律”这一概念,其中的“参加”“化学反应”就非常关键,我通过用下面习题给学生分析、辨析:

(1)50克的食盐溶于120克的水中,得到170克的溶液。符合质量守恒定律吗?分析:不符合,因变化属于物理变化。用此题把握“化学反应”关键词。

篇(7)

氢氧化钠的变质其实就是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水的过程。但是由于反应没有明显现象,因而有关于它的实验探究,设计实验方案确定成分,除杂等的题目在中考中屡见不鲜。今天笔者就从证明反应发生、确定样品成分、除去杂质三个方面来探究氢氧化钠的变质。

一、证明反应发生

氢氧化钠和二氧化碳反应没有明显现象,所以无法从外观之间观察出反应是否发生。故而一般借助于反应装置气压变化或通过检验产物(碳酸钠)的存在等方法进行证明。

1.通过反应装置气压变化证明反应发生

氢氧化钠与二氧化碳反应消耗了二氧化碳气体而又没有生成其他气体,因而反应装置内气压一定变小,故而可以借助气压变化证明是否变质。以下图为例:

实验步骤:向收集满二氧化碳的软饮料瓶内,迅速倒入浓氢氧化钠溶液,立刻旋紧盖子,手持瓶颈处振荡。

实验现象:瓶子明显变瘪。

实验结论:二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。

但该实验并不够严谨。因为氢氧化钠溶液中有水,而二氧化碳会溶解在水中,也会导致瓶子变瘪,因此该实验可改进为下图形式:

当然,从理论角度来讲,在常温常压下,一体积水溶解一体积二氧化碳,故而从倒入的氢氧化钠溶液的体积和瓶子变瘪体积的对比中,就可以看出瓶子变瘪最主要原因是二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。

除了上面这种装置,类似装置还有以下这些:

3.通过检验产物(碳酸钠)的存在证明是否反应

检验碳酸钠的存在,其实就是检验碳酸根离子的存在,若想要有明显的实验现象,一般有以下几套方案:

2.向样品中滴加足量稀盐酸

实验现象:有气泡生成

实验结论:二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了化学反应。实验注意:样品中可能含有氢氧化钠,盐酸会优先和氢氧化钠反应,没有明显现象,故而盐酸必须足量,才能够看到盐酸与碳酸钠反应,有气泡冒出。

由此可见确定样品成分的关键是能够检验出氢氧化钠的存在。由于碳酸钠的很多性质与氢氧化钠相似,所以,必须检验并除去碳酸钠,才能够继续实验检验出氢氧化钠。正确的方案如下:

实验步骤:1.取少量悠贩旁谑怨苤校加水溶解;2.向溶液中滴加足量的氯化钙溶液,振荡,静置;3.向上述溶液中滴入几滴酚酞试液,观察实验现象。实验现象与结论:若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液变为红色,则为部分变质,成分为氢氧化钠和碳酸钠;若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液不变色,则为完全变质,成分为碳酸钠;若没有沉淀生成,溶液变为红色,则为没有变质,成分为氢氧化钠。

在该实验方案中,氯化钙可以换为任一可溶性的钙盐或钡盐,但必须过量,以除尽碳酸钠,防止干扰下面氢氧化钠的检验。而滴入酚酞试液的目的是检验氢氧化钠的存在,故而可以换为任一能与氢氧化钠反应有明显现象的物质,例如:硫酸铜溶液,会与氢氧化钠反应生成蓝色沉淀。

《化学课程标准》告诉我们“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。实践证明只有充分挖掘实验内涵,才能提高学生实验课的质量,同时又培养学生分析和解决问题的能力。

篇(8)

中考信息题是中考命题的亮点,它涉及的信息包括初中教材全部内容和高中教材的部分内容。也可以涉及工农业生产、日常生活及社会关注度较高的与化学有关的重要事件或新闻报道等。它的特点是情景真实、新颖,起点高,落点低,对培养学生观察能力、分析能力、思维能力具有重要意义。现以沈阳市2016年中考化学试卷第17题进行分析。

原题:根据表中信息,请回答下列问题:

(1)填写表中内容:①____________;②______________。

(2)物质可以按照一定规律发生转化,请按要求各写出一个对应的化学方程式

① 置换反应____________________;②复分解反应_______________________。

(3)(NH4)2SO4是农业上常用的铵态氮肥,在实验室检验其为铵态氮肥的实验操作是_________________________________。

(4)2H2S + SO2 = 3S + 2H2O,反应前后硫元素化合价发生的变化是______________。

(5)在实验室中,可用热的碱液除去试管内壁上附着的硫,请完成该反应的化学方程式:

篇(9)

遇到图像曲线的题目时首先是看图,通过观察图像中横坐标、纵坐标的含义;搞清特殊点的意义,比如坐标轴的“0”点,曲线的起点、终点、拐点、交叉点等,用以分析其特点和变化趋势。然后是识图,结合题中给定的化学反应和数据,进行提取和挖掘隐含信息。最后是用图,运用勒沙特列原理进行推理和判断解答问题。

