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一、以物質(zhì)類別發(fā)展為方向
書寫化學反應式首先解決的問題是生成物是什么?這就需要我們熟悉物質(zhì)的變化規(guī)律。
在具體的化學反應中,根據(jù)相應情景及相關提示作出合理判斷。
例1鈉與水的反應方程式。
分析:反應物單質(zhì)鈉作為金屬單質(zhì),可變化為金屬氧化物、鹽、堿。但在此體系,不可能出現(xiàn)酸根離子,生成鹽的可能被排除。而鈉的氧化物又與水發(fā)生反應,故生成物一定有氫氧化鈉。
二、以化合價走勢為線索
對于比較復雜的化學反應 ,物質(zhì)類別發(fā)展只是一個方向,只能初步判斷部分生成物,接下來就要通過元素化合價來分析其它的生成物。回到鈉與水的反應,從化合價的變化來看,很明顯單質(zhì)鈉的化合價升高,就意味著有其它元素的化合價要降低,分析水中的氫氧元素,能發(fā)生化合價降低的只有氫元素,即有氫氣生成。并在此同時根據(jù)得失的電子總數(shù)相同即可對生成的氫氣及單質(zhì)鈉進行配平。此步要求能熟練運用元素的化合價變化,找準相應的氧化劑和還原劑從而得出對應生成的物質(zhì)或離子。多數(shù)元素的化合價變化不太復雜,要注意以下幾種常見情況:
例2實驗室有時也可以用高錳酸鉀與鹽酸反應來制取氯氣。
分析:反應物中有K+、MnO4-、H+、Cl-。根據(jù)題意知氯元素的化合價升高,那么化合價降低的元素顯然只有錳元素。由高錳酸根變化為錳離子,可得到:Cl-+MnO4-=Cl2+Mn2+,再利用得失的電子總數(shù)相同,得到:10Cl-+2MnO4-=5Cl2+2Mn2+
三、再以質(zhì)量守恒及電荷守恒為準繩
經(jīng)過前兩步的梳理,化學反應式基本成形,此時還應注意反應體系的酸堿性,并通過電荷守恒定律及質(zhì)量守恒定律進行最后的修訂及完善。回到10Cl-+ 2MnO4- =5Cl2+2Mn2+,觀察目前方程兩邊電荷情況,左邊帶12個單位的負電荷,右邊帶4個單位的正電荷,根據(jù)電荷守恒定律以及溶液酸堿性可得:16H++10Cl-+2MnO4-=5Cl2+2Mn2++H2O,再通過質(zhì)量守恒定律即可得到:16H++10Cl-+2MnO4-=5Cl2+2Mn2++8H2O。對于電極反應式也可用同樣的思路來解決問題。
例3酸性甲烷燃料電池的正、負極電極反應式。
分析:電池的正極反應物質(zhì)是氧氣,按正常思路O2變?yōu)?OH-,但該電池為酸性電池,只能生成H2O。按照化合價可知1摩爾O2得到4摩爾電子,第一步有:O2+4e-=H2O根據(jù)電荷守恒定律可知:反應物還有H+,第二步有:4H++O2+4e-=H2O第三步根據(jù)質(zhì)量守恒定律有:4H++O2+4e-=2H2O。
一、無機反應的分類
1。四種基本類型
在初中階段,根據(jù)反應物和生成物的類別和反應前后物質(zhì)種類的多少把化學反應分為四種基本類型。用A、B、C、D或其組合表示物質(zhì),這四類反應可簡單表示為A+BAB(化合),ABA+B(分解)、A+BCAC+B(置換)、AB+CDAD+CB(復分解)。在化學教學中,這種分類方法對掌握單質(zhì)、化合物、酸、堿、鹽的化學性質(zhì),認識化學反應的基本規(guī)律,形成初中化學知識系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。但是,由于化學反應的復雜性和多樣性,四種基本類型只是對化學反應的初步分類,不能概括全部學過的化學反應,例如最常見的生鐵冶煉Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2和甲烷燃燒CH4+2O2點燃CO2+2H2O都未能包括在內(nèi)。
2。離子反應和分子反應
隨著溶液導電性的研究和電離理論的發(fā)展,人們又根據(jù)參加反應的微粒把化學反應分為分子反應和離子反應兩大類。分子之間發(fā)生的反應稱為分子反應,如氫氣在氧氣中燃燒發(fā)生分子反應。電解質(zhì)在水溶液中的反應實質(zhì)上是離子之間的反應,這樣的反應屬于離子反應。如酸堿中和反應H++OH-H2O就最常見的離子反應。
用實際參加反應的離子符號表示離子反應的式子叫做離子方程式,離子方程式有兩大特點:一是略去了未參與反應的離子,揭示了離子反應的本質(zhì),書寫也更加簡明。二是離子方程式不僅可以表示一定物質(zhì)間的某個反應,而且可以表示所有同一類型的離子反應。如前述中和反應的離子方程式就能表示所有強酸強堿的中和反應。
3。氧化還原與非氧化還原反應
自19世紀末發(fā)現(xiàn)電子到20世紀初形成原子結構理論,人們逐漸認識到化學反應實質(zhì)上是反應物之間對價電子的你爭我奪,最終導致價電子的運動狀態(tài)發(fā)生改變。于是從電子轉(zhuǎn)移的角度又提出將化學反應分為氧化還原和非氧化還原反應。這樣分類可以概括所有的化學反應,分類的著眼點從原子、分子、離子到價電子,步步深入,是一種較基本類型更深層次的分類方法,也更加深入地揭示了化學反應的本質(zhì)。
