时间：2023-06-14 16:18:50
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学反应的特征，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：可逆反应；限度
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）15-320-02
一、教学目标：
1.知识与技能目标
（1）通过科学史话认识化学反应限度的存在，了解化学反应限度的概念和产生原因。
（2）掌握达到化学反应限度的特征，并会运用此特征判断某一反应是否达到化学反应的限度
（3）理解化学平衡建立的过程，并会分析化学反应限度的速率――时间图像
（4）了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用，认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。
2、能力与方法目标
（1）注重培养学生分析问题的能力。
（2）通过对探究二的分析，注重培养学生的思维逻辑性。
3、情感、态度和价值观目标
（1）通过探究活动，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
二、教学重点、难点
重点：化学反应限度概念；了解影响化学反应限度的因素。
难点：化学反应限度的本质原因及外部特征。
三、教学方法
学案导学、讲练结合
四、课时安排：1课时
五、教学过程
引入：化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的，我们正是据此进行有关化学方程式的计算。你是否思考过这样一个问题：一个化学反应在实际进行时（如化学实验、化工生产等），给定量的反应物是否会按照化学方程式中的计量关系完全转变为产物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？
这就是我们本节课的内容，化学反应的限度。
板书：
1、化学反应的速率和限度
2、化学反应的限度
师：带着这个疑问，请同学们阅读科学史话――炼铁高炉尾气之谜
【多媒体】炼铁高炉尾气之谜
探究一：什么是化学反应的限度，为什么存在化学反应限度的问题？
【学生活动】可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。
由于可逆反应不能进行到底，因而出现了反应的限度问题。
板书：
1、化学反应限度：在一定条件下，可逆反应所能完成或达到的最大程度。
【随堂练】例1、H2+O2 ===== H2O，H2O ===== H2+O2是否互为可逆反应？
例2、在可逆反应体系2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）加入18O2后，哪些物质中会含有18O？
探究二：2SO2+O2 2SO3（一定条件下，向一体积一定的密闭容器中通入一定量的SO2、O2，请分析以下问题）
（1）反应起始时，正反应与逆反应速率是否相同？（提示：此时反应速率与浓度有关）
（2）随着反应的进行，各物质的浓度是如何变化的？
（3）随着反应的进行，正反应速率和逆反应速率是如何变化的？最终达到怎样的状态？
（4）能否用图示表示该过程？
【学生活动】反应开始时，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度为 ，逆反应速率为 。随着反应的进行，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度 ，逆反应速率 。当正反应速率 逆反应速率时，反应物浓度和生成物浓度不再发生改变，达到表面静止的状态――平衡状态
板书：2、化学平衡的建立――可逆反应
速率――时间图
探究三：达到化学反应限度的特征有哪些？
【学生活动】可逆反应；正反应速率=逆反应速率；各组分的浓度、物质的量保持不变；动态平衡； （指导学生从探究二的讨论中得出结论）
板书：达到化学反应限度的特征：逆、等、定、动、变
【随堂练】例3、一定温度下，可逆反应3X（g）+Y（g） ==== 2Z（g）达到限度的标志是（ ）
A、单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y
B、X的生成速率与Z的生成速率相等
C、X、Y、Z的浓度相等
D、X、Y、Z的分子个数比为3：1：2
一、《化学反应原理》模块课程的意义
要提高《化学反应原理》模块课程教学的有效性，必须对课程涉及的学科功能和作用有清晰的认识，即《化学反应原理》模块课程是如何通过化学热力学和化学动力学这两大物理化学的分支学科，来阐释化学反应的基本原理，揭示化学反应中能量转化的基本规律，呈现化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用的。也就是说，通过《化学反应原理》模块课程的学习，要让学生对《化学反应原理》模块课程的功能和作用有何整体上的认识。
要研究一个化学反应，每个研究者都需要解决好以下几个基本的问题，即①化学反应最本质的特征――化学反应过程中能量是如何变化的？（化学反应与能量变化的关系）②在特定条件下，化学反应能否进行？朝什么方向进行？（自发性和方向性问题）③若化学反应能够进行，化学反应又能达到什么限度？（反应平衡问题）④若化学反应能够进行，化学反应有多快？（化学反应速率问题）⑤若化学反应能够进行，是如何进行的？（历程的问题）以上这些问题，前三者可以通过化学热力学加以解决，后两者则可以通过化学动力学研究来实现。化学热力学和化学动力学的任务和目的不同：化学热力学主要是解决化学反应的可能性问题，着眼于化学反应体系状态研究。而化学动力学则解决实现化学反应的现实性问题，着眼于化学反应过程研究。
因此，可以看出《化学反应原理》模块的教学，可以实现为学生提供研究方法上的指导，这是教学过程中应当注意把握的对《化学反应原理》模块意义的整体性认识。只有深刻认识《化学反应原理》模块所涉及学科知识的意义，才能真正把握《化学反应原理》模块课程的核心价值，理解教材各知识点的教学价值，更有效地落实教学目标。
二、《化学反应原理》模块中“化学反应与能量变化”问题讨论
在平时的教研活动和教师培训过程中，与中学化学教师交流发现，《化学反应原理》模块中“化学反应与能量变化”的问题困扰着很多中学化学教师。[2-4]比如，能量变化是化学反应的本质，决定着化学反应的一切性质；如何通过化学反应的能量变化确定化学反应的可能性和方向；化学反应与能量变化如何决定化学反应进程；化学反应与能量变化如何决定氧化还原反应进程等问题。这些问题事实上涉及到的是上文提到的研究化学反应过程中需要解决的五个基本问题的前三个问题（即化学热力学需要解决的问题）。
1. 能量变化是化学反应的本质，决定着化学反应的一切性质