二、化学平衡图像主要应用题

①分析反应条件对反应速率及平衡的影响;②由反应判断图像正误;③由图像判断反应特征(确定反应中各物质化学计量数或气体物质化学计量数的变化关系);④由反应和图像判断图像中坐标或曲线的化学意义;⑤由图像判断指定意义的化学反应;⑥由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等。

三、图像题的类型

(1)速率――时间图。特点:反应速率v作纵坐标,时间t作横坐标,即v――t图像。定性地揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对速率的影响)变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向。

当条件改变时,判断平衡移动的方法是:看v正、v逆的高低判断平衡移动的方向,若v正>v逆,平衡正向移动;v正

如图1,增大反应物浓度时,v正突变,v逆连续,且v正>v逆,所以平衡正向移动;减小生成物浓度时v逆突变,但v正>v逆,所以平衡正向移动。

(2)物质的量(或浓度)――时间图像。特点:这类图像题表明了各种反应物或生成物的浓度,或某一组成的浓度反应过程中的变化情况,此类图像往往可反映出化学反应速率与化学计量数的关系或平衡移动方向,同时要注意曲线的起点、终点及变化的趋势。

例1. 在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图2,下列表述中正确的是( )。

A.t1时,N的浓度是M浓度的2倍。

B.t3时,正反应速率大于逆反应速率。

C.反应的化学方程式为:2M=N。

D.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡。

解析:由本题图像可知,反应t1时,N的浓度应是M的2倍。到时间t3时建立平衡,正、逆反应速率相等,N的变化为8mol-2mol=6mol;M的变化为:5mol-2mol=3mol,因此反应的方程式为2N?M或M?2N的物质的量相等,但正逆反应速率并不相等。 答案:A。

(3)三个变量的图像。*转化率(或质量分数)―压强、温度图像。这类图像题的解答往往要遵守两个原则:①定一论二:也就说,若图像中有三个变量时,先确定一个不变量,再讨论另外两个变量相互之间的关系。②先拐先平:是指先出现拐点的曲线先达到平衡,说明它所对应的温度高或压强大。

例2.有一化学平衡mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),如图3所示是A的转化率同压强、温度的关系,分析图3可以得出的正确结论是( )。

A.正反应放热,m+n>p+q。

B.正反应吸热,m+n>p+q。

C.正反应吸热,m+n

D.正反应放热,m+n

解析:分析解决这类图像,应采用“定一论二”的方法,即把温度、压强之一定为恒量,讨论另外两个变量的关系。答案:B。

(4)速率――压强(或温度)图像(如图4)

例3.下列方程符合图3的为( )。

A.3NO2(g)+H2O(l)?2HNO3(l)+NO(g)。

B.N2O3(g)?NO2(g)+NO(g)。

篇(10)

中图分类号: TU37 文献标识码: A

1混凝土耐久性的基本概念混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。

2混凝土耐久性是指混凝土在实际使用过程中抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。主要包括冻融破坏、渗透破坏、碱骨料反应、混凝土的碳化、钢筋锈蚀、化学侵蚀六个方面对混凝土结构发生耐久性失效的原因及影响因素进行论述。

2.1混凝土冻融破坏是指混凝土在饱水或潮湿的状态下,由于环境中温度的正负变化,导致混凝土内部松弛产生疲劳应力,反复的冻融循环造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。

2.1.1破坏机理

混凝土冻害机理的研究始于20世纪30年代,有静水压假说、渗透压假说等。但由于混凝土结构冻害的复杂性,至今尚无公认的、完全反映混凝土冻害机理的理论。

2.1.2影响因素

对于影响混凝土冻融破坏的主要因素总结起来大致有以下四个方面:

(1)水灰比:水灰比越大,使凝土孔隙率越大,导致混凝土的吸水率增大,最终导致混凝土结构冻融破坏严重;

(2)孔结构和孔隙特征:连通毛细孔易吸水饱和,使混凝土冻害严重;若为封闭孔,则不易吸水,冻害就小;

(3)饱水度:若混凝土的孔隙非完全吸水饱和,冰冻过程产生的压力促使水分向孔隙处迁移,从而降低冰冻膨胀应力,对混凝土破坏作用就小;

(4)混凝土自身强度:在相同的冰冻破坏应力作用下,混凝土强度越低,冻害程度就越高。

2.2混凝土渗透破坏

2.2.1破坏原因

混凝土具有多种粒径的孔隙,连通的孔隙会成为气体、液体或有害介质进入混凝土的通道,导致混凝土破坏。

2.2.2影响因素

影响混凝土渗透性的因素主要有水灰比、骨料最大粒径、混凝土养护方法、水泥品种、外加剂等因素。

2.3碱骨料反应

混凝土中的碱与混凝土中的活性骨料发生反应,生成膨胀性物质,导致混凝土发生膨胀破坏,称为碱骨料反应。这种反应引起明显的混凝土体积膨胀和开裂,改变混凝土的微结构,使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能明显下降,严重影响结构的安全使用性,而其反应一旦发生很难阻止,更不易修补和挽救,被称为混凝土的“癌症”。