在這種分類中,“氧化”已失去了字面上的意義,所以歷來是中學化學教學的難點,在教學中應注意以下兩點:
①明確氧化還原的辯證關系
氧化還原反應的本質(zhì)是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,在反應中電子有得必有失,而且得失相當。因此,氧化與還原相互依存。氧化還原反應的相關概念多,容易相互干擾而產(chǎn)生負遷移。要明確概念的范圍,理清概念之間的聯(lián)系,這種內(nèi)在聯(lián)系可表示為:得電子化合價降低被還原是氧化劑表現(xiàn)氧化性得到還原產(chǎn)物和失電子化合價升高被氧化是還原劑表現(xiàn)還原性得到氧化產(chǎn)物。
電子得失是氧化還原的微觀本質(zhì),化合價升降是宏觀表現(xiàn),被氧化、被還原是指發(fā)生了什么變化,“劑”“性”針對反應物而言,產(chǎn)物即生成物。
②氧化還原反應的規(guī)律
氧化還原總是強氧化劑和強還原劑發(fā)生反應生成弱氧化劑和弱還原劑,這與酸堿之間的強強反應規(guī)律是一致的。氧化還原的另一規(guī)律是化合價升降相等,電子得失總數(shù)守恒,這是氧化還原方程式配平和氧化還原計算的依據(jù)。
③氧化還原與非氧化還原沒有嚴格界限
在化學上金屬與非金屬、酸與堿、離子鍵與共價鍵、離子化合物與共價化合物等都沒有嚴格界限,中間都存在著某種過渡狀態(tài),從量變到質(zhì)變。氧化還原與非氧化還原也是逐步過渡的。即使在非氧化還原反應中也存在著一定程度的電子偏移,只是這種偏移未能引起宏觀上化合價的改變。例如中和反應H++OH-H2O,在反應物中H+與H原子相比少一個電子,帶一個單位正電荷,OH-中相對多一個電子,有成對電子,帶一個單位負電荷,但在生成物H2O中,電子對是共用的,也就是說H+在一定程度上得到了電子,可見,在中和反應中電子仍有一定程度的偏移,氧化還原反應與非氧化還原反應并非“勢不兩立”,“是”與“非”是根據(jù)化合價是否改變?nèi)藶榻缍ǖ摹?/p>
分類方法的演變反映了化學科學的發(fā)展,無機反應的三種分類方法依據(jù)不同,其結果各異。應注意把握彼此之間的聯(lián)系。如金屬與酸溶液的置換反應是離子反應,也是氧化還原反應,而酸堿鹽之間的復分解反應是離子反應,但不屬于氧化還原反應,所以,離子反應包括氧化還原反應也包括非氧化還原反應。
二、有機反應的分類
有機化學為什么能夠自成體系?一方面是因為有機物是構成生物體的物質(zhì)基礎,另一方面也是因為含碳化合物在結構上的特殊性。碳位于元素周期表的第2周期第ⅣA族,原子半徑小,最外層的4個電子可形成4個共價單鍵,碳原子之間可以共價單鍵或雙鍵、三鍵連接成碳鏈或碳環(huán),因此有機物分子中碳原子數(shù)就可以成千上萬,而當分子中原子種類數(shù)目相同時,又可能具有不同的結構,所以碳的化合物種類繁多,結構復雜,功能齊全。硅的最外層電子數(shù)也是4個,但由于半徑大,Si-Si鍵長遠大于C-C鍵,使之鍵能小,硅鏈難以形成,即使形成也不穩(wěn)定。因此,在地球的演變過程中,“造物主”選擇了碳原子構成有機物的骨架是必然的。由于有機物組成、結構上的特殊性,使得有機反應的分類不再沿用無機反應的分類方法,而是另立門戶。
1。有機反應的基本類型
無機物的性質(zhì)主要決定于元素組成和原子的最外層電子數(shù),有機物的組成簡單,其反應基本都發(fā)生在官能團上。在中學階段,有機反應也可分為四種基本類型:取代、加成、消去、聚合。同樣,由于有機物的多樣性,這四種基本類型也不能概括所有的有機反應。
①取代反應
有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應,如甲烷在光照下能與鹵素單質(zhì)反應。甲烷分子中的氫原子逐一被碳原子代替。
CH4+Cl2光CH3Cl+HCl……
值得注意的是取代與置換不同,二者是不同范疇的概念,取代被限定為有機物的反應。置換反應一定有單質(zhì)參加也有另一單質(zhì)生成,而取代則與單質(zhì)是否參與或生成無關。在有機化學里取代是有機反應中的一大門類,包括鹵代、磺化、硝化、酯化及酯的水解等,以酯化為例:
CH3COOH+C2H5OH濃H2SO41CH3COOC2H5+H2O
這一反應的機理是羧酸失羥基;醇失氫原子,即羧酸分子中的羥基被醇中的烷氧基所取代。其逆反應酯的水解也屬于取代反應之列。
②加成反應
有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他們原子或原子團直接結合生成新化合物的反應叫加成反應。乙烯使溴水褪色就是乙烯與溴發(fā)生了加成反應CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br,發(fā)生加成反應的主體是含有不飽和鍵的有機物,被加成的物質(zhì)可以是非金屬單質(zhì)(H2、X2等)或小分子化合物(H2O、HX等),加成反應的主體可以是不飽和烴,也可以是含氧、含氮的有機物(發(fā)生在CO或CN上)。三鍵的加成可分步進行,也可一步到位。如CHCH與X2加成可得二鹵烯烴和四鹵代烷兩種產(chǎn)物。小分子化合物與不飽和烴加成時,氫原子和羥基或鹵原子可分別加到不同位置的碳原子上,其加成規(guī)律在中學化學教材中并未涉及,如在高考試卷中出現(xiàn),則可分析試題中的新信息確定。
