時間：2023-06-14 16:18:50
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學反應的特征，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：可逆反應；限度
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）15-320-02
一、教學目標：
1.知識與技能目標
（1）通過科學史話認識化學反應限度的存在，了解化學反應限度的概念和產生原因。
（2）掌握達到化學反應限度的特征，并會運用此特征判斷某一反應是否達到化學反應的限度
（3）理解化學平衡建立的過程，并會分析化學反應限度的速率――時間圖像
（4）了解控制反應條件在生產生活和科學研究中的作用，認識提高燃料的燃燒效率的重要性和方法。
2、能力與方法目標
（1）注重培養學生分析問題的能力。
（2）通過對探究二的分析，注重培養學生的思維邏輯性。
3、情感、態度和價值觀目標
（1）通過探究活動，培養學生嚴謹細致的科學態度和質疑精神。
二、教學重點、難點
重點：化學反應限度概念；了解影響化學反應限度的因素。
難點：化學反應限度的本質原因及外部特征。
三、教學方法
學案導學、講練結合
四、課時安排：1課時
五、教學過程
引入：化學反應是按照化學方程式中的計量關系進行的，我們正是據此進行有關化學方程式的計算。你是否思考過這樣一個問題：一個化學反應在實際進行時（如化學實驗、化工生產等），給定量的反應物是否會按照化學方程式中的計量關系完全轉變為產物？如果能，是在什么條件下？如果不能，原因是什么？
這就是我們本節課的內容，化學反應的限度。
板書：
1、化學反應的速率和限度
2、化學反應的限度
師：帶著這個疑問，請同學們閱讀科學史話――煉鐵高爐尾氣之謎
【多媒體】煉鐵高爐尾氣之謎
探究一：什么是化學反應的限度，為什么存在化學反應限度的問題？
【學生活動】可逆反應：在同一條件下，既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應。
由于可逆反應不能進行到底，因而出現了反應的限度問題。
板書：
1、化學反應限度：在一定條件下，可逆反應所能完成或達到的最大程度。
【隨堂練】例1、H2+O2 ===== H2O，H2O ===== H2+O2是否互為可逆反應？
例2、在可逆反應體系2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）加入18O2后，哪些物質中會含有18O？
探究二：2SO2+O2 2SO3（一定條件下，向一體積一定的密閉容器中通入一定量的SO2、O2，請分析以下問題）
（1）反應起始時，正反應與逆反應速率是否相同？（提示：此時反應速率與濃度有關）
（2）隨著反應的進行，各物質的濃度是如何變化的？
（3）隨著反應的進行，正反應速率和逆反應速率是如何變化的？最終達到怎樣的狀態？
（4）能否用圖示表示該過程？
【學生活動】反應開始時，反應物濃度 ，正反應速率 ；生成物濃度為 ，逆反應速率為 。隨著反應的進行，反應物濃度 ，正反應速率 ；生成物濃度 ，逆反應速率 。當正反應速率 逆反應速率時，反應物濃度和生成物濃度不再發生改變，達到表面靜止的狀態――平衡狀態
板書：2、化學平衡的建立――可逆反應
速率――時間圖
探究三：達到化學反應限度的特征有哪些？
【學生活動】可逆反應；正反應速率=逆反應速率；各組分的濃度、物質的量保持不變；動態平衡； （指導學生從探究二的討論中得出結論）
板書：達到化學反應限度的特征：逆、等、定、動、變
【隨堂練】例3、一定溫度下，可逆反應3X（g）+Y（g） ==== 2Z（g）達到限度的標志是（ ）
A、單位時間內生成3n mol X，同時消耗n mol Y
B、X的生成速率與Z的生成速率相等
C、X、Y、Z的濃度相等
D、X、Y、Z的分子個數比為3：1：2
一、《化學反應原理》模塊課程的意義
要提高《化學反應原理》模塊課程教學的有效性，必須對課程涉及的學科功能和作用有清晰的認識，即《化學反應原理》模塊課程是如何通過化學熱力學和化學動力學這兩大物理化學的分支學科，來闡釋化學反應的基本原理，揭示化學反應中能量轉化的基本規律，呈現化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用的。也就是說，通過《化學反應原理》模塊課程的學習，要讓學生對《化學反應原理》模塊課程的功能和作用有何整體上的認識。
要研究一個化學反應，每個研究者都需要解決好以下幾個基本的問題，即①化學反應最本質的特征――化學反應過程中能量是如何變化的？（化學反應與能量變化的關系）②在特定條件下，化學反應能否進行？朝什么方向進行？（自發性和方向性問題）③若化學反應能夠進行，化學反應又能達到什么限度？（反應平衡問題）④若化學反應能夠進行，化學反應有多快？（化學反應速率問題）⑤若化學反應能夠進行，是如何進行的？（歷程的問題）以上這些問題，前三者可以通過化學熱力學加以解決，后兩者則可以通過化學動力學研究來實現。化學熱力學和化學動力學的任務和目的不同：化學熱力學主要是解決化學反應的可能性問題，著眼于化學反應體系狀態研究。而化學動力學則解決實現化學反應的現實性問題，著眼于化學反應過程研究。
因此，可以看出《化學反應原理》模塊的教學，可以實現為學生提供研究方法上的指導，這是教學過程中應當注意把握的對《化學反應原理》模塊意義的整體性認識。只有深刻認識《化學反應原理》模塊所涉及學科知識的意義，才能真正把握《化學反應原理》模塊課程的核心價值，理解教材各知識點的教學價值，更有效地落實教學目標。
二、《化學反應原理》模塊中“化學反應與能量變化”問題討論
在平時的教研活動和教師培訓過程中，與中學化學教師交流發現，《化學反應原理》模塊中“化學反應與能量變化”的問題困擾著很多中學化學教師。[2-4]比如，能量變化是化學反應的本質，決定著化學反應的一切性質；如何通過化學反應的能量變化確定化學反應的可能性和方向；化學反應與能量變化如何決定化學反應進程；化學反應與能量變化如何決定氧化還原反應進程等問題。這些問題事實上涉及到的是上文提到的研究化學反應過程中需要解決的五個基本問題的前三個問題（即化學熱力學需要解決的問題）。
1. 能量變化是化學反應的本質，決定著化學反應的一切性質
能量變化是化學反應的本質，決定著化學反應的一切性質。化學反應研究需要首先弄清楚其能量的變化。教材[2]將“化學反應與能量變化”作為《化學反應原理》模塊專題一的內容，其理論依據正在于此。“化學反應與能量變化”專題討論的核心知識是蓋斯定律，它為我們提供了如何確定一個未知化學反應的反應熱（能量變化）的手段，從而為化學反應本質的研究打開了解決問題的門戶。
（1）新教材為何要引入焓變ΔH的概念，焓變ΔH與反應熱Q有何不同
為了引入蓋斯定律這一核心知識，需要有其引入的前提條件。蓋斯定律是建立在化學熱力學研究基礎之上的，必然要涉及到化學熱力學最重要的性質――狀態函數。沒有狀態函數焓變ΔH的引入，蓋斯定律就無從談起，這就是教材引入焓變的真正意義所在。
焓變ΔH與原教材用Q表示的反應熱究竟有何不同？作為狀態函數，焓變僅與狀態有關，而反應熱Q則與反應過程有關。正因為如此，從獲取角度看，反應熱Q只能通過實驗逐個測量，但焓變ΔH，卻可以在理論上為一切的化學反應研究對象通過計算加以獲得，從而為該化學反應的進一步研究奠定了能量數據的基礎。
（2）焓H是什么
按照能量守恒（熱力學第一定律）原理：在化學反應過程的任何瞬時，內能的變化：dU=δQ-W=
δQ-ΔP外ΔV（體系放熱-環境對體系做的功）。