2.3.1破坏原因

碱骨料反应主要可分为碱与硅酸、碱与碳酸盐及碱与硅酸盐三种反应。

(1)碱-硅酸反应:是分布最广、研究最多的碱骨料反应,该反应是指混凝土中的碱组分与骨料中的活性SiO2之间发生的化学反应,其结果是导致骨料被侵蚀,生成碱-硅酸凝胶,并从周围介质中吸收水分而膨胀,导致混凝土开裂。

(2)碱-碳酸盐反应:是指混凝土中的碱与碳酸盐矿物产生化学反应引起混凝土的地图状开裂。碱-碳酸盐反应是孔溶液中的碱与骨料中的白云石之间的反应。这一反应不是发生在骨料颗粒与水泥砂浆的表面,而是发生在骨料颗粒的内部,水镁石Mg(OH)2晶体排列的压力和粘土吸水膨胀,引起混凝土的内部应力,导致混凝土开裂。

(3)碱-硅酸盐反应:是指混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生反应,使层状硅酸盐层间间距增大,骨料发生膨胀,致使混凝土膨胀开裂。

2.3.2影响因素

从碱骨料反应发生的条件出发,分析该种破坏的影响因素主要是:

(1)活性骨料:引起混凝土碱骨料反应的主要因素是混凝土中含有碱活性的骨料。因此在施工中尽量选择无碱活性的骨料,在不得不采用具有碱活性的骨料时,应严格控制混凝土中总的碱量;

(2)活性掺合料:掺用活性掺合料,如硅灰、矿渣、粉煤灰(高钙高碱粉煤灰除外)等,对碱骨料反应有明显的抑制效果。活性掺合料与混凝土结构中的碱起反应,反应产物均匀分散在混凝土中,而不是集中在骨料表面,不会发生有害的膨胀,从而降低了混凝土的含碱量,起到抑制碱骨料反应的作用;

(3)水分:碱骨料反应要有水分,如果没有水分,反应就会大为减少乃至完全停止。因此,要防止外界水分渗入混凝土结构中以减轻碱骨料反应的危害。

2.4混凝土的碳化

混凝土的碳化作用是指空气中的二氧化碳气体渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应生成碳酸钙和水,使混凝土碱度降低的过程,这一过程又称混凝土的中性化。

2.4.1破坏原因

碳化的化学反应式为:

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

混凝土的碳化反应结果有两个方面:一方面,反应生成碳酸钙和其他固态物质会堵塞在混凝土孔隙中,使混凝土的孔隙率下降,大孔减少,从而减弱了后续CO2的扩散,使混凝土密实度提高;另一方面,孔隙中的Ca(OH)2浓度及PH值降低,导致钢筋脱钝而锈蚀。

2.4.2影响因素

影响混凝土碳化的因素有很多,但概括其主要因素有两方面,一方面是材料因素,另一方面是环境条件因素。

2.5钢筋锈蚀

混凝土中水泥水化后,会生成碱性的氢氧化钙,导致混凝土孔隙中的水分有很高的碱性,在钢筋表面形成一层致密的钝化膜,因此在正常情况下钢筋不会锈蚀;但钝化膜一旦破坏,在有足够水和氧气条件下会产生电化腐蚀。

2.5.1破坏原因

混凝土中钢筋锈蚀的实质是电化学腐蚀。主要表现为钢筋在外部介质作用下发生电化学反应,逐步生成氢氧化铁(即铁锈)等,铁锈的体积会比原金属增大2~4倍,产生膨胀压力,造成混凝土顺筋裂缝,从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道,加快结构的损坏。

2.6化学侵蚀

一些侵蚀性介质,比如酸、碱、硫酸盐、压力动水等,侵入混凝土,可能会造成混凝土的化学腐蚀。化学腐蚀主要有三类,分别为溶出蚀、溶解蚀和膨胀蚀。

2.6.1产生原因

(1)溶出蚀(2)溶解蚀(3)膨胀蚀

2.6.2影响因素

结构的密实程度和孔隙特征对混凝土化学侵蚀会有所影响;结构密实和孔隙封闭的混凝土,环境水不易侵入,故其抗侵蚀性较强。

3高性能混凝土具有丰富的技术内容,尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释,但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计,保证拌和物易于浇筑和密实成型,不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝,硬化后有足够的强度,内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。

5结论

混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等结构形式。这种结构广泛应用于建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、港口等工程。例如设计使用30年的拉索往往不到20年就要更换,这无疑会大大缩短结构的使用寿命,应该在设计时加以考虑。混凝土结构的耐久性是一个涉及环境、材料、设计、施工等多种因素的复杂问题,要解决好这个问题需要进行多方面的工作。钢筋混凝土结构耐久性应由正确的结构设计、材料选择以及严格的施工质量来保证,同时应注意对其在使用阶段实行必要的管理和维护。只有这样,才能保证和提高混凝土结构的耐久性,才能保证我国建筑事业的可持续发展 。参考文献

[1]魏新良,浅谈混凝土结构的耐久性[J].

[2] 张完善.有色金属材料.第二版.大连:金属工业出版社,1998.89-90.

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