③消去反應
有機物在一定條件下從一個分子中脫去一個小分子(如H2O、HX等)而生成不飽和化合物的反應叫消去反應,例如溴乙烷與NaOH醇溶液共熱生成乙烯CH3-CH2Br+NaOH醇1CH2=CH2+NaBr+H2O。對于消去反應需注意鹵代烴的消去反應條件是與強堿的醇溶液共熱,若改成強堿的水溶液則發(fā)生取代(水解)生成醇,對此要強化記憶,避免混淆。另外鹵代烴發(fā)生消去反應還需符合一定的結構條件,與連接鹵原子的碳原子相鄰的碳原子上一定連有氫原子,否則不能發(fā)生消去,如CH3Br、(CH3)3C-CH2Br都無法發(fā)生消去。實驗室用乙醇脫水制乙烯屬于消去反應,這一反應溫度應控制在170℃,若溫度為140℃,則發(fā)生雙分子脫水2C2H5OH濃H2SO41140℃C2H5-O-C2H5+H2O,此時未生成不飽和化合物,不屬于消去反應,而屬于取代反應。消去的逆反應是加成,但不能認為消去與加成是一對可逆反應,因為二者的反應條件完全不同。
④聚合反應
由相對分子質(zhì)量小的化合物互相結合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應叫做聚合反應。聚合反應是合成高分子材料的必由之路。在聚合反應中,相互結合的小分子稱單體,反應后得到的高分子稱聚合體。聚合反應又分為加聚和縮聚,不飽和小分子的聚合實質(zhì)上是大規(guī)模的加成,這種聚合簡稱為加聚。如由丙烯制取聚丙烯:nCH3-CH=CH2催化劑CHCH3CH2發(fā)生加聚的單體可以是一種,也可以是幾種,如丁二烯與苯乙烯混聚,這種混聚產(chǎn)物往往具有更優(yōu)良的性能。另一種聚合叫縮聚,其單體至少是兩種甚至更多。聚合時也未發(fā)生在不飽和鍵上,而是通過失去小分子而彼此連接成高分子。如脲醛樹脂的制取nH2NCONH2+nCHO催化劑NHCONHCH2+(n-1)H2O這種縮聚反應可以看成是大規(guī)模連續(xù)發(fā)生的取代反應。蛋白質(zhì)就是20種氨基酸按一定順序、一定數(shù)目縮聚成的高分子化合物。
2。有機反應中的氧化還原
烴及含氧衍生物的燃燒屬于氧化反應,當氧氣充足時產(chǎn)物為CO2和H2O,當氧氣不足時,也會有CO生成。通過測定完全燃燒時生成CO2和H2O的量可以確定有機物的組成并寫出分子式。此外,在有機化學中,把醇、醛、羧酸的相互轉(zhuǎn)化也稱為氧化或還原:
醇氧化1還原醛氧化1還原羧酸
如CCH3OH+H2催化劑1CH3-CH2OH(還原)
關鍵詞:多釜連續(xù)攪拌反應器 化學反應 原理
化學反應應用到生產(chǎn)實踐中主要先解決兩個問題:(1)反應所進行的方向和最大反應限度,以及外界印度對反應器平衡的影響;(2)化學反應進行的歷程和反應速率。掌握反應器的化學反應過程和反應原理,對于靈活應用反應器有十分重要的作用。
一、多釜連續(xù)攪拌反應器的縮合反應動力學研究
1.縮合反應過程
縮合反應是由甲醛和氨基磺酸氨在酸性物質(zhì)的催化下,生成環(huán)三次甲基三磺酸銨胺(俗稱:銨白鹽(CH2NSO3NH4)3)和水(H2O)。其具體操作過程為,在甲醛溶液中加入氨基磺酸氨,并在30℃溫度下加入少量酸性催化劑(本研究使用鹽酸),使溶液的PH值趨向酸性,然后反應器會自動進行化學反應,反應過程在半小時內(nèi)完成,在反應結束后,加入一定量酒精進行稀釋,析出銨白鹽結晶,然后進行烘干、稱重。
在縮合反應過程中,主要以鹽酸為催化劑,并且要將甲醇溶液控制在一定的酸性PH值內(nèi),才能加速化學反應。此外,在這個過程中要進行溫度的控制,本研究采用30℃溫度,其化學反應過程較快。如果溫度升高,縮合反應會加快,水解反應也會加快,當溫度上升至45℃后,水解反應過快,會無法控制,導致實驗結果出現(xiàn)誤差,降低銨白鹽的析出率,因此要進行一定的溫度控制。此過程中,有縮合反應和水解反應兩個過程,其中95%的物質(zhì)都參加縮合反應,水解反應只會使5%左右的銨白鹽被水解掉。
2.縮合反應速度和速度常數(shù)測定
此研究中,縮合反應的速度測定方法采用化學法,在不同的反應時間內(nèi),將反應液用酒精進行稀釋,從而讓化學反應立即停止下來,然后計算析出物,從而來獲得不同時間內(nèi)反應物的轉(zhuǎn)化率。為減少測量誤差,通常有兩種方法:(1)采用一次操作,分時取樣。即每次縮合反應物為2L,然后在相同間隔時間內(nèi)分次取反應液150ml,并迅速進行酒精稀釋,析出銨白鹽,烘干、稱重。從而在一次實驗過程中得到十幾個數(shù)據(jù),進行同一條件下的數(shù)據(jù)間的對比。(2)一次稀釋法。即每次操作都用相同反應物的量,以及同樣的操作方法,在預定時間內(nèi)全部進行稀釋,然后進行產(chǎn)物的測量。通過兩種方法的試驗比較,采用第二種方法測量更加準確,且相應的條件控制也較為簡單。