若體系變化只做體積功（熱膨脹、收縮）不做其他功時：定壓條件下的體系，反應熱
Qp =ΔU+P外ΔV=（U2+ P外V2）-（U1+ P外V1）；
因此，體系吸收或放出的熱量就體現為化學反應前后兩種狀態下的U+ P外V的差值。而U、P、V都是狀態函數，因此U+ P外V也是一種狀態函數，這就是焓H的定義H=U+ P外V。 當然，這僅是理論概念，可知而無法測量。
（3）只有恒壓反應熱Qp=ΔH，而恒容反應熱Qc≠ΔH
反應熱可以通過彈式量熱計進行測量，但中學化學教師在教學中常常忽視了一點，即彈式量熱計是在恒容條件下測量物質的燃燒反應熱，得到的是Qc=ΔU，它并不等于焓變。要得到ΔH，需要進行以下換算：ΔH=ΔU+ P外V = Qc+ΔγRT。
例如：正庚烷的燃燒反應為C7H16（1）+11O2（g）=7CO2（g）+8H2O（1）
25℃時，在彈式量熱計中1.2500 g正庚烷充分燃燒所放出的熱量為60.089 kJ。試求該反應在標準壓力、25℃下進行的化學反應熱效應ΔH。
解：正庚烷的摩爾質量為M=100 g?mol-1，所以n=0.0125 mol，
在彈式量熱計中進行定容反應，故ΔU=-60.089 kJ，
反應的ΔU= - 4807 kJ?mol-1，
由方程式可知，反應前后氣體物質計數量之差為Δγ=7-11= - 4，
則根據ΔH = Qc+ΔγRT
=（-4807-4×8.314×10-3×298） kJ?mol-1
= -4817 kJ?mol-1。
知道了一個化學反應的反應熱ΔH，就能為我們從理論上確定該化學反應是否能夠自發進行，是否具有研究的價值。
2. 如何通過化學反應的能量變化確定反應的可能性和方向
確定化學反應研究對象的能量變化ΔH，對化學反應能否自發進行的判斷具有重要意義，但并不是決定化學反應自發性的唯一判斷依據，還需要考慮體系的另一個重要的狀態函數即體系熵變ΔS。兩者共同確立一個決定化學反應自發方向的狀態函數吉布斯自由能變化ΔG，其關系式是：ΔG=ΔH-T?ΔS。吉布斯自由能變化ΔG可以從理論上給我們指明化學反應自發進行的可能性和方向。當吉布斯自由能變化ΔG
3. 化學反應與能量變化如何決定化學反應進程
當我們獲得了化學反應的吉布斯自由能變化ΔG，就使我們掌握了該化學反應的自發推動力。這種推動力決定著化學反應進行的程度，即與化學反應的平衡常數之間會建立一定的關系，該關系式為：ΔG=-RTlnK。
這一關系揭示了一個化學反應中反應物與生成物變化關系的趨勢，即可能性（化學熱力學研究的問題僅涉及狀態不涉及過程）。由上述關系可以看出，ΔG值越大，意味著化學反應的平衡常數越小，對于產物的生成來說，反應物是化學熱力學穩定的，因為達到平衡時，僅有非常少量的產物生成。相反，ΔG越小，意味著化學反應的平衡常數就越大，必須消耗相當量的反應物去生成產物才能達到平衡，所以反應物是不穩定的。若ΔG=0，K=1，意味著體系處于一種特定的狀態，反應的推動力為0，反應物和產物的量都不再隨時間而改變。
4. 化學反應與能量變化如何決定氧化還原反應進程
按照原電池原理，任何一個氧化還原反應在理論上都能設計成一個原電池。氧化還原反應的自發反應進行的程度，正是原電池反應進行的推動力。而一個反應自發進行的推動力ΔG，與原電池的電動勢之間的關系是：ΔG=-nFE。
原電池反應的推動力是兩個電極半反應的電極電勢不同所產生的電勢差，若不存在電勢差，反應的推動力就沒有了。從化學熱力學狀態來看，此時狀態下兩個電極半反應的吉布斯自由能變化為0，反應就處于平衡狀態。
由此可見，《化學反應原理》模塊中的熱力學知識，從化學反應能量變化的角度入手，從化學熱力學函數焓變的引入開始，引導我們從狀態變化的特征，得到了利用蓋斯定律能夠進行任何理論意義上的化學反應的放熱或吸熱計算，從而搞清了化學反應與能量變化之間的關系，為判斷化學反應能否自發進行提供了重要的參考數據。在此基礎上，通過吉布斯自由能的計算，形成了判斷反應自發進行的判據，即解決了研究一個化學反應，首先要考慮的問題：該化學反應能否發生，是否具有研究的意義和可能。同時，吉布斯自由能變化，也為我們提供了一個化學反應如果可能發生，其反應進程大小的可能性問題。因為吉布斯自由能是化學反應可能進行的程度的推動力，與化學反應的平衡常數和電化學反應的電動勢之間存在著必然的聯系。
三、結語
通過以上的分析和討論，我們認為中學化學教師在《化學反應原理》模塊教學中存在很多學科性知識的誤解，可以進一步加強化學熱力學和化學動力學知識的學習，把握住研究化學反應過程中需要解決的五個基本問題，認真區分化學熱力學和化學動力學的應用范圍，以提升對《化學反應原理》模塊的駕馭能力。
參考文獻：
[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）[S]. 北京：人民教育出版社，2003.
[2] 宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書?化學反應原理[M]. 北京：人民教育出版社，2009.
關鍵詞：化學方程式 教學 解析 策略
前言
化學方程式是化學的一種特殊語言，在化學方程式中蘊涵許多信息，如：化學反應中的各種數量關系、反應條件對反應過程的影響，它是反應可行性的判斷依據、辨析基本概念和基本理論的依據。化學方程式有助于學生理解化學反應的實質，同時掌握物質的化學性質。些信息的提取和整合又為解決化學問題提供了思路。充分發掘化學方程式中的信息要素，能夠使學生正確書寫化學方程式，提高學生的化學水平。在教學實踐當中結合教學理論，改進教學策略，優化知識結構，能夠提高學生的認知水平，領悟學習化學的思想方法，最終提高化學教學效果.
1對化學方程式的認識與解析
化學方程式是一種符號語言，符號是它的表象特征。學生必須認識它的具體意義，掌握基本概念，結合具體物質及具體反應去認識它、研究它，才能理解化學方程式所蘊含的意義，從能夠而加強理解和記憶。
化學方程式是一種解釋化學現象，解決化學問題的工具。工具性是它的典型特征。主要表現是：它能夠表述規律性化學原理；解釋化學現象。人們能夠利用化學方程式進行量化表達和計算，設計簡單化工反應流程等等。在高中化學教學中，我們可以利用化學方程式的工具性結合化學反應實用性，提高化學教學的質量，享受化學學科的魅力。
化學方程式具有選擇的多樣性和思維的立體性特征。選擇的多樣性是指化學反應會隨著反應條件（反應物濃度、反應物的量比關系等）的變化結果隨之改變，思維的立體性是指化學反應可以多層次、多角度的理解分析。因此，在高中化學教學中，要依據化學的基本知識、基本原理及知識結構特點，分析學生的認知水平和心理特點，在此基礎上，培養學生的概括、分析綜合、比較及聯想的能力，提高學生思維的靈活性、獨立性、深刻性、廣闊性、批判性，優化思維品質。
化學方程式的這些特點和屬性決定了我們高中化學教學中要根據實際情況選擇合適的教學策略。
2高中化學方程式教學策略
2.1 在教學實踐中培養學生的實驗實踐意識
在高中化學方程式教學過程中，利用化學實驗幫助學生構建化學方程式的知識，化學反應能通過反應的現象表現出來，具有直觀性的特點，學生在觀察現象的過程中體會化學反應的本質，從而理解化學方程式的屬性和特征。在設計化學實驗教學環節時，盡可能先易后難、先簡單后復雜，逐步深人的進行。教師利用實驗的實踐過程，引導學生的思維活動，通過認識化學反應的實質有效地提高學生學習的興趣和效率。例如：進行鐵與氯化銅反應的化學實驗。過量的鐵粉與氯化銅發生置換反應，得到金屬銅和氯化亞鐵；同時，鐵粉與剩余的氯化鐵溶液反應，把混合溶液全部轉化為純凈的氯化亞鐵溶液，此反應過程得到方程式：Fe+CuCl2FeCl2+Cu。由于加入過量的鐵粉，所以濾渣中不但有置換出來的銅，還有未反應完的鐵；步驟③加入稀鹽酸與濾渣中的鐵粉反應而除去多余的鐵，反應生成氯化亞鐵和氫氣；得出化學方程式： 2HCl+FeFeCl2+H2。學生在觀察實驗的過程中總結化學方程式的書寫，這個過程既符合學生是教學的主體要求，教師也起到了教學的主導作用。在此過程中，實現了學生是高級知識的構建的新課標要求，同時又培養了學生的科學素養。化學方程式的教學建立在實驗的基礎上進行。是高中化學教學中最優化的教學策略。