能量变化是化学反应的本质，决定着化学反应的一切性质。化学反应研究需要首先弄清楚其能量的变化。教材[2]将“化学反应与能量变化”作为《化学反应原理》模块专题一的内容，其理论依据正在于此。“化学反应与能量变化”专题讨论的核心知识是盖斯定律，它为我们提供了如何确定一个未知化学反应的反应热（能量变化）的手段，从而为化学反应本质的研究打开了解决问题的门户。
（1）新教材为何要引入焓变ΔH的概念，焓变ΔH与反应热Q有何不同
为了引入盖斯定律这一核心知识，需要有其引入的前提条件。盖斯定律是建立在化学热力学研究基础之上的，必然要涉及到化学热力学最重要的性质――状态函数。没有状态函数焓变ΔH的引入，盖斯定律就无从谈起，这就是教材引入焓变的真正意义所在。
焓变ΔH与原教材用Q表示的反应热究竟有何不同？作为状态函数，焓变仅与状态有关，而反应热Q则与反应过程有关。正因为如此，从获取角度看，反应热Q只能通过实验逐个测量，但焓变ΔH，却可以在理论上为一切的化学反应研究对象通过计算加以获得，从而为该化学反应的进一步研究奠定了能量数据的基础。
（2）焓H是什么
按照能量守恒（热力学第一定律）原理：在化学反应过程的任何瞬时，内能的变化：dU=δQ-W=
δQ-ΔP外ΔV（体系放热-环境对体系做的功）。
若体系变化只做体积功（热膨胀、收缩）不做其他功时：定压条件下的体系，反应热
Qp =ΔU+P外ΔV=（U2+ P外V2）-（U1+ P外V1）；
因此，体系吸收或放出的热量就体现为化学反应前后两种状态下的U+ P外V的差值。而U、P、V都是状态函数，因此U+ P外V也是一种状态函数，这就是焓H的定义H=U+ P外V。 当然，这仅是理论概念，可知而无法测量。
（3）只有恒压反应热Qp=ΔH，而恒容反应热Qc≠ΔH
反应热可以通过弹式量热计进行测量，但中学化学教师在教学中常常忽视了一点，即弹式量热计是在恒容条件下测量物质的燃烧反应热，得到的是Qc=ΔU，它并不等于焓变。要得到ΔH，需要进行以下换算：ΔH=ΔU+ P外V = Qc+ΔγRT。
例如：正庚烷的燃烧反应为C7H16（1）+11O2（g）=7CO2（g）+8H2O（1）
25℃时，在弹式量热计中1.2500 g正庚烷充分燃烧所放出的热量为60.089 kJ。试求该反应在标准压力、25℃下进行的化学反应热效应ΔH。
解：正庚烷的摩尔质量为M=100 g・mol-1，所以n=0.0125 mol，
在弹式量热计中进行定容反应，故ΔU=-60.089 kJ，
反应的ΔU= - 4807 kJ・mol-1，
由方程式可知，反应前后气体物质计数量之差为Δγ=7-11= - 4，
则根据ΔH = Qc+ΔγRT
=（-4807-4×8.314×10-3×298） kJ・mol-1
= -4817 kJ・mol-1。
知道了一个化学反应的反应热ΔH，就能为我们从理论上确定该化学反应是否能够自发进行，是否具有研究的价值。
2. 如何通过化学反应的能量变化确定反应的可能性和方向
确定化学反应研究对象的能量变化ΔH，对化学反应能否自发进行的判断具有重要意义，但并不是决定化学反应自发性的唯一判断依据，还需要考虑体系的另一个重要的状态函数即体系熵变ΔS。两者共同确立一个决定化学反应自发方向的状态函数吉布斯自由能变化ΔG，其关系式是：ΔG=ΔH-T・ΔS。吉布斯自由能变化ΔG可以从理论上给我们指明化学反应自发进行的可能性和方向。当吉布斯自由能变化ΔG
3. 化学反应与能量变化如何决定化学反应进程
当我们获得了化学反应的吉布斯自由能变化ΔG，就使我们掌握了该化学反应的自发推动力。这种推动力决定着化学反应进行的程度，即与化学反应的平衡常数之间会建立一定的关系，该关系式为：ΔG=-RTlnK。
这一关系揭示了一个化学反应中反应物与生成物变化关系的趋势，即可能性（化学热力学研究的问题仅涉及状态不涉及过程）。由上述关系可以看出，ΔG值越大，意味着化学反应的平衡常数越小，对于产物的生成来说，反应物是化学热力学稳定的，因为达到平衡时，仅有非常少量的产物生成。相反，ΔG越小，意味着化学反应的平衡常数就越大，必须消耗相当量的反应物去生成产物才能达到平衡，所以反应物是不稳定的。若ΔG=0，K=1，意味着体系处于一种特定的状态，反应的推动力为0，反应物和产物的量都不再随时间而改变。
4. 化学反应与能量变化如何决定氧化还原反应进程
按照原电池原理，任何一个氧化还原反应在理论上都能设计成一个原电池。氧化还原反应的自发反应进行的程度，正是原电池反应进行的推动力。而一个反应自发进行的推动力ΔG，与原电池的电动势之间的关系是：ΔG=-nFE。
原电池反应的推动力是两个电极半反应的电极电势不同所产生的电势差，若不存在电势差，反应的推动力就没有了。从化学热力学状态来看，此时状态下两个电极半反应的吉布斯自由能变化为0，反应就处于平衡状态。
由此可见，《化学反应原理》模块中的热力学知识，从化学反应能量变化的角度入手，从化学热力学函数焓变的引入开始，引导我们从状态变化的特征，得到了利用盖斯定律能够进行任何理论意义上的化学反应的放热或吸热计算，从而搞清了化学反应与能量变化之间的关系，为判断化学反应能否自发进行提供了重要的参考数据。在此基础上，通过吉布斯自由能的计算，形成了判断反应自发进行的判据，即解决了研究一个化学反应，首先要考虑的问题：该化学反应能否发生，是否具有研究的意义和可能。同时，吉布斯自由能变化，也为我们提供了一个化学反应如果可能发生，其反应进程大小的可能性问题。因为吉布斯自由能是化学反应可能进行的程度的推动力，与化学反应的平衡常数和电化学反应的电动势之间存在着必然的联系。
三、结语
通过以上的分析和讨论，我们认为中学化学教师在《化学反应原理》模块教学中存在很多学科性知识的误解，可以进一步加强化学热力学和化学动力学知识的学习，把握住研究化学反应过程中需要解决的五个基本问题，认真区分化学热力学和化学动力学的应用范围，以提升对《化学反应原理》模块的驾驭能力。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S]. 北京：人民教育出版社，2003.
[2] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书・化学反应原理[M]. 北京：人民教育出版社，2009.
关键词：化学方程式 教学 解析 策略
前言
化学方程式是化学的一种特殊语言，在化学方程式中蕴涵许多信息，如：化学反应中的各种数量关系、反应条件对反应过程的影响，它是反应可行性的判断依据、辨析基本概念和基本理论的依据。化学方程式有助于学生理解化学反应的实质，同时掌握物质的化学性质。些信息的提取和整合又为解决化学问题提供了思路。充分发掘化学方程式中的信息要素，能够使学生正确书写化学方程式，提高学生的化学水平。在教学实践当中结合教学理论，改进教学策略，优化知识结构，能够提高学生的认知水平，领悟学习化学的思想方法，最终提高化学教学效果.