2.1反應速度測定步驟:(1)測定反應物的初始濃度。首先取15g甲醛和57g氨基磺酸銨,取甲醛水溶液37.51g放入多釜連續(xù)攪拌反應器的反應器中的,加熱至40℃,然后將胺磺酸及0.5g鹽酸放入到甲醛水溶液中,將反應溫度控制在30℃,然后將150g酒精加入反應器中,冷卻至5℃,進行分離、過濾,然后將析出的銨白鹽進行烘干稱重??s合反應動力學具體數(shù)據(jù)見表1。
二、多釜連續(xù)攪拌反應器的設計計算
根據(jù)上述研究,當反應溫度為30±0.5℃時,加0.5g甲醛和0.5g氨基磺酸氨以及定量鹽酸,其甲醛水溶液總體積為70.12ml。如果繼續(xù)進行加料,假設70.12ml反應液會在5min內(nèi)加完,那么反應液的流量為14ml/min。假設多釜反應器中每釜的體積為190ml,以后每一釜的反應都參照此設計,那么當甲醛的濃度降到0.97以下,才會使延長時間穩(wěn)定,那么按照相關反應式:(7.12-0.97)/7.12≈0.8638,就需要甲醛的轉(zhuǎn)化率控制在86%左右。
根據(jù)以上條件,進行多釜連續(xù)攪拌反應器的設計。首先用三釜連續(xù)攪拌反應器進行試驗。甲醛的原始濃度為7.12,那么每釜中,反應液的反應時間就是190÷14=13.6min,由表1,表2數(shù)據(jù)相關測算后,可以得出,此次試驗中甲醛的轉(zhuǎn)化率為84.5%,已經(jīng)較接近86%,所以此次試驗滿足設計要求。而當用四釜連續(xù)攪拌反應器進行試驗時,第四釜內(nèi)的甲醛轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達到90.88%,高于86%。由此可以得出完整的多釜連續(xù)攪拌反應器。
三、試驗結果
根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以進行簡要多釜連續(xù)攪拌反應器的設計。首先,將甲醛水溶液、催化酸、氨基酸磺胺加入到第一反應釜中,然后以此流入二、三、四反應釜,在所有反應結束后,導入酒精進行稀釋,析出銨白鹽,然后進行銨白鹽的過濾、收集,后進行烘干、稱重。并將濾出的稀釋酒精進行回收利用,由此可以進行銨白鹽的無限生產(chǎn)。
本研究耗費較小,且試驗方法較為簡單。而且各種條件滿足的前提下,只利用四釜連續(xù)攪拌反應器就可以完成整個過程,操作較為便捷,而且稀釋酒精可以進行回收利用,有一定經(jīng)濟效益。
四、結語
在進行多釜連續(xù)攪拌反應器的設計過程中,要對試驗的相關條件進行控制和分析,保證試驗結果。同時要注意的是,在進行反應的過程中,反應器中的自催化化學反應是否充分、完全,只有所有條件合適,整個反應過程才能保證高效,從而才能保證設計的反應器更加合理。在這個過程中,了解化學反應過程和反應公式十分重要,需要進行相關公式研究計算,掌握酸性反應和催化反應的原理,從而進行反應器的設計。
參考文獻
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腦科學以及心理學研究發(fā)現(xiàn),浪漫的、轟轟烈烈的愛情是一種生物程序。生物學對愛情的解釋是通過進化的力量主導,通過激素起作用,所有瘋狂的行為只是為了把基因傳遞給后代,其中起到主導作用的激素則是多巴胺。雖然文人窮盡了美好的辭藻來形容愛情,但對科學家來講,那些長久的、忠貞的愛情不過是多種激素刺激下,在大腦中發(fā)生的化學反應而已。 愛情的吸引是無法控制的
多巴胺是一種神經(jīng)傳導物質(zhì),不僅能左右人們的行為,還參與情愛過程,促進人對異性(也包括同性)情感的產(chǎn)生。但是促使多巴胺等大量愛情激素的分泌則來源于基因。大腦中心――丘腦是人的情愛中心,其間貯藏著丘比特之箭――多種神經(jīng)遞質(zhì),也稱為戀愛興奮劑,包括多巴胺、腎上腺素等。平時,多巴胺的釋放是受抑制的,只有遇到大腦皮層“認可”的異性時,多巴胺才會大量分泌,使人產(chǎn)生“愛”的感覺,多巴胺也被稱為“戀愛分子”。在多巴胺的作用下,我們感覺愛的幸福。人們在品嘗巧克力或癮君子們在“騰云駕霧”時,所體驗到的那種滿足感,都是同樣的機制在發(fā)生作用。幸好,我們的大腦能夠區(qū)別彼此之間的不同。多巴胺好像一把能打開許多鎖的萬能鑰匙,根據(jù)所處情景不同,在體內(nèi)產(chǎn)生不同的反應。巧克力的氣味、口味告訴大腦,我們正在吃東西;情侶的體味和香味提醒大腦,我們正身陷愛中,并促使我們進行,以此繁衍后代。科學家揭示出了愛情在大腦中的位置,以及組成愛情的獨特化學成分――多巴胺。研究同時表明,愛情帶來的迷狂,在化學組成上,與人發(fā)瘋的時候幾乎完全一樣。所以,那些表白“親愛的,我愛你愛得發(fā)瘋”的男女們,其實并沒有夸張,他們在無意中說出了一個偉大的科學預言。 愛情為什么排他?