2.2以化學方程式教學內容為載體，培養學生邏輯分析意識
在高中化學課堂教學中，以化學方程式內容為載體，配合恰當的教學方法和手段，是促使學生形成基本邏輯方式的教學途徑。高中學生已經具備了一定化學概念、理論性知識、元素化合物事實性知識等的基本理論知識。在此基礎上，高中階段化學方程式的應用對于學生來說基本上拓展原有的知識結構，更新或充實原有層次相對較低的理論內涵，最終達到更深刻、更全面地理解化學反應的知識體系上來。這樣，實施以化學方程式為載體的有效教學的關鍵就在于培養學生用嚴密的邏輯思維思考問題的習慣。引導學生在分析、比較的過程中，尋找新舊化學方程式的同化點，搭設新舊化學方程式之間的“橋梁”。學生通過一系列的學習、探究，能夠更進一步的理解、認知化學方程式的規律和本質。從而，提高了學生思維的深刻性。以化學方程式為載體的教學策略提供了有針對性的感性材料，完全可以說明在典型、正確、豐富的感知基礎上，引導學生邏輯地進行分析、綜合、比較、概括，最終能夠達到理解新化學反應方程式的本質，運用新化學反應方程式規律的教學目的。
另外，根據化學反應類型進行化學方程式教學的策略（即運用分類的教學策略），同樣能夠培養學生的歸納、綜合及概況能力。例如：在眾多反應類型中，氧化還原反應是高中重點學習的內容，這部分內容理解起來有一定的難度，在教學的過程當中按類型進行教學是很有必要的。氧化還原具有較強的規律性，包括價態律、守恒律、強弱律等。因而要注重從物質的結構分析物質具有的性質入手，從從物質中元素價態的變化規律及實驗總結出反應的產物；從實驗、對比中歸納氧化還原性的強弱。在化學反應方程式教學中，教師要擅長在豐富、典型、正確的感知基礎上邏輯地進行分析、綜合、比較、概括，從而達到理解和運用新化學反應的本質和規律之目的。
結束語
在理論與實踐的結合中形成的策略，才具有指導性和操作性。而高中化學課程教學也非幾種策略的簡單運用就能做好，我們只有在新課程標準理念的指導下，根據學生的認知特點、記憶心理特點，結合學科教學特色與內容，創造性地指導學生，才能最大限度地提高化學方程式教學的質量，為學生終身學習奠定基礎。
參考文獻：
[1]鮑農農.高中化學方程式教學的解析與策略[J].河北理科教學研究. 2008,0.
[2]沈慶焉.淺析實驗教學在高中化學教學中的重要性[J]新課程學習(下)..201.07.
18世紀末，人們把與氧化合的反應叫氧化反應，把氧化物中奪取氧的反應叫還原反應。
19世紀中，有了化合價的概念，人們把化合價升高的過程叫做氧化，化合價降低的過程叫做還原。
20世紀初建立了化合價的電子理論，人們把失電子的過程叫做氧化，得電子的過程叫做還原。
二、氧化還原反應的地位與作用
氧化還原反應是化學反應類型中的一類重要反應，它貫穿于整個化學學習過程，作為化學學科的核心知識，它是中學化學教學的重點和難點所在。氧化還原反應也是進行辯證唯物主義教育的典型教材。通過對氧化還原對立統一關系的正確引導，可以使學生逐步理解對立統一規律在自然現象里的體現，幫助學生用正確的觀點和方法學習化學知識，對學生形成科學的世界觀起著舉足輕重的作用。
三、疑難呈現
氧化還原屬于化學基本概念范疇，集邏輯性、概括性、抽象性于一體。對于化學基本概念的教學，相比元素化合物知識而言，學生在學習動機上反映不夠強烈。偏重于理論的學習致使學生的學習興趣下降。氧化還原反應在理解上需要強化記憶的知識點較多，課堂學習所獲得的知識框架由于沒有深刻的感性理解的支撐，顯得相對薄弱。特別在具體的應用中，氧化還原掌握的不穩定性就開始暴露。
教材處理過程中，如何引導學生運用相關知識從化合價升降和電子轉移觀點認識氧化、還原、氧化劑、還原劑、氧化還原反應等概念，從而歸納出氧化還原反應的特征與本質是重點及難點所在；氧化還原反應的知識拓展與應用、能力躍遷也是教材的難點體現。
四、疑難解析與解決策略
化學反應的發生可以看作是原子之間的重新組合，而原子之間的重新組合大多數是通過原子核外電子的轉移、偏移、共用實現的。氧化還原反應的本質就是電子的轉移，只有對氧化還原反應的本質有一個透徹的理解，才能對氧化還原反應有一個深入的全面的質的認識。
1.概念辨析，直觀理解
氧化還原反應本質是電子得失或偏移。其概念應從本質上區分。（1）氧化劑：反應中所含元素得電子的物質。還原劑：反應中所含元素失電子的物質。特征：針對反應物而言。（2）氧化產物：反應中失電子元素所在生成物。還原產物：反應中得電子元素所在生成物。特征：在生成物中尋找，有的生成物可能既是氧化產物，也是還原產物。（3）氧化性：元素得到電子時表現出的性質。還原性：元素失去電子時表現出的性質。特征：針對元素而言，越易得電子氧化性越強，越易失電子還原性就越強。（4）被氧化：失電子的元素發生氧化反應的結果。其外觀表現為元素價態升高。被還原：得電子的元素發生還原反應的結果。其外觀表現為元素價態降低。
（5）氧化反應：失去電子的物質發生的反應。還原反應：得到電子的物質發生的反應。特征：針對反應類型而言。（6）反應物的用量：參加化學反應的整個反應物用量，包含了參加氧化還原反應部分用量，也包含未參加氧化還原反應用量。被氧化（還原）的用量：僅指反應物中有電子失（得）的那一部分物質用量。特征：反應物用量由方程式系數決定。
2.區別聯系，歸納總結
氧化劑――得電子――化合價降低――還原反應――被還
（反應物） （本質） （特征） （反應類型） （結
原――還原產物
果） （生成物）
還原劑――失電子――化合價升高――氧化反應――被氧
（反應物） （本質） （特征） （反應類型） （結
化――氧化產物
果） （生成物）
3.形象記憶，鞏固強化
氧化還原反應中的幾組概念之間形近實異，極易混淆，在此將這些錯綜復雜的關系形象地比作“蹺蹺板”，以幫助記憶：
（注：實線表示氧化還原反應的起始狀態，虛線表示反應后的狀態。）
4.建構認知階梯，完善知識網絡
一般規律：較強的氧化劑+較強的還原劑較弱的還原
劑+較弱的氧化劑
氧化性：氧化劑>氧化產物
還原性：還原劑>還原產物
在教學過程中，教師要根據氧化還原的概念特征，促使學生掌握基本概念，產生學習興趣，提高學習的積極性。氧化還原反應的本質屬于微觀的認識，要對此有清晰的把握，重要的是尋求宏觀經驗與微觀世界的橋梁，這就需要構建認知的階梯，有步驟，分層次地展開概念的理解與運用。首先，需不斷地進行經驗積累，在有氧參加的氧化還原反應、燃燒、緩慢氧化的基礎上，從得失氧角度認識氧化還原反應；其次，對已有的概念不斷進行深化理解，從得失氧角度深化到電子得失角度，在這一過程中，可將氧化還原反應中觀察到的宏觀現象、反應中電子的微觀運動、化學反應方程式有機地聯系起來，啟發學生運用辯證唯物注意聯系觀、發展觀客觀地加以分析、認識與領會；最后，在深化理解的基礎上還要進一步將形成的理論概念運用于實踐活動，進行具體的探究活動，以不斷地發展思維、形成能力，達到知識的遷移，從而實現陳述性知識向程序性知識的轉化。
參考文獻：
[1]朱志江.課堂教學難點突破策略例談[J].中學化學教學參考，2004（1～2）.
[2]丁家春.關于中學化學中的幾個難點問題的調研[J].中學化學教與學，2004（6）.