1对化学方程式的认识与解析
化学方程式是一种符号语言，符号是它的表象特征。学生必须认识它的具体意义，掌握基本概念，结合具体物质及具体反应去认识它、研究它，才能理解化学方程式所蕴含的意义，从能够而加强理解和记忆。
化学方程式是一种解释化学现象，解决化学问题的工具。工具性是它的典型特征。主要表现是：它能够表述规律性化学原理；解释化学现象。人们能够利用化学方程式进行量化表达和计算，设计简单化工反应流程等等。在高中化学教学中，我们可以利用化学方程式的工具性结合化学反应实用性，提高化学教学的质量，享受化学学科的魅力。
化学方程式具有选择的多样性和思维的立体性特征。选择的多样性是指化学反应会随着反应条件（反应物浓度、反应物的量比关系等）的变化结果随之改变，思维的立体性是指化学反应可以多层次、多角度的理解分析。因此，在高中化学教学中，要依据化学的基本知识、基本原理及知识结构特点，分析学生的认知水平和心理特点，在此基础上，培养学生的概括、分析综合、比较及联想的能力，提高学生思维的灵活性、独立性、深刻性、广阔性、批判性，优化思维品质。
化学方程式的这些特点和属性决定了我们高中化学教学中要根据实际情况选择合适的教学策略。
2高中化学方程式教学策略
2.1 在教学实践中培养学生的实验实践意识
在高中化学方程式教学过程中，利用化学实验帮助学生构建化学方程式的知识，化学反应能通过反应的现象表现出来，具有直观性的特点，学生在观察现象的过程中体会化学反应的本质，从而理解化学方程式的属性和特征。在设计化学实验教学环节时，尽可能先易后难、先简单后复杂，逐步深人的进行。教师利用实验的实践过程，引导学生的思维活动，通过认识化学反应的实质有效地提高学生学习的兴趣和效率。例如：进行铁与氯化铜反应的化学实验。过量的铁粉与氯化铜发生置换反应，得到金属铜和氯化亚铁；同时，铁粉与剩余的氯化铁溶液反应，把混合溶液全部转化为纯净的氯化亚铁溶液，此反应过程得到方程式：Fe+CuCl2FeCl2+Cu。由于加入过量的铁粉，所以滤渣中不但有置换出来的铜，还有未反应完的铁；步骤③加入稀盐酸与滤渣中的铁粉反应而除去多余的铁，反应生成氯化亚铁和氢气；得出化学方程式： 2HCl+FeFeCl2+H2。学生在观察实验的过程中总结化学方程式的书写，这个过程既符合学生是教学的主体要求，教师也起到了教学的主导作用。在此过程中，实现了学生是高级知识的构建的新课标要求，同时又培养了学生的科学素养。化学方程式的教学建立在实验的基础上进行。是高中化学教学中最优化的教学策略。
2.2以化学方程式教学内容为载体，培养学生逻辑分析意识
在高中化学课堂教学中，以化学方程式内容为载体，配合恰当的教学方法和手段，是促使学生形成基本逻辑方式的教学途径。高中学生已经具备了一定化学概念、理论性知识、元素化合物事实性知识等的基本理论知识。在此基础上，高中阶段化学方程式的应用对于学生来说基本上拓展原有的知识结构，更新或充实原有层次相对较低的理论内涵，最终达到更深刻、更全面地理解化学反应的知识体系上来。这样，实施以化学方程式为载体的有效教学的关键就在于培养学生用严密的逻辑思维思考问题的习惯。引导学生在分析、比较的过程中，寻找新旧化学方程式的同化点，搭设新旧化学方程式之间的“桥梁”。学生通过一系列的学习、探究，能够更进一步的理解、认知化学方程式的规律和本质。从而，提高了学生思维的深刻性。以化学方程式为载体的教学策略提供了有针对性的感性材料，完全可以说明在典型、正确、丰富的感知基础上，引导学生逻辑地进行分析、综合、比较、概括，最终能够达到理解新化学反应方程式的本质，运用新化学反应方程式规律的教学目的。
另外，根据化学反应类型进行化学方程式教学的策略（即运用分类的教学策略），同样能够培养学生的归纳、综合及概况能力。例如：在众多反应类型中，氧化还原反应是高中重点学习的内容，这部分内容理解起来有一定的难度，在教学的过程当中按类型进行教学是很有必要的。氧化还原具有较强的规律性，包括价态律、守恒律、强弱律等。因而要注重从物质的结构分析物质具有的性质入手，从从物质中元素价态的变化规律及实验总结出反应的产物；从实验、对比中归纳氧化还原性的强弱。在化学反应方程式教学中，教师要擅长在丰富、典型、正确的感知基础上逻辑地进行分析、综合、比较、概括，从而达到理解和运用新化学反应的本质和规律之目的。
结束语
在理论与实践的结合中形成的策略，才具有指导性和操作性。而高中化学课程教学也非几种策略的简单运用就能做好，我们只有在新课程标准理念的指导下，根据学生的认知特点、记忆心理特点，结合学科教学特色与内容，创造性地指导学生，才能最大限度地提高化学方程式教学的质量，为学生终身学习奠定基础。
参考文献：
[1]鲍农农.高中化学方程式教学的解析与策略[J].河北理科教学研究. 2008,0.
[2]沈庆焉.浅析实验教学在高中化学教学中的重要性[J]新课程学习(下)..201.07.
18世纪末，人们把与氧化合的反应叫氧化反应，把氧化物中夺取氧的反应叫还原反应。
19世纪中，有了化合价的概念，人们把化合价升高的过程叫做氧化，化合价降低的过程叫做还原。
20世纪初建立了化合价的电子理论，人们把失电子的过程叫做氧化，得电子的过程叫做还原。
二、氧化还原反应的地位与作用
氧化还原反应是化学反应类型中的一类重要反应，它贯穿于整个化学学习过程，作为化学学科的核心知识，它是中学化学教学的重点和难点所在。氧化还原反应也是进行辩证唯物主义教育的典型教材。通过对氧化还原对立统一关系的正确引导，可以使学生逐步理解对立统一规律在自然现象里的体现，帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识，对学生形成科学的世界观起着举足轻重的作用。
三、疑难呈现
氧化还原属于化学基本概念范畴，集逻辑性、概括性、抽象性于一体。对于化学基本概念的教学，相比元素化合物知识而言，学生在学习动机上反映不够强烈。偏重于理论的学习致使学生的学习兴趣下降。氧化还原反应在理解上需要强化记忆的知识点较多，课堂学习所获得的知识框架由于没有深刻的感性理解的支撑，显得相对薄弱。特别在具体的应用中，氧化还原掌握的不稳定性就开始暴露。
教材处理过程中，如何引导学生运用相关知识从化合价升降和电子转移观点认识氧化、还原、氧化剂、还原剂、氧化还原反应等概念，从而归纳出氧化还原反应的特征与本质是重点及难点所在；氧化还原反应的知识拓展与应用、能力跃迁也是教材的难点体现。
四、疑难解析与解决策略
化学反应的发生可以看作是原子之间的重新组合，而原子之间的重新组合大多数是通过原子核外电子的转移、偏移、共用实现的。氧化还原反应的本质就是电子的转移，只有对氧化还原反应的本质有一个透彻的理解，才能对氧化还原反应有一个深入的全面的质的认识。
1.概念辨析，直观理解
氧化还原反应本质是电子得失或偏移。其概念应从本质上区分。（1）氧化剂：反应中所含元素得电子的物质。还原剂：反应中所含元素失电子的物质。特征：针对反应物而言。（2）氧化产物：反应中失电子元素所在生成物。还原产物：反应中得电子元素所在生成物。特征：在生成物中寻找，有的生成物可能既是氧化产物，也是还原产物。（3）氧化性：元素得到电子时表现出的性质。还原性：元素失去电子时表现出的性质。特征：针对元素而言，越易得电子氧化性越强，越易失电子还原性就越强。（4）被氧化：失电子的元素发生氧化反应的结果。其外观表现为元素价态升高。被还原：得电子的元素发生还原反应的结果。其外观表现为元素价态降低。
（5）氧化反应：失去电子的物质发生的反应。还原反应：得到电子的物质发生的反应。特征：针对反应类型而言。（6）反应物的用量：参加化学反应的整个反应物用量，包含了参加氧化还原反应部分用量，也包含未参加氧化还原反应用量。被氧化（还原）的用量：仅指反应物中有电子失（得）的那一部分物质用量。特征：反应物用量由方程式系数决定。
2.区别联系，归纳总结
氧化剂――得电子――化合价降低――还原反应――被还
（反应物） （本质） （特征） （反应类型） （结
原――还原产物
果） （生成物）
还原剂――失电子――化合价升高――氧化反应――被氧
（反应物） （本质） （特征） （反应类型） （结
化――氧化产物
果） （生成物）
3.形象记忆，巩固强化
氧化还原反应中的几组概念之间形近实异，极易混淆，在此将这些错综复杂的关系形象地比作“跷跷板”，以帮助记忆：
（注：实线表示氧化还原反应的起始状态，虚线表示反应后的状态。）
4.建构认知阶梯，完善知识网络
一般规律：较强的氧化剂+较强的还原剂较弱的还原
剂+较弱的氧化剂
氧化性：氧化剂>氧化产物
还原性：还原剂>还原产物
在教学过程中，教师要根据氧化还原的概念特征，促使学生掌握基本概念，产生学习兴趣，提高学习的积极性。氧化还原反应的本质属于微观的认识，要对此有清晰的把握，重要的是寻求宏观经验与微观世界的桥梁，这就需要构建认知的阶梯，有步骤，分层次地展开概念的理解与运用。首先，需不断地进行经验积累，在有氧参加的氧化还原反应、燃烧、缓慢氧化的基础上，从得失氧角度认识氧化还原反应；其次，对已有的概念不断进行深化理解，从得失氧角度深化到电子得失角度，在这一过程中，可将氧化还原反应中观察到的宏观现象、反应中电子的微观运动、化学反应方程式有机地联系起来，启发学生运用辩证唯物注意联系观、发展观客观地加以分析、认识与领会；最后，在深化理解的基础上还要进一步将形成的理论概念运用于实践活动，进行具体的探究活动，以不断地发展思维、形成能力，达到知识的迁移，从而实现陈述性知识向程序性知识的转化。
参考文献：
[1]朱志江.课堂教学难点突破策略例谈[J].中学化学教学参考，2004（1～2）.