英國著名的生物學家理查德?道金斯曾經(jīng)提出一個觀點:基因是自私的,基因的唯一目的是存在下去。他在這個基礎上總結了一個社會學假說“基因的自私性”――基因總是傾向于把自己傳播得最廣?;虻淖运叫越忉屃松锝缛跞鈴娛车膮擦忠?guī)律:通過斗爭奪取更多的空間,食物是為了能夠養(yǎng)育更多的后代?;虻淖运叫赃€能解釋雌、雄動物在性問題上的本能差異:雄性動物不直接生育,無法知道下一代是否親生,傾向采取數(shù)量策略,跟更多的雌性生育更多的后代,從而直接保證基因最大限度地傳播;雌性動物能夠確認后代是親生的,并且生育數(shù)量有限,傾向采取質(zhì)量策略,跟最強壯(最聰明)的雄性生育有生存能力的后代,間接保證基因最大限度地傳播。生育繁殖為什么會具有排他性呢?出于基因的自私性,雖然自己劈腿有利于基因的傳播,但對方劈腿會分走共同后代的生存資源,不利于基因傳播。低等生物通過嚴防死守的辦法來實現(xiàn)劈腿、不劈腿之間的平衡,爭
斗、爭奪隨時都可能發(fā)生。人類是具有理性思維的高等生物,能夠有更好的辦法:防止對方劈腿的砝碼是自己先承諾不劈腿。為什么要與前女友劃清界限,對配偶表忠心?基因的自私性或許能給出答案。 婚外情是怎么發(fā)生的?
多巴胺帶來的“激情”會給人一種錯覺,以為愛可以永久狂熱。不幸的是,我們的身體無法一直承受這種像古柯堿的成分刺激,也就是說,一個人不可能永遠處于心跳過速的巔狂狀態(tài)。如此美妙的熱戀不會持續(xù)太長,這是一個生物學的陷阱,它能確保人類有時間繁殖后代。因為那些激素不可能永遠處于高水平上,你的身體也承受不了成天處于心跳加速中。平均30個月之后――最長不會超過4年,這些愛情激素的濃度高峰開始消退,你也就從熱戀中清醒過來。通常依戀的穩(wěn)定時間只有4年,因為4年之后,我們很可能又在街上、辦公室等場所被另外的異性所吸引,被陌生人所打動。如果你不能把持道德上的標準,忘記了婚姻的義務和責任,就可能因為重新墜入情網(wǎng)而打亂正常的生活秩序,破壞原本美滿的家庭。雖然情愛“依戀”通常的穩(wěn)定時間是4年,但這并非是婚外情產(chǎn)生的正當理由,也不是人人都會由此發(fā)生“情變”,因為愛情畢竟還要受到道德倫理 、社會、文化等諸多因素的制約。
考查題型主要有:以選擇題形式考查反應熱、焓變、燃燒熱、中和熱等概念及放熱反應、吸熱反應的判斷;通過填空題考查熱化學方程式的書寫;通過計算題考查鍵能的概念、蓋斯定律的應用。
考點1 熱化學方程式的書寫及判斷
例1 室溫下,將1 mol的CuSO4?5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,熱效應為ΔH1;將1 mol的CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,熱效應為ΔH2;CuSO4?5H2O受熱分解的化學方程式為:CuSO4?5H2O(s)[]CuSO4(s)+5H2O(l), 熱效應為ΔH3。則下列判斷正確的是( )
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析 根據(jù)題意可以寫出:
①CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l) ΔH1
②CuSO4(s)=CuSO4(aq) ΔH2
①-②即得CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)
所以有ΔH3=ΔH1-ΔH2。
由題意知,ΔH1為正值,ΔH2為負值,所以ΔH3肯定大于ΔH1。
答案 B
點撥 這道題比較常規(guī),但沒有直接給出熱化學方程式,而是需要考生將文字轉(zhuǎn)化成方程式,這相當于順帶考查了考生的理解能力。我校普奧班學生解答這一題時正確率并不高,說明大家對文字的理解能力急需加強。這幾年理綜試卷長度普遍較大,試題的閱讀量有加大趨勢。
例2 工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3 kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0 kJ?mol-1,則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為 。
解析 首先寫出制CO的化學方程式: CH4+CO2=2CO+2H2。然后根據(jù)燃燒熱的定義寫出三個熱化學方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-2×285.8 kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-2×283.0 kJ?mol-1
①-②-③得:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3 kJ?mol-1
也就是說每生成2 mol CO需要吸熱247.3 kJ,那么生成1 m3 CO吸收的熱量為[100022.4]×[247.32]=5.52×103 kJ。
點撥 這道題也是常規(guī)題,也沒有直接給出熱化學方程式,而是將燃燒熱的定義蘊含在里面,與化學計算綜合在一起考查。
例3 反應A+BC(ΔH0),②XC(ΔH
[反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C] [反應過程][能量] [A+B][X][C]
