化学反应原理

《化学反应原理》

1．化学反应的热效应中需不需要介绍中和热、燃烧热等概念？热量的计算公式

要求掌握吗？

2．平衡常数要不要写单位？平衡常数的计算是否要求，平衡常数的影响因素怎

样处理，特别是惰性气体对不等容体积的有气体参与的反应的影响如何处理等。

3．氮气、氢气合成氨反应中，田野简笔画 根据速率公式，增加氨的浓度会降低反应速率，

而根据理论说增大反应物或生成物的浓度会加快反应速率矛盾，应该给学生怎么

解释？氮气的循环使用是否强调。

4．缓冲溶液需要学生掌握吗？缓冲溶液在实际生活中的应用是否涉及，常见的

缓冲溶液有哪些等。

5．是否涉及平衡常数的分类问题。不同的平衡常数之间的关系是否讲解？

新课标《化学反应原理》教材中若干问题的释疑

在使用新课标实验教材《化学反应原理》(山东科学技术出版社)模块的教

学中,发现有许多与天下师 原来教材内容的不同之处。本文对于其中一些普遍的疑难问

题及解决方案进行阐释,以帮助广大教师更好地理解和使用新教材。

问题1：关于盐桥的作用

第1章“化学反应与能量”第3节“化学能转化为电能”,其中的电池提

到了双液电池的盐桥问题。在此引入盐桥有什么必要性?盐桥的作用又是什么?

简单来说,双液电池使用盐桥目的就是为了消除液间电势,盐桥中的阴离子

和阳离子通过定向移动进入到阴极池和阳极池使双液电池形成闭合回路。

液接电位是指当组成或活度不同的两种电解质接触时,在溶液接界处由于

正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层,

这样产生的电位差称为液体接界扩散电位,简称液接电位。液接电位是引起电位

分析误差的主要原因之一。在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直

接接触,即可达到减免和稳定液接电位的目的。

用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近;盐桥溶液

的浓度要大;盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。盐桥作用的基本原理

是：由于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故

两个新界面上产生的液接电位稳定。又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相

等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等,从而使液接电位

减至最小以至接近消除。常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、

0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO

3

等。

问题2：关于电极反应中电子书写的位置

在教材中,书写阳极反应时,失电子不再表示在连接符左边“-e-”,而改

为在右边“+e-”。

这两种书写电极反应的方式本质一样。鲁科版的教材之所以改为现在的写法,

据编者介绍是为了跟大学化学电化学的写法统一。所以,从原则上来说,既可以

按现有方法教授,亦可延续原来的写法,考试评价时应该两种写法均可。

1

问题3：关于原电池中的“阴、阳极”的界定

教材13页第2段提到“发生氧化反应的电极叫做阳极,发生还原反应的电

极叫做阴极。”根据此定义,教材21页图1-3-2铜锌原电池装置及其工作原理

示意图中,将负极锌也同时标注了“阳极”、正极也同时标注了“阴极”。

可能有些教师会有疑问潘美辰 ：是不是原电池的正负极也可以直接描述为阴、阳

极?

从化学学科角度来讲,在电化学的内电路,两极应该称为阴阳极,在外电路

则称为正负极。教材在原电池里标出内电路的阴阳极,是为了和电解池统一。在

考查中,不要求学生判断原电池内电路的阴阳极。

问题4：关于电镀阳极材料选择

教材18页提出,“在电镀槽中,镀件做阴极,可以用镀层金属做阳极,利用

其阳极溶解提供镀层金属,也可以用惰性电极材料做阳极,镀层金属则背景大图 由电镀液

提供;电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液。”

这与以前版本要求“阳极必须是镀层金属”有了差异,应该说现在教材的说

法是更严密的。那么,处理常见电镀阳极材料选择的题目时我们该如何处理呢?

例1：电镀银时,下列物质可做阳极电极材料的是()

.C(石墨)

按照原来的标准,应选A,若按现在的标准,应选“A、B、C、D”。

电镀池的必要条件是电镀液中需含有镀层金属阳离子,故本题的电解液应

该为银盐溶液。理论上用铜做阳极材料似乎是可以的,但在实际操作中铜阳极的

溶解污染了镀液,将影响电镀的效果。Pt和石墨不会污染电镀液,但电镀液的浓

度随着电镀的进行会逐渐降低,从镀件实际电镀效果而言,为了能达到镀层均匀

致密的目的,应该保持电解液银离子浓度不变,故仍该选择银做阳极电极材料。

答案为A。

问题5：歧化反应是否可以设计成原电池

原电池构成的前提条件是有自发氧化还原反应。那是否所有自发氧化还原均

可设计成原电池呢?例如,下面的歧化反应是否可以?如果可以,两极的电势差

从哪里来?