1.1對化學反應做到精確控制
在使用微化工技術進行化學反應時，由于所使用的微反應器的體積面積比較大，時間短用量少。在反應的時間和物料的使用上，與傳統的化工技術相比有巨大的優勢。傳統的化工技術在進行化學反應時，需要將反應巨型化，時間和物料的用量上都無法做到完全精確。由于微反應器的管道是單一管道，屬于連續流動反應，對反應的停留時間的掌控可以做到精確到秒，并且在化學反應釋放出大量熱量時，對熱量進行隨時吸收，以保證反應溫度處在設定值內。使反應的精確度大大的提高。也正由于微反應器的體積小，使化學反應的物料用量上大大的縮減，使物料配置的精確度提高，避免常規反應去中出現的用量配置不精確，很難達到化學反應要求的問題。
1.2安全可靠
由于在進行化學反應實驗時，經常會出現自由基爆炸等危險發生，所以傳統的化工技術的安全性無法徹底保障。但在進行微化學反應實驗時，微反應器的特征尺存要遠遠的小于火焰傳播臨界直徑。這就為鏈式反應提供了有利條件，使之得以順利進行。并且由于微反應器極高的換熱率和系統內部滯留的物料。就可以在發生自由基爆炸的情況下，成功控制爆炸所造成的后果。使從前很多由于安全性低而無法實現的化學反應實驗得以實施。
1.3可實現分布生產
傳統的化工技術需要特定的化工原料、大型的化學反應設備、知識操作技能雄厚的技術人員。這些都是化工生產的生產成本居高不下，生產資料配備不齊全的主要原因。
1.4適應可持續環保的發展趨勢
相較于傳統化工生產產生三廢多，資源利用率低的問題。微化工技術存在物料用量少、廢物產出少、異地危險品運輸的潛在危險小等特點。這是由于微化工技術的微型反應設備的用料量少，反應穩定的特點決定的。這既符合現代社會要求生產環保、能源利用率高的發展趨勢，又節約了成本，消除很多如運輸泄漏等不必要的污染。
2發展前景
微化工技術自產生以來發展迅速，尤其是近幾年，微化工技術在不同的領域里展現出它與眾不同的優勢，特別是在材料制備和微尺度分散等方面的研究成果，極大的豐富了化工基礎理論。但在取得了成就的同時，微化工技術的研究和應用依舊無法完全滿足生產的需要，可見其仍有極大的發展空間。與此同時，在現有研究的基礎上，盡快實現對微化工技術模擬的實現，將理論投入到實際生產當中。對現有微化工產業實行技術創新，細化微化工技術所研制的各種設備，使其盡量達到生產要求，迎合生產需要。就是微化工技術將來的發展方向。
3總結
關鍵詞： 守恒法 粒子濃度 巧妙應用
一、引言
在人類社會的發展之中，化工科學提供的動力一直占據目前人類發展的位置，所以為了研究微觀粒子的濃度，本文應用守恒法對于粒子的濃度進行分析，希望通過簡單的剖析給予大家一定的啟示。
二、守恒法的分類及特征
1.守恒法的分類
（1）電子守恒規律及表現
電子守恒規律：在任何氧化還原反應前后，得失電子的物質同時存在，物質的化合價相應的升高與降低。化合價發生變化的數量對應相等，得失電子數的數目不發生變化。其化學表現如下：得到電子總數（或化合價降低總數）=失去電子總數（或化合價升高總數）；在電解池中，通過陰極電子數=通過陽極電子數；在原電池中，通過正極電子數=通過負極電子數。
（2）質量守恒規律及表現
其具體內容為化學反應前參與反應的各物質的總質量與反應后生成物質的總質量相等，物質在化學反應前后的質量不發生變化。其化學表現如下：宏觀表現：變化前后的質量相等；微觀表現：在化學反應前后，同種元素的電子數不存在改變。
（3）物料守恒規律及表現
在電解質溶液中守恒規律稱為物料守恒，其內容表示如下：物質進行化學反應，物質所含元素的原子個數或元素的物質的量在反應前后不發生變化。
2.守恒法的特征
（1）內容的概括
守恒法不存在具體的知識內容，其是化學各個知識點的概括總結。化學反應的守恒是化學中的核心，是聯系化學各個知識點的綜合。
（2）觀念的持久
化學守恒觀念的變化性不大，觀念形成后就對在學生心中進行固化，其變化程度不高，具有較強的持久性。
（3）形成具有階級性
在學習的不斷深入發展中，學生隨著知識的不斷增長，對守恒關系的認識會逐步提高，原有的守恒觀念不斷進行補充，最后形成全面、深刻的守恒法觀念。
三、粒子濃度問題
1.基本知識
（3）混合溶液中的比較，其離子濃度的大小依據為各個離子的電離、水解程度的不同。
2.對粒子濃度進行比較的步驟
（1）確定混合溶液是否發生反應，若混合溶液中的各個粒子進行化學反應，我們則計算出反應后各種溶質及其物質的量。
（2）判斷混合溶液的酸堿性，并以此判斷其電離與水解的相對強弱。
（3）在進行離子濃度大小比較時，我們應注意的兩點，一是溶液中粒子電力與水解程度十分微弱，二是在分析離子進行反應時水的電離反應。
四、運用守恒法解決濃度問題
1.守恒法的選取
依據所學知識掌握守恒關系的不同特點，正確選擇題目中涉及的守恒關系，從而準確迅速解答題目。以下便為對題目中守恒法的選擇方法。
（1）選擇電荷守恒法與物料守恒法的依據：題目考查的是溶液（特別是混合溶液）中離子的物質的量或物質的量濃度。
（2）選擇電子守恒法的依據：題目考查的是氧化還原反應中氧化劑、還原劑得失電子及反應前后化合價。
（3）選擇質量守恒法的依據：題目中給出的化學反應中物質反應前后質量不發生變化。
五、結語
近年來，高考考查的重點有了一定的調整，對學生的發散思維要求程度更高。用守恒法解決粒子濃度問題，因其涉及的知識點眾多，考查方式多樣化。所以對此考查點的解析，使得學生能夠較快掌握此類問題的解題思路與解題方法。實踐證明，守恒法的應用能夠使得學生在短時間內找到問題解答的切入點，有效提高學生解答問題的效率，提高解題正確率。
參考文獻：
[1]于榮華.運用守恒法巧解化學題[J].中小學教學研究，2010（10）.
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[4]侯濤.中學教與學天津師范大學，2006（10）.