A B C D E
解析 由反應A+BC(ΔH0)可知,A和B的能量之和小于X。由反應②XC(ΔH
答案 D
點撥 常規(guī)題只涉及一個化學反應,中間可能穿插活化能的問題,但這道題在常規(guī)題基礎上向前走了一步,涉及到三個化學反應!增加了思維量,大大降低了靠猜就能得到正確答案的概率。如果此題再增加一個干擾選項(如圖E)就更好了。
考點3 蓋斯定律與焓變
例4 已知下列反應的熱化學方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
則反應4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2 -2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析 將上述三個反應依次編號①②③,②×5+③×12-①×2即可得到總反應。
答案 A
點撥 這是對蓋斯定律的常規(guī)考查,與以往試題不同的是,它引入甘油這類較大的有機分子,導致各物質(zhì)的系數(shù)較大,錯誤率上升。類似高考試題還有:
白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=
+3359.26 kJ?mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2 =-89.61 kJ?mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=2821.6 kJ?mol-1。
例5 糕點包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是( )
A. 脫氧過程是吸熱反應,可通過降低溫度的辦法延長糕點保質(zhì)期
B. 脫氧過程中鐵作原電池正極,電極反應為:Fe-3eFe3+
C. 脫氧過程中碳作原電池負極,電極反應為:2H2O+O2+4e4OH-
D. 含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 mL(標準狀況)
解析 脫氧過程就是鐵的緩慢氧化過程,是放熱反應,在此過程中鐵作為電池的負極(Fe-2e-=Fe2-),碳作原電池的正極(2H2O+O2+4e-=4OH-)。鐵生成Fe2+后還會繼續(xù)被O2氧化,最終生成Fe3+,也就是說0.02 mol Fe最多可吸收0.015 mol O2。當然也可以不經(jīng)過計算直接用排除法選D。
答案 D
點撥 此題較為傳統(tǒng),考查電池的正、負極及電極反應,但其背景不再直接給出原電池,而是與生活實際相關聯(lián)。雖然我們經(jīng)常見到食品袋中有個小袋,但不知為何物,細心的同學可能打開看過,研究過,那么,他就占了心理上的便宜。類似與生產(chǎn)、生活實際相關聯(lián)的高考試題還有:
捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應:
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4)2CO3(aq) ΔH1
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4HCO3(aq) ΔH2
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)?2NH4HCO3(aq) ΔH3
請回答ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關系是:ΔH3=2ΔH2-ΔH1。
例6 符合如圖所示的轉(zhuǎn)化關系,且當X、Y、Z的物質(zhì)的量相等時,存在焓變ΔH=ΔH1+ΔH2。滿足上述條件的X、Y可能是( )
①C、CO ②S、SO2
③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3
⑤Fe、Fe(NO3)2 ⑥NaOH、Na2CO3
[X][Y][Z][+w][+w][+w][ΔH1][ΔH2][ΔH]
解析 從元素化合物的轉(zhuǎn)換關系來看,③和⑥也是滿足變化圖的,但是其轉(zhuǎn)換時各物質(zhì)對應的系數(shù)不全是1,不能滿足焓變關系ΔH=ΔH1+ΔH2。②中硫不能直接生成三氧化硫。
答案 ①④⑤
點撥 此題也是考查蓋斯定律,但是它將元素化合物之間的轉(zhuǎn)換關系融合進來了,而且考查物質(zhì)系數(shù)的方式較隱蔽,試題很有新意,也有難度。不過,原高考題是一道組合選擇題,這種考查方式又大大降低了難度。
考點3 反應熱、中和熱、燃燒熱的考查
例7 有關中和熱的測定實驗,請回答下列問題:
(1)在操作正確的前提下,提高中和熱測定準確性的關鍵是 。
(2)做1次完整的中和熱測定實驗,溫度計需使用 次,某同學為了省去清洗溫度計的麻煩,建議實驗時使用兩支溫度計分別測量酸和堿的溫度,你是否同意該同學的觀點,為什么? 。