[2]丁家春.关于中学化学中的几个难点问题的调研[J].中学化学教与学，2004（6）.
1.1对化学反应做到精确控制
在使用微化工技术进行化学反应时，由于所使用的微反应器的体积面积比较大，时间短用量少。在反应的时间和物料的使用上，与传统的化工技术相比有巨大的优势。传统的化工技术在进行化学反应时，需要将反应巨型化，时间和物料的用量上都无法做到完全精确。由于微反应器的管道是单一管道，属于连续流动反应，对反应的停留时间的掌控可以做到精确到秒，并且在化学反应释放出大量热量时，对热量进行随时吸收，以保证反应温度处在设定值内。使反应的精确度大大的提高。也正由于微反应器的体积小，使化学反应的物料用量上大大的缩减，使物料配置的精确度提高，避免常规反应去中出现的用量配置不精确，很难达到化学反应要求的问题。
1.2安全可靠
由于在进行化学反应实验时，经常会出现自由基爆炸等危险发生，所以传统的化工技术的安全性无法彻底保障。但在进行微化学反应实验时，微反应器的特征尺存要远远的小于火焰传播临界直径。这就为链式反应提供了有利条件，使之得以顺利进行。并且由于微反应器极高的换热率和系统内部滞留的物料。就可以在发生自由基爆炸的情况下，成功控制爆炸所造成的后果。使从前很多由于安全性低而无法实现的化学反应实验得以实施。
1.3可实现分布生产
传统的化工技术需要特定的化工原料、大型的化学反应设备、知识操作技能雄厚的技术人员。这些都是化工生产的生产成本居高不下，生产资料配备不齐全的主要原因。
1.4适应可持续环保的发展趋势
相较于传统化工生产产生三废多，资源利用率低的问题。微化工技术存在物料用量少、废物产出少、异地危险品运输的潜在危险小等特点。这是由于微化工技术的微型反应设备的用料量少，反应稳定的特点决定的。这既符合现代社会要求生产环保、能源利用率高的发展趋势，又节约了成本，消除很多如运输泄漏等不必要的污染。
2发展前景
微化工技术自产生以来发展迅速，尤其是近几年，微化工技术在不同的领域里展现出它与众不同的优势，特别是在材料制备和微尺度分散等方面的研究成果，极大的丰富了化工基础理论。但在取得了成就的同时，微化工技术的研究和应用依旧无法完全满足生产的需要，可见其仍有极大的发展空间。与此同时，在现有研究的基础上，尽快实现对微化工技术模拟的实现，将理论投入到实际生产当中。对现有微化工产业实行技术创新，细化微化工技术所研制的各种设备，使其尽量达到生产要求，迎合生产需要。就是微化工技术将来的发展方向。
3总结
关键词： 守恒法 粒子浓度 巧妙应用
一、引言
在人类社会的发展之中，化工科学提供的动力一直占据目前人类发展的位置，所以为了研究微观粒子的浓度，本文应用守恒法对于粒子的浓度进行分析，希望通过简单的剖析给予大家一定的启示。
二、守恒法的分类及特征
1.守恒法的分类
（1）电子守恒规律及表现
电子守恒规律：在任何氧化还原反应前后，得失电子的物质同时存在，物质的化合价相应的升高与降低。化合价发生变化的数量对应相等，得失电子数的数目不发生变化。其化学表现如下：得到电子总数（或化合价降低总数）=失去电子总数（或化合价升高总数）；在电解池中，通过阴极电子数=通过阳极电子数；在原电池中，通过正极电子数=通过负极电子数。
（2）质量守恒规律及表现
其具体内容为化学反应前参与反应的各物质的总质量与反应后生成物质的总质量相等，物质在化学反应前后的质量不发生变化。其化学表现如下：宏观表现：变化前后的质量相等；微观表现：在化学反应前后，同种元素的电子数不存在改变。
（3）物料守恒规律及表现
在电解质溶液中守恒规律称为物料守恒，其内容表示如下：物质进行化学反应，物质所含元素的原子个数或元素的物质的量在反应前后不发生变化。
2.守恒法的特征
（1）内容的概括
守恒法不存在具体的知识内容，其是化学各个知识点的概括总结。化学反应的守恒是化学中的核心，是联系化学各个知识点的综合。
（2）观念的持久
化学守恒观念的变化性不大，观念形成后就对在学生心中进行固化，其变化程度不高，具有较强的持久性。
（3）形成具有阶级性
在学习的不断深入发展中，学生随着知识的不断增长，对守恒关系的认识会逐步提高，原有的守恒观念不断进行补充，最后形成全面、深刻的守恒法观念。
三、粒子浓度问题
1.基本知识
（3）混合溶液中的比较，其离子浓度的大小依据为各个离子的电离、水解程度的不同。
2.对粒子浓度进行比较的步骤
（1）确定混合溶液是否发生反应，若混合溶液中的各个粒子进行化学反应，我们则计算出反应后各种溶质及其物质的量。
（2）判断混合溶液的酸碱性，并以此判断其电离与水解的相对强弱。
（3）在进行离子浓度大小比较时，我们应注意的两点，一是溶液中粒子电力与水解程度十分微弱，二是在分析离子进行反应时水的电离反应。
四、运用守恒法解决浓度问题
1.守恒法的选取
依据所学知识掌握守恒关系的不同特点，正确选择题目中涉及的守恒关系，从而准确迅速解答题目。以下便为对题目中守恒法的选择方法。
（1）选择电荷守恒法与物料守恒法的依据：题目考查的是溶液（特别是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度。
（2）选择电子守恒法的依据：题目考查的是氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价。
（3）选择质量守恒法的依据：题目中给出的化学反应中物质反应前后质量不发生变化。
五、结语
近年来，高考考查的重点有了一定的调整，对学生的发散思维要求程度更高。用守恒法解决粒子浓度问题，因其涉及的知识点众多，考查方式多样化。所以对此考查点的解析，使得学生能够较快掌握此类问题的解题思路与解题方法。实践证明，守恒法的应用能够使得学生在短时间内找到问题解答的切入点，有效提高学生解答问题的效率，提高解题正确率。
参考文献：
[1]于荣华.运用守恒法巧解化学题[J].中小学教学研究，2010（10）.
[2]于力游.化学方法的学习之守恒法[J].科学教育，2010（1）.
[3]严颜.溶液中粒子浓度大小比较问题的思考与总结，2014（8）.
[4]侯涛.中学教与学天津师范大学，2006（10）.