關鍵詞：化學必修2；問題；建議
【中圖分類號】G633.8
【文獻標識碼】C
【文章編號】1671-8437(2012)01-0109-01
大家很清楚。教科書就是精益求精的經典。本文就是想讓教科書完美而起拋磚引玉的效果。下面筆者對使用《化學必修2》兩年來教學實踐過程中所遇到的問題提幾點建議，列舉出來與同行商榷。以期引起思考，共同提高。
1 課本6頁實驗(2)“在培養皿中放入一些水，……觀察現象”。筆者對此實驗有疑問：在培養皿中進行鉀與水反應的實驗時，從教學實踐看鉀因反應劇烈往往會從培養皿內濺出少許，有可能造成事故。建議將“培養皿”改為“燒杯”為宜。
2 課本21頁實驗1-2“取一塊綠豆大的金屬鈉(切去氧化層)……”，筆者建議改為“……切去外皮”比較好，因為不言而喻的是鈉的氧化層在空氣中永遠也切不完。
3 課本34頁實驗2-2“……用玻璃棒快速攪拌，聞氣味……”建議改為“……用玻璃棒快速攪拌燒杯中固體混合物，聞氣味……”。否則，上面敘述將不合語法，指代不明。
4 課本34頁《思考與交流》中“酸與堿發生中和反應生成1mol水時所釋放的熱量稱為中和熱”。筆者認為該定義描述不準確，容易引起歧義。如果不將酸堿的濃度限定為稀溶液，必將出現濃溶液稀釋過程中吸放熱的問題而影響對中和熱的測定以及定義的理解。建議將其改為“在稀溶液中，酸和堿發生中和反應……稱為中和熱”。
5 課本42頁倒數第一段中“人們將電池內的電解質NH4C1換成濕的KOH……”。該描述中“濕的KOH”是潮濕的KOH固體嗎?究竟為何意，讓初學者無法理解。經查資料發現“濕的KOH”應為“汞齊化的鋅粉、35％的氫氧化鉀溶液再加上一些鈉羧甲基纖維素經糊化而成的混合物”，因此建議將“濕的KOH”改為“35％的KOH溶液”更準確且容易理解。
6 課本47頁倒數第三段“……快慢用‘速度’表示相類似……”值得注意的是物理學中的速度是矢量，同理化學反應的快慢也是矢量。在過去化學反應的快慢用速度來表示，后來改為速率。建議將其改回稱之為化學反應速度為宜。
7 課本79頁“葡萄糖的特征反應：葡萄糖在堿性加熱條件下，能與銀氨溶液反應析出銀”。我們必須明白能發生銀鏡反應者除了醛類以外，在常見的糖類中還有果糖、麥芽糖，在此稱它為特征反應會讓初學者認為發生了銀鏡反應的物質均為葡萄糖。或者是發生銀鏡反應的糖就是葡萄糖。所以，稱之為特征反應是不合適的。
本文闡述了化工工藝設計的內容與特點，對于化工工藝設計中安全危險問題的策略進行了分析。
【關鍵詞】
化工工藝設計；安全危險問題；問題策略
1前言
化工工藝設計主要是指工藝工程師根據一個或是幾個化學反應來將化學材料轉化為客戶要求的產品的化學生產流程。在這一設計工作中工藝工程師所需要考慮的不僅僅包括了成本、產量、效率、時間等因素，安全危險問題的發現與控制更是化學工藝設計中的重中之重。
2化工工藝設計簡析
2．1化工工藝設計內容化工工藝設計包括了許多方面的內容。眾所周知安全問題是化工領域中各個行業都需要給予高度重視的行業。在這一過程中由于化工工藝設計工作有著自身的特殊性，因此這導致了工藝工程師需要對于其給予更高的重視程度。其次，工藝工程師在思考化工工藝設計內容時還應當進一步的熟悉設計工作的基本原則和精神，從而能夠在此基礎上更好的將其貫徹到整個設計工作中去。與此同時，工藝工程師在進行化工工藝設計內容確定時還需要把化工工藝設計中的細節進行靈活運用，從而能夠在保證其符合化學工藝生產規范的同時也不會影響到化工產品的高效高質生產。
2．2化工工藝設計類型化工工藝設計的類型是以不同的概念進行區分的。工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時首先應當做好必要的概念設計工作。通常來說概念設計也被稱為假象設計，這一設計實際上是按照規模工業生產裝置進行的。此外，由于概念設計主要是在中試前進行，這一設計的主要目的在于更好的檢查工藝條件和生產路線是否存在問題，并且進一步的確定數據和小試補充的內容。與此同時，工藝工程師在選擇化工工藝設計類型時還應當對于試制產品考核的使用性能有著清晰的了解，從而能夠在此基礎上精確的判定出工藝系統連續運轉可靠性。
2．3化工工藝設計步驟化工工藝設計的步驟總體而言較為繁瑣。設計人員在進行設計步驟分解的過程中首先應當根據基礎設計和批準的設計任務書和廠址選擇報告來對于工程在技術和經濟上進行總體研究與計算的具體建設方案。此外，設計人員在進行設計步驟分解時還需要確保初步設計結果能夠有效的滿足項目審查和施工準備的規定，并且能夠給建廠投資提供足夠的依據。與此同時，設計人員在進行設計步驟分解時還應當做好相應的施工圖設計，在這一流程中應當依據上級對初步設計的審批意見來進一步的確定的設計原則和方案，然后在此基礎上根據建筑與非標準設備制作的要求來解決初步設計階段待定的各項問題。
2．4化工工藝設計特征化工工藝設計有著自身獨特的特征。設計人員在分析化工工藝設計特征時應當根據化工工藝設計新技術含量高、工藝流程獨特等特點來進行相應的設計工作。此外，設計人員在分析化工工藝設計特征時還對于必要的基礎設計資料進行完善與優化，從而能夠在此基礎上提升試驗數據的完善性與可靠性。其次，工藝工程師在考慮設計特征時還應當努力的使數據的可靠性和完整性達到常規裝置，從而能夠對于總體投資進行持續的優化，最終能夠保持設計的優越性。
2．5化工工藝設計規模化工工藝設計的規模實際上大小不一。一般而言化工生產裝置的規模有著各自的區別，但是工藝工程師在進行化工工藝設計時為了能夠更加有效的節約投資，則應當理解到部分設計環節實際上是無法完全按照規范規定來做的。此外，工藝工程師有時為了測得所需的工程數據或獲得一定的產量，部分情況下也需要對于工藝的規模進行調整與優化。與此同時，由于部分化工產品的設計周期短，因此企業為了能夠盡快的占領市場，則青睞于縮短設計周期，因此這導致了工藝工程師在確定設計規模時受到了一定的現在?，這實際上對于設計安全造成了一定程度上的不利影響。
3化工工藝設計中安全危險問題控制策略
3．1安全問題識別方法化工工藝設計中安全控制的第一步就是做好安全問題識別工作。設計人員在進行安全識別的過程中首先應當理解到危險因素的定義。通常來說化學工藝設計過程中的危險因素主要是指生產中的事故隱患，并且可以將其具體到生產中存在的可能導致事故和損失的不安全條件。其次，設計人員在進行安全識別的過程中還應當對于項目生產工藝的全過程和配套的公輔設施的生產過程進行細致的檢查和分析，從而能夠在此基礎上摸清危險因素和有害因素產生的方式與種類，最終能夠有效的提升化工工藝設計的安全水平。
3．2采取工藝防護措施化工工藝設計中安全控制離不開工藝防護措施的有效支持。設計人員在采取工藝防護措施時首先可以從設計和工藝上考慮采取安全防護措施，從而能夠促使存在的危險因素不至于進一步的激化。其次，設計人員在采取工藝防護措施時還應當努力的保證設計的安全性，例如設計人員可以在理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對應的措施來獲得良好的防護效果。與此同時，設計人員在采取工藝防護措施還應當全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險物質的量，從而能夠確保各種危險性因素不會在化學產品生產的過程中出現。
3．3控制化學反應裝置化工工藝設計中安全控制的關鍵是化學反應裝置的控制。工藝工程師在控制化學反應裝置時應當深刻的理解到化學反應是整個產品生產的核心，因此其本身必然會有著許多危險性因素。因此這意味著工藝工程師應當在反應器的設計和選型前需要想到可能發生最嚴重的事故是什么。此外，由于化學反應的種類繁多，并且反應的速度也較快，因此一旦出現較為嚴重的失控反應時，工藝工程師應當努力的尋找降低反應速度的方法，從而能夠在此基礎上切實的提升反應裝置的應用水平。