(3)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式(中和熱為57.3 kJ?mol-1) 。
(4)倒入溶液的正確操作是( )
A.沿玻璃棒緩慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次性迅速倒入
(5)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是( )
A.用溫度計小心攪拌
B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動
(6)若不用任何材料填充在大小燒杯之間,所測得的中和熱(ΔH)將 (填“偏大”“偏小”“不變”)。
答案 (1)保溫
(2)3 不同意,因為不同溫度計誤差不一樣
(3)[12]H2SO4(aq)+NaOH(aq)=[12]Na2SO4(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ?mol-1
(4)C (5)D (6)偏大
點撥 此題似乎是常規(guī)題,其實與以往的考試出發(fā)點完全不同,此題考查的是實驗細節(jié),沒有做過此實驗的同學很難得高分。比如,怎么加溶液?什么時候使用溫度計?怎么攪拌?最后一空還要注意ΔH的符號是負號。關于實驗細節(jié)的考查,是實驗題命題的方向。
考點4 鍵能的簡單計算
例8 已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ?mol-1
P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ?mol-1
P4具有正四面體結構,PCl5中P-Cl鍵的鍵能為c kJ?mol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2c kJ?mol-1。下列敘述正確的是( )
A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=4PCl5(g)的反應熱ΔH
C.Cl-Cl鍵的鍵能為[b-a+5.6c4]kJ?mol-1
D.P-P鍵的鍵能為[5a-3b+12c8]kJ?mol-1
解析 原子半徑P>Cl,因此P-P鍵的鍵長大于P-Cl鍵的鍵長,則P-P鍵的鍵能小于P-Cl鍵的鍵能,A項錯誤。利用“蓋斯定律”,結合題中給出兩個熱化學方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) ΔH=[b-a4]kJ?mol-1,但不知道PCl5(g)=PCl5(s)的ΔH,因此無法求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的ΔH,B項錯誤。利用Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) ΔH=[b-a4]kJ?mol-1可得,E(Cl-Cl)+ 3×1.2c-5c=[b-a4],因此可得E(Cl-Cl)=[b-a+5.6c4]kJ?mol-1,C項正確。由P4是正四面體可知,P4中含有6個P-P鍵,由題意得,6E(P-P)+10×[b-a+5.6c4]-4×5c=b,解得E(P-P)=[2.5a-1.5b+6c6]kJ?mol-1,D項錯誤。
一、教材和教學對象分析
1.教材地位
化學反應限度屬于化學反應原理范疇,是化學學科最重要的原理性知識之一,也是深入認識和理解化學反應特點和進程的入門性知識,在社會生產(chǎn)、生活和科學研究中有廣泛應用.
2.教學對象分析
在必修1中對可逆反應已有介紹,但對于大部分的化學反應都是可逆反應,都有反應限度,學生接受還有困難.
二、教學設計
1 教學目標
(1)知識與技能
①知道可逆反應的概念,了解可逆反應的基本特征.
②知道可逆反應在一定條件下能達到平衡狀態(tài).
(2)過程與方法
①通過實驗幫助學生領悟化學反應是有一定限度的.
②利用圖形分析體會化學平衡的建立過程.
(3)情感、態(tài)度和價值觀
在分析交流中善于發(fā)現(xiàn)問題,敢于質(zhì)疑,培養(yǎng)學生獨立思考能力及團隊合作精神.
2.教學重點
學會判斷可逆反應.
3.教學難點
(1)運用實驗探究的方式,認識可逆反應的限度問題.
(2)通過圖形分析了解可逆反應達到平衡狀態(tài)的過程.
4.教學過程
【設疑】為什么用增加高爐高度的辦法不能減少煉鐵高爐氣中CO的含量?
設計意圖:從工業(yè)生產(chǎn)出發(fā)創(chuàng)設情境,讓學生帶著疑問進入課堂.
【情境導入】回憶鈉與水、氯氣溶于水的反應現(xiàn)象,書寫反應方程式.
設計意圖:回憶舊知識建立新知識體系.
【總結】很多反應都像氯氣和水反應一樣,是有限度的.
【活動與探究】氯化鐵溶液與碘化鉀溶液的反應.
實驗1:向碘化鉀溶液中加氯化鐵溶液.
實驗2:在反應1的溶液中加入四氯化碳,振蕩、靜置.
實驗3:取2的上層清液,滴加硫氰化鉀溶液.
【設問】實物投影展示不同學習小組實驗現(xiàn)象的差異,為什么實驗3的顏色深淺會不同呢?
【追問1】試劑量加的多了顏色會加深,說明什么呢?