关键词：化学必修2；问题；建议
【中图分类号】G633.8
【文献标识码】C
【文章编号】1671-8437(2012)01-0109-01
大家很清楚。教科书就是精益求精的经典。本文就是想让教科书完美而起抛砖引玉的效果。下面笔者对使用《化学必修2》两年来教学实践过程中所遇到的问题提几点建议，列举出来与同行商榷。以期引起思考，共同提高。
1 课本6页实验(2)“在培养皿中放入一些水，……观察现象”。笔者对此实验有疑问：在培养皿中进行钾与水反应的实验时，从教学实践看钾因反应剧烈往往会从培养皿内溅出少许，有可能造成事故。建议将“培养皿”改为“烧杯”为宜。
2 课本21页实验1-2“取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层)……”，笔者建议改为“……切去外皮”比较好，因为不言而喻的是钠的氧化层在空气中永远也切不完。
3 课本34页实验2-2“……用玻璃棒快速搅拌，闻气味……”建议改为“……用玻璃棒快速搅拌烧杯中固体混合物，闻气味……”。否则，上面叙述将不合语法，指代不明。
4 课本34页《思考与交流》中“酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热”。笔者认为该定义描述不准确，容易引起歧义。如果不将酸碱的浓度限定为稀溶液，必将出现浓溶液稀释过程中吸放热的问题而影响对中和热的测定以及定义的理解。建议将其改为“在稀溶液中，酸和碱发生中和反应……称为中和热”。
5 课本42页倒数第一段中“人们将电池内的电解质NH4C1换成湿的KOH……”。该描述中“湿的KOH”是潮湿的KOH固体吗?究竟为何意，让初学者无法理解。经查资料发现“湿的KOH”应为“汞齐化的锌粉、35％的氢氧化钾溶液再加上一些钠羧甲基纤维素经糊化而成的混合物”，因此建议将“湿的KOH”改为“35％的KOH溶液”更准确且容易理解。
6 课本47页倒数第三段“……快慢用‘速度’表示相类似……”值得注意的是物理学中的速度是矢量，同理化学反应的快慢也是矢量。在过去化学反应的快慢用速度来表示，后来改为速率。建议将其改回称之为化学反应速度为宜。
7 课本79页“葡萄糖的特征反应：葡萄糖在碱性加热条件下，能与银氨溶液反应析出银”。我们必须明白能发生银镜反应者除了醛类以外，在常见的糖类中还有果糖、麦芽糖，在此称它为特征反应会让初学者认为发生了银镜反应的物质均为葡萄糖。或者是发生银镜反应的糖就是葡萄糖。所以，称之为特征反应是不合适的。
本文阐述了化工工艺设计的内容与特点，对于化工工艺设计中安全危险问题的策略进行了分析。
【关键词】
化工工艺设计；安全危险问题；问题策略
1前言
化工工艺设计主要是指工艺工程师根据一个或是几个化学反应来将化学材料转化为客户要求的产品的化学生产流程。在这一设计工作中工艺工程师所需要考虑的不仅仅包括了成本、产量、效率、时间等因素，安全危险问题的发现与控制更是化学工艺设计中的重中之重。
2化工工艺设计简析
2．1化工工艺设计内容化工工艺设计包括了许多方面的内容。众所周知安全问题是化工领域中各个行业都需要给予高度重视的行业。在这一过程中由于化工工艺设计工作有着自身的特殊性，因此这导致了工艺工程师需要对于其给予更高的重视程度。其次，工艺工程师在思考化工工艺设计内容时还应当进一步的熟悉设计工作的基本原则和精神，从而能够在此基础上更好的将其贯彻到整个设计工作中去。与此同时，工艺工程师在进行化工工艺设计内容确定时还需要把化工工艺设计中的细节进行灵活运用，从而能够在保证其符合化学工艺生产规范的同时也不会影响到化工产品的高效高质生产。
2．2化工工艺设计类型化工工艺设计的类型是以不同的概念进行区分的。工艺工程师在选择化工工艺设计类型时首先应当做好必要的概念设计工作。通常来说概念设计也被称为假象设计，这一设计实际上是按照规模工业生产装置进行的。此外，由于概念设计主要是在中试前进行，这一设计的主要目的在于更好的检查工艺条件和生产路线是否存在问题，并且进一步的确定数据和小试补充的内容。与此同时，工艺工程师在选择化工工艺设计类型时还应当对于试制产品考核的使用性能有着清晰的了解，从而能够在此基础上精确的判定出工艺系统连续运转可靠性。
2．3化工工艺设计步骤化工工艺设计的步骤总体而言较为繁琐。设计人员在进行设计步骤分解的过程中首先应当根据基础设计和批准的设计任务书和厂址选择报告来对于工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。此外，设计人员在进行设计步骤分解时还需要确保初步设计结果能够有效的满足项目审查和施工准备的规定，并且能够给建厂投资提供足够的依据。与此同时，设计人员在进行设计步骤分解时还应当做好相应的施工图设计，在这一流程中应当依据上级对初步设计的审批意见来进一步的确定的设计原则和方案，然后在此基础上根据建筑与非标准设备制作的要求来解决初步设计阶段待定的各项问题。
2．4化工工艺设计特征化工工艺设计有着自身独特的特征。设计人员在分析化工工艺设计特征时应当根据化工工艺设计新技术含量高、工艺流程独特等特点来进行相应的设计工作。此外，设计人员在分析化工工艺设计特征时还对于必要的基础设计资料进行完善与优化，从而能够在此基础上提升试验数据的完善性与可靠性。其次，工艺工程师在考虑设计特征时还应当努力的使数据的可靠性和完整性达到常规装置，从而能够对于总体投资进行持续的优化，最终能够保持设计的优越性。
2．5化工工艺设计规模化工工艺设计的规模实际上大小不一。一般而言化工生产装置的规模有着各自的区别，但是工艺工程师在进行化工工艺设计时为了能够更加有效的节约投资，则应当理解到部分设计环节实际上是无法完全按照规范规定来做的。此外，工艺工程师有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，部分情况下也需要对于工艺的规模进行调整与优化。与此同时，由于部分化工产品的设计周期短，因此企业为了能够尽快的占领市场，则青睐于缩短设计周期，因此这导致了工艺工程师在确定设计规模时受到了一定的现在?，这实际上对于设计安全造成了一定程度上的不利影响。
3化工工艺设计中安全危险问题控制策略
3．1安全问题识别方法化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患，并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次，设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析，从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类，最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。
3．2采取工艺防护措施化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施，从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次，设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性，例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时，设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量，从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。
3．3控制化学反应装置化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心，因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外，由于化学反应的种类繁多，并且反应的速度也较快，因此一旦出现较为严重的失控反应时，工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法，从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。