3．4整體園區設計工作化工工藝設計中安全控制還應當適度的從園區整體設計上面來著手。企業在優化整體園區時首先應當考慮到自身的監管能力和職工的工作水平，從而能夠在此基礎上避免監管力度滯后于化工產品生產的現象。此外，企業在優化整體園區時還應當努力的減少和預防化工工藝設計中的安全危險問題，并且進一步的創建完整性的安全生產標準，最終能夠將安全危險有效控制在預期的范圍內。
4結語
化工工藝設計是一項具有一定危險性的設計工作，因此考慮設計的安全性就是每一個工藝工程師所必須進行的工作了。工藝工程師在減少化學工藝設計的危險性時應當秉持著從宏觀到微觀的原則，從園區設計到工藝防護到方程選擇等不同的方面著手，就能夠有效的提升化工工藝設計的安全性與可靠性。
參考文獻:
［1］朱曉東．淺析化工工藝設計中安全危險的問題［J］．化學工程與裝備，2014，06(15):45～47．
［2］李珊珊．化工工藝設計中的安全危險問題與策略分析［J］．山西化工，2014，12(15):61～63．
任何物質都有各自的能量狀態，在不同的條件下，具有的能量又有不同，在化學反應過程中，當反應物和生成物具有相同溫度時，所吸收或放出的能量稱為化學反應的反應熱。即，當反應物的總能量低于生成物總能量為吸熱反應，當反應物的總能量高于生成物的總能量為放熱反應。
吸熱反應：其特征是大多數反應過程需要持續加熱，如CaCO3分解等大多數分解反應，H2和I2、S、P等不活潑的非金屬化合，CO2和C的反應。
放熱反應：燃燒、中和、金屬和酸的反應、鋁熱反應等。
說明：吸熱反應有的不需要加熱，多數需要加熱，放熱反應有的開始時需要加熱以使反應啟動。即反應的吸、放熱與反應條件無關。
能夠表示反應熱的化學方程式叫熱化學方程式。
在熱化學方程式中要標明反應物和生成物的聚集狀態，而且要標明反應的溫度和壓強，因為不同的條件下，物質會具有不同的能量。
在恒溫恒壓的條件下，化學反應過程中吸收或放出的熱量叫做焓變（H）。焓變要標在熱化學方程式后面，單位通常是KJ/mol。
規定：當H0時，為吸熱反應。
另要注意，在熱化學方程式中，物質化學式前面的化學計量數表示物質的量。可以用整數或簡單分數表示，且在同一化學反應中，H值與化學計量數成正比。
角度二：實驗測量的角度
以蘇教版活動與探究所設計的實驗為藍本，來測量鹽酸與氫氧化鈉溶液反應的反應熱。先理解公式：Q=CMT和H=-cmT/n。再依據公式公式中各個物理量的含義來設計它們的取值范圍。首先，比熱容c，由于溶液的濃度很稀，故c的取值就近似為水的比熱容。
其次m，由于反應液的濃度很稀，溶質量很少，故m就近似為水溶液的質量。
再者T，要考慮到剛開始時鹽酸和氫氧化鈉的溫度T1T2分別不同，還要準確測定出反應后體系的最高溫度T3，可以得出T=T3-（T1+T2）/2。
理解測量原理，再需要討論的就是試驗過程中可能出現的或已存在的問題。
例如：1.為什么要將氫氧化鈉溶液迅速倒入盛有鹽酸的簡易量熱計中？
2.蓋板問什么要及時蓋上，怎樣改進有更小的誤差？
3.環形玻璃攪拌棒為什么要不斷攪拌，為什么不可以換成金屬材質的？
4.簡易裝置隔熱材料的選取如何做到更好？
解決了這些問題，再安排學生自己動手操作實驗，可以起到事半功倍的效果。
最后，讓學生假設一種理想狀態，在實驗過程中無熱量無緣無故損失，則把氫氧化鈉溶液一次倒入鹽酸中和把氫氧化鈉分多次倒入鹽酸溶液中的結果有什么影響。
從而推導蓋斯定律，讓枯燥的理論記憶，變為有趣的推理，可以加深學生的理解和記憶，并及時推廣蓋斯定律的運用，讓學生掌握基本的方法。
角度三：從化學鍵的角度
首先，要明白化學反應的實質為舊鍵的斷裂和新鍵的形成，而且舊鍵的斷裂為吸熱過程，新鍵的形成為放熱過程，讓學生理解要從物質的穩定性角度加以解釋：形成化學鍵前為不穩定的原子，形成化學鍵后為穩定的物質狀態。從不穩定到穩定是一個放熱過程。
再者，我們要了解H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和。
即H=吸收的能量之和-放出的能量之和。當H0時，為吸熱反應。這樣符合學生的認知順序。再輔以一些簡單練習及時鞏固學生對知識的理解和運用。
但是，在此角度中會存在一些結構復雜的問題。如N2+3H2=2NH3，假設NN鍵能為aKJ/mol；H-H鍵能為bKJ/mol；N-H鍵能為cKJ/mol。則本方程中H=a+3b-6c，特別是6c要注意說明每個NH3中有3個N-H健，2個2NH3就有6個N-H，此為6c的原因。還有更為復雜的情況，如，例題：
關鍵詞：質量守恒定律；實驗探究；問題線索
文章編號：1008-0546（2012）12-0002-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.001
一、“質量守恒定律”及其教學價值
“質量守恒定律”是人教版初中化學教科書中第五單元“化學方程式”課題1的教學內容，旨在幫助學生認識化學反應中的質量關系——質量守恒定律，認識定量研究在化學發展中的重大作用，并為學習書寫化學方程式和依據化學方程式進行計算打下基礎。
在歷史上，羅蒙諾索夫和拉瓦錫先后通過大量的實驗研究分別發現了化學反應過程中質量守恒這一規律性，并分別在1756年和1789年以普遍命題的形式把質量守恒定律清晰表述出來[1]。質量守恒定律是化學學科中非常重要的基本理論之一，它的發現為化學理論和實踐的發展開辟了新的道路。為了發展學生對質量守恒定律的認識，教科書是以實驗探究活動的形式來開展的，讓學生能夠通過實驗探究來體驗化學家發現規律的過程，認識化學反應體系中物質之間的內在規律，掌握探究規律性知識的科學方法。
質量守恒定律是從定量角度對化學反應本質的認識，而要發展學生的這種認識就必須引入一種嚴密的化學實驗方法——定量分析。為了能夠從定量角度準確判斷化學反應前后物質的質量關系，就要使用一個稱量質量的儀器——天平進行測量，學生不再直接觀察化學反應的現象，而是通過實驗儀器來獲知化學反應的基本情況。當然，在本實驗探究中定量分析是非常簡單的，但是這些研究方法對于學生來說卻是全新的。
二、學生探究“質量守恒定律”的基礎與困難分析
在學習“質量守恒定律”之前，學生已經學習了有關化學反應的一些知識，比如有新物質的生成是化學反應的基本特征之一，化學反應的類型可分為化合反應和分解反應，化學反應中可能會產生氣體、沉淀或者顏色改變等現象，這些知識構成了學生對化學反應的初步認識，也為開展實驗探究奠定了知識基礎；在此之前，學生也學習了一些基本的實驗方法，比如天平的使用、藥品的取用、實驗觀察、結果記錄等，為實驗探究的開展奠定了方法基礎。
作為對規律性知識的探究，學生就不能單純通過研究一個化學反應來獲取實驗結論，學生必須認識到探索一個普遍規律需要考慮到化學反應的各種不同情況，要選擇有代表性的化學反應來研究它們的共性，以此得到對質量守恒定律的全面認識。這要求學生應具備較強的分析、綜合和歸納能力。
作為一個定量分析實驗，雖然操作技能和過程都非常簡單，但是它卻需要學生使用一種比較嚴密的思維方式來設計實驗方案和分析實驗結果，比如，質量守恒定律實驗探究的研究對象是一個化學反應體系，學生要能夠甄別出體系中實際參加化學反應的物質；實驗觀察的對象不再局限于化學反應本身，還要能夠通過觀察實驗儀器來獲取真實的實驗數據；獲得實驗數據之后要對數據進行處理，學生要能夠從若干零散的實驗數據中獲得對化學反應前后物質質量關系的規律性認識。這些就決定了學生不僅要能夠精確、細致的操作實驗獲得可靠的實驗結果，而且還要求學生具備較強的抽象思維能力。