例2：Cl

2

+2OH

-

=Cl

-

+ClO

-

+H

2

O

Cl

2

/Cl

-

∶Cl

2

+2e-=2Cl

-1.3583

HClO/Cl

2

∶HClO+H++e-=1/2Cl

2

+H

2O1.63

由标准电极电势来看,Cl

2

不能歧化,则该电池不能设计成功。但如果,条件

改变,电极电势也会随之变化。例如碱性条件,OH

-

浓度增加,H+浓度降低,使

HClO/Cl

2

减小,反应得以发生。这就是上述歧化反应能够进行的原因。任何氧化

还原反应从理论上讲都能够设计成原电池,但应该注意两极的条件。

正极：Cl

2

/Cl

-

;酸性或中性溶液;加大Cl

2

分压,都两眉间有竖纹 可以提高电势。

负极：HClO/Cl

2

;碱性溶液;减小HClO的浓度,都可降低电势。

用盐桥隔开,即可形成电池。

问题6：恒温恒容,单一气体反应物和气体产物的反应达到化学平衡状态,

当增加一种物质浓度时,平衡移动方向如何判定

例3：恒温恒容,向已达平衡的N

2

O

4

(g)



2NO

2

(g)反应体系中继续加入N

2

O

4

气体,请问该反应平衡移动的方向?

A.平衡正向移动

B.平衡逆向移动

2

这个问题通常会有两种看法：

(1)选择A.正向移动的一方认为：在加入N

2

O

4

气体的瞬间,N

2

O

4

浓度增

大,浓度商Q<化学平衡常数K,故平衡正向移动。

(2)选择B.逆向移动的一方认为：在加入N

2

O

4

气体达到新的平衡状态时,

由于温度恒定,该反应的化学平衡常数K=[NO

2

]

2

/[N

2

O

4

]不变,所以平衡体系

中NO

2

所占百分含量将会减少,故平衡逆向移动。

这两种看法的根本冲突在于判断平衡移动方向的依据不同。前者是根据旧平

衡被破坏的瞬间来判定,后者则是根据新平衡状态与旧平衡状态的改变来判定。

教材48页提到：“对于一个已达化学平衡状态的反应,如果平衡移动的结

果使反应产物浓度更大care的用法 ,则称平衡正向移动或向右移动;反之,称平衡逆向移动

或向左移动。”从这句话可以看出,平衡移动的方向应该是根据移动的“结果”