3．4整体园区设计工作化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平，从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外，企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题，并且进一步的创建完整性的安全生产标准，最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。
4结语
化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作，因此考虑设计的安全性就是每一个工艺工程师所必须进行的工作了。工艺工程师在减少化学工艺设计的危险性时应当秉持着从宏观到微观的原则，从园区设计到工艺防护到方程选择等不同的方面着手，就能够有效的提升化工工艺设计的安全性与可靠性。
参考文献:
［1］朱晓东．浅析化工工艺设计中安全危险的问题［J］．化学工程与装备，2014，06(15):45～47．
［2］李珊珊．化工工艺设计中的安全危险问题与策略分析［J］．山西化工，2014，12(15):61～63．
任何物质都有各自的能量状态，在不同的条件下，具有的能量又有不同，在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的能量称为化学反应的反应热。即，当反应物的总能量低于生成物总能量为吸热反应，当反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应。
吸热反应：其特征是大多数反应过程需要持续加热，如CaCO3分解等大多数分解反应，H2和I2、S、P等不活泼的非金属化合，CO2和C的反应。
放热反应：燃烧、中和、金属和酸的反应、铝热反应等。
说明：吸热反应有的不需要加热，多数需要加热，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。
能够表示反应热的化学方程式叫热化学方程式。
在热化学方程式中要标明反应物和生成物的聚集状态，而且要标明反应的温度和压强，因为不同的条件下，物质会具有不同的能量。
在恒温恒压的条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量叫做焓变（H）。焓变要标在热化学方程式后面，单位通常是KJ/mol。
规定：当H0时，为吸热反应。
另要注意，在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数表示物质的量。可以用整数或简单分数表示，且在同一化学反应中，H值与化学计量数成正比。
角度二：实验测量的角度
以苏教版活动与探究所设计的实验为蓝本，来测量盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热。先理解公式：Q=CMT和H=-cmT/n。再依据公式公式中各个物理量的含义来设计它们的取值范围。首先，比热容c，由于溶液的浓度很稀，故c的取值就近似为水的比热容。
其次m，由于反应液的浓度很稀，溶质量很少，故m就近似为水溶液的质量。
再者T，要考虑到刚开始时盐酸和氢氧化钠的温度T1T2分别不同，还要准确测定出反应后体系的最高温度T3，可以得出T=T3-（T1+T2）/2。
理解测量原理，再需要讨论的就是试验过程中可能出现的或已存在的问题。
例如：1.为什么要将氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中？
2.盖板问什么要及时盖上，怎样改进有更小的误差？
3.环形玻璃搅拌棒为什么要不断搅拌，为什么不可以换成金属材质的？
4.简易装置隔热材料的选取如何做到更好？
解决了这些问题，再安排学生自己动手操作实验，可以起到事半功倍的效果。
最后，让学生假设一种理想状态，在实验过程中无热量无缘无故损失，则把氢氧化钠溶液一次倒入盐酸中和把氢氧化钠分多次倒入盐酸溶液中的结果有什么影响。
从而推导盖斯定律，让枯燥的理论记忆，变为有趣的推理，可以加深学生的理解和记忆，并及时推广盖斯定律的运用，让学生掌握基本的方法。
角度三：从化学键的角度
首先，要明白化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成，而且旧键的断裂为吸热过程，新键的形成为放热过程，让学生理解要从物质的稳定性角度加以解释：形成化学键前为不稳定的原子，形成化学键后为稳定的物质状态。从不稳定到稳定是一个放热过程。
再者，我们要了解H=反应物的键能之和-生成物的键能之和。
即H=吸收的能量之和-放出的能量之和。当H0时，为吸热反应。这样符合学生的认知顺序。再辅以一些简单练习及时巩固学生对知识的理解和运用。
但是，在此角度中会存在一些结构复杂的问题。如N2+3H2=2NH3，假设NN键能为aKJ/mol；H-H键能为bKJ/mol；N-H键能为cKJ/mol。则本方程中H=a+3b-6c，特别是6c要注意说明每个NH3中有3个N-H健，2个2NH3就有6个N-H，此为6c的原因。还有更为复杂的情况，如，例题：
关键词：质量守恒定律；实验探究；问题线索
文章编号：1008-0546（2012）12-0002-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.001
一、“质量守恒定律”及其教学价值
“质量守恒定律”是人教版初中化学教科书中第五单元“化学方程式”课题1的教学内容，旨在帮助学生认识化学反应中的质量关系——质量守恒定律，认识定量研究在化学发展中的重大作用，并为学习书写化学方程式和依据化学方程式进行计算打下基础。
在历史上，罗蒙诺索夫和拉瓦锡先后通过大量的实验研究分别发现了化学反应过程中质量守恒这一规律性，并分别在1756年和1789年以普遍命题的形式把质量守恒定律清晰表述出来[1]。质量守恒定律是化学学科中非常重要的基本理论之一，它的发现为化学理论和实践的发展开辟了新的道路。为了发展学生对质量守恒定律的认识，教科书是以实验探究活动的形式来开展的，让学生能够通过实验探究来体验化学家发现规律的过程，认识化学反应体系中物质之间的内在规律，掌握探究规律性知识的科学方法。
质量守恒定律是从定量角度对化学反应本质的认识，而要发展学生的这种认识就必须引入一种严密的化学实验方法——定量分析。为了能够从定量角度准确判断化学反应前后物质的质量关系，就要使用一个称量质量的仪器——天平进行测量，学生不再直接观察化学反应的现象，而是通过实验仪器来获知化学反应的基本情况。当然，在本实验探究中定量分析是非常简单的，但是这些研究方法对于学生来说却是全新的。
二、学生探究“质量守恒定律”的基础与困难分析
在学习“质量守恒定律”之前，学生已经学习了有关化学反应的一些知识，比如有新物质的生成是化学反应的基本特征之一，化学反应的类型可分为化合反应和分解反应，化学反应中可能会产生气体、沉淀或者颜色改变等现象，这些知识构成了学生对化学反应的初步认识，也为开展实验探究奠定了知识基础；在此之前，学生也学习了一些基本的实验方法，比如天平的使用、药品的取用、实验观察、结果记录等，为实验探究的开展奠定了方法基础。
作为对规律性知识的探究，学生就不能单纯通过研究一个化学反应来获取实验结论，学生必须认识到探索一个普遍规律需要考虑到化学反应的各种不同情况，要选择有代表性的化学反应来研究它们的共性，以此得到对质量守恒定律的全面认识。这要求学生应具备较强的分析、综合和归纳能力。