但就學生的學習進度和學習狀態來看，學生雖然對實驗探究有著很大的興趣，也樂于參與探究活動，但學生的思維方式較為單純，思考問題不全面、認識問題不深入，還不具備處理復雜問題的能力。實驗探究活動對學生的要求既反映了學生的不足，同時也為學生的發展預留了空間。所以，為了滲透科學規律產生的過程與方法，彰顯學生建構知識的主體性，就必須采用有效的策略來引導學生體驗“質量守恒定律”的形成過程。
三、利用問題引導學生體驗“質量守恒定律”的形成過程
實驗探究過程是一個既動腦又動手的過程，前者尤為重要，它決定了實驗探究的品質，但動腦又是探究過程中教師最難掌控的一個方面，是引導學生進行深度探究必須面對的問題。學生的思維總是從解決問題開始的，好的問題設計可以激活學生認知結構中已有的知識和經驗，讓學生在已有基礎上主動建構知識；可以為學生開展實驗探究提供思路和線索，讓學生的思維和行為清晰、有序；可以加強師生對話，讓教師及時了解學生的探究情況，以便適時地加以啟發和引導；還可以引發學生的認知困境，激發學生的探究欲望。所以，在探究活動中可以利用問題引導學生逐步體驗知識的形成過程。
1.實驗探究中問題的設計
為了利用問題引導學生深度探究“質量守恒定律”，在設計問題時需要考慮以下幾個方面：一是問題之間要具有一定的邏輯性，特別是要結合質量守恒定律的實驗探究過程；二是問題表達要考慮到科學性和可接受性，要以學生已有知識和經驗基礎為起點，正確使用學科概念，以學生能夠理解的語言表達問題；三是教學過程中問題的提出要有一定的靈活性，能夠根據實際情況適時發問，給予學生自主思考和相互討論的時間，并充分利用追問為學生理解問題搭建腳手架。
基于上述思考，“質量守恒定律”實驗探究中問題的設計方法是，先梳理出“質量守恒定律”探究活動的必要環節，再從每個探究環節中提煉出概括性較強的問題，形成一個問題線索（見表1）。問題線索是對學科邏輯和學生認知心理的整體把握，雖然在實際教學過程中不一定要把它呈現給學生，但是教師需要依據它生成出實際的教學問題，這樣既保證了問題之間的邏輯性，同時也為具體問題的生成預留了空間。
2.實驗探究活動案例分析
實驗探究過程是一種復雜的行為表現，教師不可能事先預測出學生遇到的所有困難，預先設計問題線索是教師對學生認知過程的洞察與把握，但是在實際探究過程中問題策略的使用還應靈活多變。結合上面的問題線索，下面就以“質量守恒定律”實驗探究的案例來闡釋利用問題引導學生體驗“質量守恒定律”的形成過程。
“質量守恒定律”實驗探究的案例及分析：
環節一：提出問題
教師：（從定性的角度復習前面學過的化學反應）化學反應前后物質的質量有無變化呢？
學生：（進入思考狀態，審視前面學習的化學反應）。
設計意圖：制造認知困境，把學生的思維從對化學反應的定性認識引向定量認識。
環節二：猜想與假設
教師：反應物的總質量與生成物的總質量可能存在幾種關系？說說你的依據。
學生1：相等，沒有物質的損耗。
學生2：小于，空氣中的氧氣參加鎂條燃燒反應。
學生3：大于，比如有氣體放出。
設計意圖：把探究問題明晰化，把學生的思維引向實驗探究的核心內容，并制造學生之間的認知矛盾，引發探究欲望。
環節三：制定計劃
教師：要想知道化學反應前后物質的質量變化情況，在實驗中需要用到什么儀器？如何使用它呢？
學生：天平；先調零……（對學生出現的問題教師要及時追問引導）
設計意圖：突出天平在實驗探究中的作用，為下面的實驗操作環節進行鋪墊。
教師：你認為反應物的總質量大于生成物的總質量，那你能否根據提供的實驗用品設計實驗來驗證你的猜想呢？（鐵釘、硫酸銅溶液、稀鹽酸、石灰石、澄清石灰水；燒杯、試管、帶導氣管的錐形瓶、氣球、裝有二氧化碳的注射器、帶有膠塞的廣口瓶等）
學生：用天平稱量鹽酸與石灰石的反應。
教師：說的細致一點，如何進行操作？
學生：先往錐形瓶中放入少量稀鹽酸，塞上橡膠塞，放在天平的左盤上；然后再取幾顆石灰石也放在左盤，一起稱取它們的質量。稱完后，其他不動，把石灰石放入錐形瓶中進行反應，觀察天平的示數，如果左盤變輕就說明質量減少。
教師：仔細思考一下，這個反應有什么特點？
學生：有二氧化碳氣體產生。
教師：二氧化碳氣體難道不是生成物嗎？
學生：哦，是。
教師：想一想你的操作是不是遺漏了什么？
學生：還要在導氣管綁上一個氣球，防止二氧化碳跑掉。
……
設計意圖：通過對三個實驗方案（鹽酸與石灰石反應、鐵釘與硫酸銅反應、二氧化碳與澄清石灰水的反應）的分析，教師步步追問讓學生理順自己的思路，在思維上形成一個清晰的、科學的實驗操作方案。
環節四、環節五：進行實驗、收集證據
教師：為了保證實驗的可靠性，在實驗操作過程中應該注意哪些問題？
學生：正確使用天平；不讓氣體泄漏……
教師：在實驗過程中你應該重點觀察什么？需要記錄哪些實驗結果？
學生：重點觀察和記錄天平的示數，記錄稱量的各物質的名稱。
……
設計意圖：把學生的思維引向具體的實踐操作，讓學生樹立科學的態度和嚴謹的實驗精神，強化學生實驗觀察的意識，培養學生良好的實驗習慣。
環節六：解釋與結論
教師：實驗結果能夠直接證明你的猜想嗎？為什么？
學生1：能，因為化學反應前后天平的示數不變就說明質量不變。
學生2：不能，因為天平稱量的不僅僅是反應物和產物，還有實驗儀器的質量，不能說明問題。
教師：到底誰對呢？大家再回憶一下我們探究的問題是什么？
學生：反應物的總質量與生成物的總質量有什么關系。
教師：非常好，為了避免干擾是不是需要把不相關的質量給剔除掉？
教師：請根據你的稱量記錄判斷化學反應前后各種物質的質量變化。
學生：發生變化的是部分鹽酸和石灰石反應生成了氯化鈣、水和二氧化碳；沒有發生變化的是錐形瓶、氣球、未反應的鹽酸和石灰石、鹽酸溶液中的水等。
……
教師：通過對上述三個實驗的結果進行分析你能得出什么結論？
學生：反應物的總質量等于生成物的總質量。
設計意圖：引導學生透過現象看本質，對實驗結果進行深入分析。引導學生正確識別和分析化學反應體系，從本質上探索化學反應前后物質的質量關系。通過對三個實驗結果的分析，培養學生的總結歸納能力，體驗規律的產生過程，同時也為引出質量守恒定律的概念做好了準備。
（注：本案例是在北京大興紅星中學楊艷偉老師課堂教學的基礎上整理而得）
四、小結
在“質量守恒定律”實驗探究活動中充分利用問題策略引導學生體驗規律性知識形成過程，有效地改善了學生的實際探究效果，特別是學生在實驗過程中具有了很強的目的性，而不再是形式上的實驗探究。當然，這些問題策略的有效性發揮還需要教師在實際教學過程中進行合理控制、靈活處理，恰當把握提問題的時機，給學生留出足夠的思考時間，對學生的反饋及時追問，直至徹底的理解問題等等。
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.003
2014年2月起某地區中學進行為期一學期的支架式教學模式實驗，隨機選取高二年段的兩個班級進行教學，其它班級使用傳統教學進行對比。該高二年段下學期使用用的教材為江蘇教育出版社選修四《化學反應原理》，作者將實驗班和平行班就專題二第三單元“化學平衡的移動”進行同課異構觀察對比[1]。本單元支架式教學使用2.5個課時，傳統教學使用2個課時進行教學。
一、教材分析
本節課為蘇教版選修四《化學反應原理》專題二第三單元“化學平衡的移動”的第一課時。學生在此之前已經學習了化學反應的方向與限度。具備了化學反應的方向、影響化學反應速率的因素、化學平衡常數等基礎知識。為本節課影響化學平衡的因素做鋪墊。同時，本單元的教材編寫采取先分后總的方式，先讓學生學習影響反應平衡的方式，再總結出勒夏特列原理。
二、目標分析
新課程標準中對本單元的內容標準為：通過實驗探究溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響，并能用相關理論加以解釋。故掌握濃度、壓強、溫度等外界條件對化學平衡移動的影響，理解勒夏特列原理的涵義為本單元的重點。并在教學過程當中讓學生學會用探究的方法探索世界，樹立透過現象看本質的唯物主義觀點。