来判定的。故应选择：B.平衡逆向移动。

3

关于概念原理教学的一点思考

化学概念原理是高中化学新课程的重要组成部分。在实施高中新课程的过

程中，除了要注意概念原理在必修模块与选修模块的螺旋上升关系外，还要求教

师关注化学概念原理的教学对学生认识发展的重要影响。新课程标准要求，学生

在掌握基本原理与基本概念的同时，应逐步建立核心的化学观念（如微粒观、平

衡观），形成基本的科学研究方法和思想。带着这种理念进入高中化学课堂，我

有以下几点思考。

一、注重概念原理学习的层次性

高中化学新课程由必修和选修构成。必修模块知识的要求层次和水平与传统

的课程相比有了较大的变化。

以必修模块《化学反应的速率及限度》一节为例。课程标准要求：通过实验

认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中

的作用。多数教师对第一课时的设计的基本线索是，通过对生产、生活中常见化

学反应快慢的比较引入新课，帮助学生了解化学反应速率的含义。然后，在学生

已有的影响化学速全国组织机构代码信息核查 率因素的基础上，开展探究活动，探究影响化学反应速率的外

部因素。最后，介绍有效控制化学反应速率对提高生产效率、减少浪费、发展生

产的益处。其侧重点应该是影响化学反应速率的因素的实验探究。然而，实际的

课堂教学中，有的老师花费过多的时间进行化学反应速率的概念的辨析及相关计

算（这应该是选修模块的要求），后面的探究活动在匆忙中结束。这说明在教学

的深广度的把握上，有的老师没有真正认识到必修模块与选修模块教学内容的层

次性，仍然用高考的标准和旧课程的要求处理必修教材中出现的内容，任意拓展

和提高教学要求，这也是造成课时紧张的原因之一。

二、注重概念的形成和发展过程

为了帮助学生加深对概念的理解，老师们通常采用的策略是加强概念的辨

析，分析关键字词，常常让学生感觉概念原理的教学很枯燥。虽然把概念的定义

背得滚瓜烂熟，但遇到实际问题仍然常出差错。

要使学生真正掌握概念，教师在教学中必须揭示概念所反映的客观事物的本

质，注重概念的形成和发展过程。这样做的价值在于，能有效地避免机械的识记，

使概念原理的教学不至于枯燥乏味，能帮助学生了解概念建立的来龙去脉，把握

事物的内在发展规律，有利于学生的思维的发展，建立起相应的认识事物的方式。

例如，通过《化学反应原理》模块的学习，学生不仅要掌握相关的具体知识，还

应该建构和发展认识事物的方式，形成综合运用微粒观、动态观、定量观分析物

质的化学思维。海南中学郑焕利老师在《难溶电解质的溶解平衡》中，按照课程

标准的要求与教材呈现的内容，对教材进行了大胆的充实与整合，教学设计尊重

学生的认知规律。考虑学生的已有概念与科学概念之间的差异，确定学生在学习

过程中的认知发展线索。

新课引入：（演示实验）向饱和NaCl溶液中滴加浓盐酸，出现白色浑浊。(与学

生原有的认知发生冲突，激发了学生的学习兴趣)。向AgNO

3

溶液中加入过量的

NaCl，溶液中还有没有Ag

+

？思考难溶电解质是否在水溶液中也存在溶解平衡？

实验探究：难溶电解质存在沉淀溶解平衡和沉淀转化。（通过探究实验帮助学生

建立难溶电解质中存在沉淀溶解平衡的观念）

交流分享：分析实验事实，寻找沉淀转化的理论依据，从定性认识上升为定量认

识。

4

定量计算：引入Ksp介绍Ksp的应用。通过计算，形成定量概念。（通过计算

加深对沉淀溶解平衡的理解与认识）

知识应用：布置课后探究试题，巩固所学知识。同时，体会化学对于提高人类生

活质量的积极作用，增进对化学学科的感情。

三、重视追寻概念原理的学科本源

新教材设置了“科学史话”或“资料在线”、“历史回眸”等栏目，提供了概念原

理形成与发展的历史，凸显了新课程对学科本源的重视。如山东科技版必修2

在《元素周期律与元素周期表》一节中提供了各种元素周期表，帮助学生体会元

素周期表的形成与发展的过程，对于学生深刻理解元素周期表的内涵与意义很有

价值。

一位老师在《原子结构与元素周期律》教学中，为学生提供“人类探索原子

结构的历程”的文字资料。

教师提出问题：建立任何原子模型至少要回答两个问题：第一，在一个原子

里面有多少个电子。第二，原子里面的电子和正电荷是怎样排列的。谁发现了电

子？让学生带着问题去阅读“学习资料”，然后，说出哪位科学家解决了哪个问

题？

附：阅读资料

人类探索原子结构的历程

（1）公元前五世纪，古希腊哲学家德谟克利特曾经指出，原子是构成物质的微

粒。其中“原子”的含义为“不可再分的微粒”。

（2）1803年，英国化学家道尔顿提出了原子学说，为近代化学的发展奠定了坚

实的基础。物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不

可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。

（3）1897年，英国物理学家汤姆生发现原子中存在电子。电子的发现使人们对

原子结构的认识进入新的阶段，认识到原子是由更小的微粒构成的。1904年，

汤姆生提出了一个被称为“西瓜式”的原子结构模型。

（4）1911年，英国物理学家卢瑟福通过粒子散射实验证明，原子中带正电的

部分集中在一起。提出了带核的原子结构模型：原子由原子核和核外电子组率领的近义词 成，

原子核带正电荷，位于原子中心，电子带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，

就像行星绕太阳运转一样。

（5）1913年，丹麦物理学家玻尔根据量子观点，通过对氢原子光谱的研究，大

胆地提出了新的原子结构模型：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每

一轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定轨道上运动时，既不放出

能量，也不吸收能量。

学生带着问题阅读资料，不仅体会了人类探索物质世界的艰辛、人类对物质

世界的认识是无可穷尽的，而且在学会原子结构知识的同时提高了科学研究方

法。

5