作为一个定量分析实验，虽然操作技能和过程都非常简单，但是它却需要学生使用一种比较严密的思维方式来设计实验方案和分析实验结果，比如，质量守恒定律实验探究的研究对象是一个化学反应体系，学生要能够甄别出体系中实际参加化学反应的物质；实验观察的对象不再局限于化学反应本身，还要能够通过观察实验仪器来获取真实的实验数据；获得实验数据之后要对数据进行处理，学生要能够从若干零散的实验数据中获得对化学反应前后物质质量关系的规律性认识。这些就决定了学生不仅要能够精确、细致的操作实验获得可靠的实验结果，而且还要求学生具备较强的抽象思维能力。
但就学生的学习进度和学习状态来看，学生虽然对实验探究有着很大的兴趣，也乐于参与探究活动，但学生的思维方式较为单纯，思考问题不全面、认识问题不深入，还不具备处理复杂问题的能力。实验探究活动对学生的要求既反映了学生的不足，同时也为学生的发展预留了空间。所以，为了渗透科学规律产生的过程与方法，彰显学生建构知识的主体性，就必须采用有效的策略来引导学生体验“质量守恒定律”的形成过程。
三、利用问题引导学生体验“质量守恒定律”的形成过程
实验探究过程是一个既动脑又动手的过程，前者尤为重要，它决定了实验探究的品质，但动脑又是探究过程中教师最难掌控的一个方面，是引导学生进行深度探究必须面对的问题。学生的思维总是从解决问题开始的，好的问题设计可以激活学生认知结构中已有的知识和经验，让学生在已有基础上主动建构知识；可以为学生开展实验探究提供思路和线索，让学生的思维和行为清晰、有序；可以加强师生对话，让教师及时了解学生的探究情况，以便适时地加以启发和引导；还可以引发学生的认知困境，激发学生的探究欲望。所以，在探究活动中可以利用问题引导学生逐步体验知识的形成过程。
1.实验探究中问题的设计
为了利用问题引导学生深度探究“质量守恒定律”，在设计问题时需要考虑以下几个方面：一是问题之间要具有一定的逻辑性，特别是要结合质量守恒定律的实验探究过程；二是问题表达要考虑到科学性和可接受性，要以学生已有知识和经验基础为起点，正确使用学科概念，以学生能够理解的语言表达问题；三是教学过程中问题的提出要有一定的灵活性，能够根据实际情况适时发问，给予学生自主思考和相互讨论的时间，并充分利用追问为学生理解问题搭建脚手架。
基于上述思考，“质量守恒定律”实验探究中问题的设计方法是，先梳理出“质量守恒定律”探究活动的必要环节，再从每个探究环节中提炼出概括性较强的问题，形成一个问题线索（见表1）。问题线索是对学科逻辑和学生认知心理的整体把握，虽然在实际教学过程中不一定要把它呈现给学生，但是教师需要依据它生成出实际的教学问题，这样既保证了问题之间的逻辑性，同时也为具体问题的生成预留了空间。
2.实验探究活动案例分析
实验探究过程是一种复杂的行为表现，教师不可能事先预测出学生遇到的所有困难，预先设计问题线索是教师对学生认知过程的洞察与把握，但是在实际探究过程中问题策略的使用还应灵活多变。结合上面的问题线索，下面就以“质量守恒定律”实验探究的案例来阐释利用问题引导学生体验“质量守恒定律”的形成过程。
“质量守恒定律”实验探究的案例及分析：
环节一：提出问题
教师：（从定性的角度复习前面学过的化学反应）化学反应前后物质的质量有无变化呢？
学生：（进入思考状态，审视前面学习的化学反应）。
设计意图：制造认知困境，把学生的思维从对化学反应的定性认识引向定量认识。
环节二：猜想与假设
教师：反应物的总质量与生成物的总质量可能存在几种关系？说说你的依据。
学生1：相等，没有物质的损耗。
学生2：小于，空气中的氧气参加镁条燃烧反应。
学生3：大于，比如有气体放出。
设计意图：把探究问题明晰化，把学生的思维引向实验探究的核心内容，并制造学生之间的认知矛盾，引发探究欲望。
环节三：制定计划
教师：要想知道化学反应前后物质的质量变化情况，在实验中需要用到什么仪器？如何使用它呢？
学生：天平；先调零……（对学生出现的问题教师要及时追问引导）
设计意图：突出天平在实验探究中的作用，为下面的实验操作环节进行铺垫。
教师：你认为反应物的总质量大于生成物的总质量，那你能否根据提供的实验用品设计实验来验证你的猜想呢？（铁钉、硫酸铜溶液、稀盐酸、石灰石、澄清石灰水；烧杯、试管、带导气管的锥形瓶、气球、装有二氧化碳的注射器、带有胶塞的广口瓶等）
学生：用天平称量盐酸与石灰石的反应。
教师：说的细致一点，如何进行操作？
学生：先往锥形瓶中放入少量稀盐酸，塞上橡胶塞，放在天平的左盘上；然后再取几颗石灰石也放在左盘，一起称取它们的质量。称完后，其他不动，把石灰石放入锥形瓶中进行反应，观察天平的示数，如果左盘变轻就说明质量减少。
教师：仔细思考一下，这个反应有什么特点？
学生：有二氧化碳气体产生。
教师：二氧化碳气体难道不是生成物吗？
学生：哦，是。
教师：想一想你的操作是不是遗漏了什么？
学生：还要在导气管绑上一个气球，防止二氧化碳跑掉。
……
设计意图：通过对三个实验方案（盐酸与石灰石反应、铁钉与硫酸铜反应、二氧化碳与澄清石灰水的反应）的分析，教师步步追问让学生理顺自己的思路，在思维上形成一个清晰的、科学的实验操作方案。
环节四、环节五：进行实验、收集证据
教师：为了保证实验的可靠性，在实验操作过程中应该注意哪些问题？
学生：正确使用天平；不让气体泄漏……
教师：在实验过程中你应该重点观察什么？需要记录哪些实验结果？
学生：重点观察和记录天平的示数，记录称量的各物质的名称。
……
设计意图：把学生的思维引向具体的实践操作，让学生树立科学的态度和严谨的实验精神，强化学生实验观察的意识，培养学生良好的实验习惯。
环节六：解释与结论
教师：实验结果能够直接证明你的猜想吗？为什么？
学生1：能，因为化学反应前后天平的示数不变就说明质量不变。
学生2：不能，因为天平称量的不仅仅是反应物和产物，还有实验仪器的质量，不能说明问题。
教师：到底谁对呢？大家再回忆一下我们探究的问题是什么？
学生：反应物的总质量与生成物的总质量有什么关系。
教师：非常好，为了避免干扰是不是需要把不相关的质量给剔除掉？
教师：请根据你的称量记录判断化学反应前后各种物质的质量变化。
学生：发生变化的是部分盐酸和石灰石反应生成了氯化钙、水和二氧化碳；没有发生变化的是锥形瓶、气球、未反应的盐酸和石灰石、盐酸溶液中的水等。
……
教师：通过对上述三个实验的结果进行分析你能得出什么结论？
学生：反应物的总质量等于生成物的总质量。
设计意图：引导学生透过现象看本质，对实验结果进行深入分析。引导学生正确识别和分析化学反应体系，从本质上探索化学反应前后物质的质量关系。通过对三个实验结果的分析，培养学生的总结归纳能力，体验规律的产生过程，同时也为引出质量守恒定律的概念做好了准备。
（注：本案例是在北京大兴红星中学杨艳伟老师课堂教学的基础上整理而得）
四、小结
在“质量守恒定律”实验探究活动中充分利用问题策略引导学生体验规律性知识形成过程，有效地改善了学生的实际探究效果，特别是学生在实验过程中具有了很强的目的性，而不再是形式上的实验探究。当然，这些问题策略的有效性发挥还需要教师在实际教学过程中进行合理控制、灵活处理，恰当把握提问题的时机，给学生留出足够的思考时间，对学生的反馈及时追问，直至彻底的理解问题等等。
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.003
2014年2月起某地区中学进行为期一学期的支架式教学模式实验，随机选取高二年段的两个班级进行教学，其它班级使用传统教学进行对比。该高二年段下学期使用用的教材为江苏教育出版社选修四《化学反应原理》，作者将实验班和平行班就专题二第三单元“化学平衡的移动”进行同课异构观察对比[1]。本单元支架式教学使用2.5个课时，传统教学使用2个课时进行教学。
一、教材分析
本节课为苏教版选修四《化学反应原理》专题二第三单元“化学平衡的移动”的第一课时。学生在此之前已经学习了化学反应的方向与限度。具备了化学反应的方向、影响化学反应速率的因素、化学平衡常数等基础知识。为本节课影响化学平衡的因素做铺垫。同时，本单元的教材编写采取先分后总的方式，先让学生学习影响反应平衡的方式，再总结出勒夏特列原理。
二、目标分析