三、觀察對比
支架式教學是建構主義理論指導下建立的教學模式，強調學生的主體地位與教師的主導作用。重視教學過程中“腳手架”的搭建，使學生主動攀爬。故對三維目標中的過程與方法有一個比較自然的傳達。作者選取其中的一個教學片斷與傳統的以“傳遞?接受?驗證”為主要特征、以教師為中心的教學模式進行對比。
四、對比分析
以下將上述使用支架式教學的稱為A，將對比使用傳統教學的稱為B。
1. 教材處理比較
A按照課本編排的方式，依次讓學生分別理解濃度、壓強、溫度、催化劑對反應速率的影響，最后再進行總結分析出勒夏特列原理。B將物理學科的“增縮減擴”規律遷移至外界因素對化學平衡的影響規律，實質是先“暗中”向學生傳授“勒夏特列原理”等規律，再對有關“規律”進行應用。
2. 教學內容比較
A在教學內容的編排上，主要采取用微觀原理解釋宏觀現象的方法。盡量利用同一化學反應做不同的對比實驗，引導學生觀察實驗現象并分析討論其可以得出都結論，教或學的過程中都留下一些生成性的問題，可供今后練習課中進行探討。B在教學內容編排上，條理性、系統性強，課容量較大，學生在最短的時間內掌握到最多的集成性知識。
3. 教學方法比較
A在教學中使用的教學手段較多，實驗教學也容易引起學生的興趣與注意，配合適當的方法支架引導學生的思維方向，最終用任務支架的方式撤去腳手架，完成學生最近發展區的穿越，并留下較多的可持續發展空間。B教學方法較為單一，弱化了實驗教學手段的應用以及外界因素對化學平衡移動影響規律的分析，但補充了較多的圖像分析以及課堂練習等內容。
4. 學生行為比較
A的班級較為活躍，積極回答老師的提問并多位學生向老師提出了生成性問題。B的班級在老師的多次提醒下能認真做筆記，班級很安靜、紀律較好。
五、觀察反思
通過上述對比，我們發現支架式教學模式確實可以較好地體現新課程的理念，在支持學生的自主學習、合作學習和探究學習等方面有明顯的作用，學生在教師引導和幫助下主動建構知識的特征也比較明顯，也可以感覺到學生的學習能力得到了有效提高，總體上可以認為達成教學目標的效率較高、效果較好。
某些化學反應可產生發光現象，反應所產生的化學能，激發分子或原子，當被激發的分子或原子回到基態時，無法承載之前吸收的化學能，這些化學能便以輻射的形式釋放出去，產生發光現象。不同性質、不同量化學成分發生化學反應的能量差異，決定發光廣譜大小、范圍，通過分析這些差異，可定量測算空氣中含有的化學物質成分與量。化學發光分析具有較高的靈敏度，相較于傳統的物質質量分析法，化學發光法操作與實現路徑簡單，光譜分析誤差與準確率可基本滿足需要。如對硫化物進行火焰化學發光反應，測定精度可達到0.02μgS，以一氧化碳與臭氧進行氣相化學發光反應，測定NO精度可達1ppb.以化學發光反應分析物質成分準確度較高，不易受其它因素干擾其主要原因有二：
1）化學發光廣譜是由化學反應本身決定的，化學反應決定受到激分子或原子在整個化學反應中的作用，而化學反應可通過控制物質成分實現精準控制；
2）化學發光反應的類型較少：同一種物質與之發生反應可產生發光效果的物質成分種類較少；不同化學反應產生的光譜多不相同。通過對一種光譜進行分析，便可較容易的分析出是哪種物質發生化學反應。目前，我國各大城市常用的動態多功能空氣污染監測設備，便可對空氣進行實時監測，無需進行分離、沉淀等預處理。化學發光反應符合率、精確度較高，應用于空氣污染測定，無需太多復雜的設備，一般只需濾光片與光電倍增管即可。同時因化學反應、設備操作、分析過程較簡單，應用化學發光測定空氣污染，速度極快，可實現連續、實時測定，有助于獲取更多的樣本。總而言之，化學發光法是一種理想的空氣污染監測技術。
2幾種常見空氣污染物及其化學發光法測定
2.1一氧化碳測定測定碘的五氧化物與一氧化碳產生化合反應中碘含量的增減是檢測一氧化碳含量最精確的化學檢測法，但該法僅適用于煙道氣與廢水中的一氧化碳測定，測定空氣中的一氧化碳含量靈敏度較差。利用裝有氨磺酰苯酸銀的硅橡膠膜滲透裝置，濾過一氧化碳，生成淡黃色-褐色膠態銀，可測定2~80μ/l范圍內的一氧化碳，但該法反應速度較慢，不適合環境空氣一氧化碳實時監測。目前綜合效益最好的測定法為：通過元素鈀與酸性氯化物溶液中的碘酸鹽發生還原反應，萃取陰離子，以焦寧G為反離子，在535nm處測定萃取物的吸光度，精度范圍達到1μl/L，適用于測定交通環境空氣中的一氧化碳。
2.2氮氧化合物測定鹽酸萘乙二胺分光光度法是國家環境保護部關于環境空氣氮氧化合物檢測的推薦方案，其基本原理是：建設一套具有兩支吸收瓶的反應設備，第一支吸收瓶中的吸收液吸收空氣中的二氧化氮發生化學反應，產生粉紅色偶氮染料，濾過的一氧化氮通過氧化管中的酸性高錳酸鉀溶液生成二氧化氮，被第二支吸收瓶中的吸收液吸收發生反應。應用分光光度法對產生粉紅色偶氮染料過程中的光譜進行測定，其在波長540nm處吸光度與吸收瓶中的二氧化氮含量密切相關，計算兩只吸收瓶中的偶氮染料可測定環境空氣中一氧化氮、二氧化氮水平。該法適用性良好，準確度高，反應溶液穩定，保存時間長，是一種較為理想的氮氧化合物檢測方法。
2.3二氧化硫測定甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法是環境空氣質量監測國家標準推薦技術方案，該技術起源于美國，自1982年引入我國，并逐漸得到推廣，經過十數年驗證改進，其技術路徑已基本成熟。該技術主要實現路徑與原理如下，通過吸收瓶中鹽酸副玫瑰苯胺儲備液吸收環境空氣中的二氧化硫，對產生的二氧化硫化學反應進行分光光度法檢測，計算二氧化硫含量。工作場所檢測標準為：標準曲線濃度范圍0.60μg/ml～1.60μg/ml，對所生成的化合物在575nm處分光度在20℃±2℃水浴環境下處理15min進行顯色對比分析，檢出上限為1.6μg/ml，實際標準限為：0.45μg/ml；環境空氣監測標準為：標準曲線濃度范圍0.050μg/ml～1.000μg/ml，測定波長577nm，20℃顯色，時間20min[5]。該法適應性強，在多個省市地區經過實證驗證，抗干擾能力極強，試劑無劇毒、廉價易得，吸收效率高，溶液室溫下穩定性強易保存，采樣最佳吸收范圍與光度寬度范圍易于控制，技術易于掌握，是一種較理想的環境空氣二氧化硫監測方法。
2.4鉛元素測定鉛是一種有毒重金屬，危害極大，近年來，血鉛中毒事件頻發，已引起人們的廣泛關注，城市空氣鉛含量水平不斷上升，嚴重威脅城市居民生命健康。火焰原子吸收分光光度法是國家環保總局推薦的空氣鉛含量測定技術方案，通過吸收瓶濾過膜直接采集空氣中的鉛元素，經消解制備，直接吸入空氣，通過乙炔火焰進行原子化，獲得283.3nm分光度，一般采用空心陰極燈測定，據吸光度與金屬濃度定量分析。石墨爐原子吸收法也是目前應用較廣泛的環境空氣鉛元素測定方法，將富含鉛元素的溶液吸入空氣，經過石墨管，在高溫環境下原子化，發生發光效應，通過鉛空心陰極燈發射譜線，測定波長283.3nm，一般來說輻射光特征與其居石墨管的距離有關，兩者呈反比，通過測定能量吸收情況，計算鉛元素濃度，進行定量分析。兩種方法靈敏度、精確度并無優劣之分，均適用于空氣中鉛元素測定，但從實踐操作來看，火焰原子吸收分光光度法操作更簡單，影響吸光度因素較少，抗干擾能力更強，回收率更高，適用于日常連續監測。
2.5臭氧監測測定大氣中臭氧含量的方法較多，包括碘量法、紫外線分光光度法、氣相色譜法、靛藍二磺酸鈉（IDS）分光光度法、化學發光法等，其中IDS是目前我國環保總局推薦方案，具有靈敏度高、重復性好、抗干擾能力強、試劑穩定等優點。IDS溶液吸光度曲線與濃度密切相關，在1610nm處達到最大吸收波長。IDS與臭氧以1∶2摩爾比進行反應，通過計算吸光度，分析溶液濃度改變情況，進而定量測算出臭氧含量。
3小結