新课程标准中对本单元的内容标准为：通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。故掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响，理解勒夏特列原理的涵义为本单元的重点。并在教学过程当中让学生学会用探究的方法探索世界，树立透过现象看本质的唯物主义观点。
三、观察对比
支架式教学是建构主义理论指导下建立的教学模式，强调学生的主体地位与教师的主导作用。重视教学过程中“脚手架”的搭建，使学生主动攀爬。故对三维目标中的过程与方法有一个比较自然的传达。作者选取其中的一个教学片断与传统的以“传递?接受?验证”为主要特征、以教师为中心的教学模式进行对比。
四、对比分析
以下将上述使用支架式教学的称为A，将对比使用传统教学的称为B。
1. 教材处理比较
A按照课本编排的方式，依次让学生分别理解浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响，最后再进行总结分析出勒夏特列原理。B将物理学科的“增缩减扩”规律迁移至外界因素对化学平衡的影响规律，实质是先“暗中”向学生传授“勒夏特列原理”等规律，再对有关“规律”进行应用。
2. 教学内容比较
A在教学内容的编排上，主要采取用微观原理解释宏观现象的方法。尽量利用同一化学反应做不同的对比实验，引导学生观察实验现象并分析讨论其可以得出都结论，教或学的过程中都留下一些生成性的问题，可供今后练习课中进行探讨。B在教学内容编排上，条理性、系统性强，课容量较大，学生在最短的时间内掌握到最多的集成性知识。
3. 教学方法比较
A在教学中使用的教学手段较多，实验教学也容易引起学生的兴趣与注意，配合适当的方法支架引导学生的思维方向，最终用任务支架的方式撤去脚手架，完成学生最近发展区的穿越，并留下较多的可持续发展空间。B教学方法较为单一，弱化了实验教学手段的应用以及外界因素对化学平衡移动影响规律的分析，但补充了较多的图像分析以及课堂练习等内容。
4. 学生行为比较
A的班级较为活跃，积极回答老师的提问并多位学生向老师提出了生成性问题。B的班级在老师的多次提醒下能认真做笔记，班级很安静、纪律较好。
五、观察反思
通过上述对比，我们发现支架式教学模式确实可以较好地体现新课程的理念，在支持学生的自主学习、合作学习和探究学习等方面有明显的作用，学生在教师引导和帮助下主动建构知识的特征也比较明显，也可以感觉到学生的学习能力得到了有效提高，总体上可以认为达成教学目标的效率较高、效果较好。
某些化学反应可产生发光现象，反应所产生的化学能，激发分子或原子，当被激发的分子或原子回到基态时，无法承载之前吸收的化学能，这些化学能便以辐射的形式释放出去，产生发光现象。不同性质、不同量化学成分发生化学反应的能量差异，决定发光广谱大小、范围，通过分析这些差异，可定量测算空气中含有的化学物质成分与量。化学发光分析具有较高的灵敏度，相较于传统的物质质量分析法，化学发光法操作与实现路径简单，光谱分析误差与准确率可基本满足需要。如对硫化物进行火焰化学发光反应，测定精度可达到0.02μgS，以一氧化碳与臭氧进行气相化学发光反应，测定NO精度可达1ppb.以化学发光反应分析物质成分准确度较高，不易受其它因素干扰其主要原因有二：
1）化学发光广谱是由化学反应本身决定的，化学反应决定受到激分子或原子在整个化学反应中的作用，而化学反应可通过控制物质成分实现精准控制；
2）化学发光反应的类型较少：同一种物质与之发生反应可产生发光效果的物质成分种类较少；不同化学反应产生的光谱多不相同。通过对一种光谱进行分析，便可较容易的分析出是哪种物质发生化学反应。目前，我国各大城市常用的动态多功能空气污染监测设备，便可对空气进行实时监测，无需进行分离、沉淀等预处理。化学发光反应符合率、精确度较高，应用于空气污染测定，无需太多复杂的设备，一般只需滤光片与光电倍增管即可。同时因化学反应、设备操作、分析过程较简单，应用化学发光测定空气污染，速度极快，可实现连续、实时测定，有助于获取更多的样本。总而言之，化学发光法是一种理想的空气污染监测技术。
2几种常见空气污染物及其化学发光法测定
2.1一氧化碳测定测定碘的五氧化物与一氧化碳产生化合反应中碘含量的增减是检测一氧化碳含量最精确的化学检测法，但该法仅适用于烟道气与废水中的一氧化碳测定，测定空气中的一氧化碳含量灵敏度较差。利用装有氨磺酰苯酸银的硅橡胶膜渗透装置，滤过一氧化碳，生成淡黄色-褐色胶态银，可测定2~80μ/l范围内的一氧化碳，但该法反应速度较慢，不适合环境空气一氧化碳实时监测。目前综合效益最好的测定法为：通过元素钯与酸性氯化物溶液中的碘酸盐发生还原反应，萃取阴离子，以焦宁G为反离子，在535nm处测定萃取物的吸光度，精度范围达到1μl/L，适用于测定交通环境空气中的一氧化碳。
2.2氮氧化合物测定盐酸萘乙二胺分光光度法是国家环境保护部关于环境空气氮氧化合物检测的推荐方案，其基本原理是：建设一套具有两支吸收瓶的反应设备，第一支吸收瓶中的吸收液吸收空气中的二氧化氮发生化学反应，产生粉红色偶氮染料，滤过的一氧化氮通过氧化管中的酸性高锰酸钾溶液生成二氧化氮，被第二支吸收瓶中的吸收液吸收发生反应。应用分光光度法对产生粉红色偶氮染料过程中的光谱进行测定，其在波长540nm处吸光度与吸收瓶中的二氧化氮含量密切相关，计算两只吸收瓶中的偶氮染料可测定环境空气中一氧化氮、二氧化氮水平。该法适用性良好，准确度高，反应溶液稳定，保存时间长，是一种较为理想的氮氧化合物检测方法。
2.3二氧化硫测定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法是环境空气质量监测国家标准推荐技术方案，该技术起源于美国，自1982年引入我国，并逐渐得到推广，经过十数年验证改进，其技术路径已基本成熟。该技术主要实现路径与原理如下，通过吸收瓶中盐酸副玫瑰苯胺储备液吸收环境空气中的二氧化硫，对产生的二氧化硫化学反应进行分光光度法检测，计算二氧化硫含量。工作场所检测标准为：标准曲线浓度范围0.60μg/ml～1.60μg/ml，对所生成的化合物在575nm处分光度在20℃±2℃水浴环境下处理15min进行显色对比分析，检出上限为1.6μg/ml，实际标准限为：0.45μg/ml；环境空气监测标准为：标准曲线浓度范围0.050μg/ml～1.000μg/ml，测定波长577nm，20℃显色，时间20min[5]。该法适应性强，在多个省市地区经过实证验证，抗干扰能力极强，试剂无剧毒、廉价易得，吸收效率高，溶液室温下稳定性强易保存，采样最佳吸收范围与光度宽度范围易于控制，技术易于掌握，是一种较理想的环境空气二氧化硫监测方法。
2.4铅元素测定铅是一种有毒重金属，危害极大，近年来，血铅中毒事件频发，已引起人们的广泛关注，城市空气铅含量水平不断上升，严重威胁城市居民生命健康。火焰原子吸收分光光度法是国家环保总局推荐的空气铅含量测定技术方案，通过吸收瓶滤过膜直接采集空气中的铅元素，经消解制备，直接吸入空气，通过乙炔火焰进行原子化，获得283.3nm分光度，一般采用空心阴极灯测定，据吸光度与金属浓度定量分析。石墨炉原子吸收法也是目前应用较广泛的环境空气铅元素测定方法，将富含铅元素的溶液吸入空气，经过石墨管，在高温环境下原子化，发生发光效应，通过铅空心阴极灯发射谱线，测定波长283.3nm，一般来说辐射光特征与其居石墨管的距离有关，两者呈反比，通过测定能量吸收情况，计算铅元素浓度，进行定量分析。两种方法灵敏度、精确度并无优劣之分，均适用于空气中铅元素测定，但从实践操作来看，火焰原子吸收分光光度法操作更简单，影响吸光度因素较少，抗干扰能力更强，回收率更高，适用于日常连续监测。
2.5臭氧监测测定大气中臭氧含量的方法较多，包括碘量法、紫外线分光光度法、气相色谱法、靛蓝二磺酸钠（IDS）分光光度法、化学发光法等，其中IDS是目前我国环保总局推荐方案，具有灵敏度高、重复性好、抗干扰能力强、试剂稳定等优点。IDS溶液吸光度曲线与浓度密切相关，在1610nm处达到最大吸收波长。IDS与臭氧以1∶2摩尔比进行反应，通过计算吸光度，分析溶液浓度改变情况，进而定量测算出臭氧含量。
3小结