【追問2】化學反應限度是孤立的嗎?
【總結】化學反應到達限度是需要一定條件的.
設計意圖:探究活動既能鍛煉學生的動手能力,還能產(chǎn)生思維碰撞,激發(fā)探索熱情;設計問題引導學生深入思考、討論,達到對問題全面、深入的認識.
【板書】一、可逆反應
1.定義:在同一反應條件下,既能向正反應方向進行,又能向逆反應方向進行的化學反應.
2.可逆反應方程式的連接號:
【提問】我們學過哪些可逆反應?寫出這些反應的化學方程式.
【練習】把3 mol氫氣和1 mol氮氣置于密閉容器中反應能夠得到2 mol氨氣嗎?
【總結】3.可逆反應的特征:
(1)反應有一定限度.
(2)反應物和生成物共存.
設計意圖:回顧知識總結可逆反應,培養(yǎng)學生自學和總結的能力.設計對應練習,建構知識網(wǎng)絡,培養(yǎng)學生主動探索,勇于解決問題的科學精神.
【議一議】對于一個可逆反應,當反應達到最大限度時,是否就意味著反應停止了呢?
【交流與討論】
(1)反應開始時,C(反應物)和C(生成物)哪個大?v(正)和v(逆)哪個大?
(2)反應進行時,C(反應物)和C(生成物)如何變化?v(正)和v(逆)怎樣變化?
(3)反應進行到什么時候會“停止”?C(反應物)和C(生成物)如何變化?
(4)反應真的停止了嗎?
設計意圖:速率與時間的動態(tài)變化圖將抽象的知識具體化,設計問題幫助學生建構知識網(wǎng)絡.
【板書】二、化學平衡
1.化學平衡狀態(tài):可逆反應在一定條件下進行到一定程度,正反應速率和逆反應速率相等,反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化的狀態(tài).
【講述】化學平衡不是停止的,而是一個動態(tài)的平衡.
【板書】2.化學平衡的特征:
①研究對象:可逆反應
②前提條件:一定條件
③內(nèi)在本質(zhì):正逆反應速率相等,但不等于零
④外在特征:各物質(zhì)濃度保持不變
設計意圖:規(guī)范知識體系.
【思考】為什么用增加高爐高度的辦法不能減少煉鐵高爐氣中CO的含量?
【學生回答】高爐煉鐵是一個可逆反應,一旦達到平衡,在外界條件不變的情況下,反應體系中各物質(zhì)的含量是一定的.
設計意圖:使知識得到升華,培養(yǎng)學生化學嚴謹性和歸納總結的能力.
【作業(yè)】1.請學生尋找生活中常見的存在化學反應限度的事例,下節(jié)課與同學分享.
2.如果你是一家合成氨工廠的廠長,你會考慮哪些問題呢?(結合本節(jié)所學回答)
設計意圖:設計開放性的作業(yè),鞏固本節(jié)知識,加強學生的分析能力.
三、教后反思
《化學反應限度》在必修階段的學習要求較低,能認識可逆反應有一定的限度,知道可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態(tài)即可.學生學習過后常有這樣的想法――“化學反應限度有什么用?”,因此,我們采用生產(chǎn)中的例子,創(chuàng)設情境,引入教學,激發(fā)學生的學習興趣.通過學習,學生能夠解決“工程師設想”的問題,感受到學習的收獲.
在現(xiàn)行高考模式下,化學學科的學習時間被大大壓縮,化學教師更應該立足課堂,充分激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的思維品質(zhì).我們把“活動與探究”設計成學生分組實驗,給學生動手的機會,學會從觀察中獲取信息,從思考中發(fā)現(xiàn)問題,從合作討論中獲取知識.
通過對實驗現(xiàn)象的分析,學生較容易得出“化學反應存在限度”這個結論.將不同的實驗現(xiàn)象進行對比,引導學生關注實驗過程,加深對知識的理解,激發(fā)他們學習與探究地熱情.為什么氯化鐵溶液的用量是5~6滴?兩種反應物的用量能否顛倒?進一步加深對化學反應限度的認識,這樣既培養(yǎng)了學生高層次的思維品質(zhì),又讓學生體會到了學習化學的嚴謹性.
可是,當虎妞終于到來后,張嘉譯發(fā)現(xiàn)一切都失控了,生活脫離了他原先設想的軌道,朝著一個自己完全未知的方向滑去。他自己,也發(fā)生了種種意想不到的神奇化學反應……
閨女是個計劃外產(chǎn)物
張嘉譯跟王海燕都離過婚,都沒有要過孩子,因為他們不太喜歡小孩,也不那么想生小孩。實際上,他們倆之所以能一拍即合,在不要小孩這個觀念上達成一致是個重要原因。
結婚那年,張嘉譯37歲,王海燕38歲。對女人而言,這個年齡懷孕已經(jīng)很危險。不想要加上不能要,兩人做好了當丁克夫妻的準備。他們沒做過任何“植樹造林”前的準備工作,無論是生活習慣還是作息嗜好,都跟健康扯不上關系。不工作的時候,王海燕愛酒,經(jīng)常和一幫酒友推杯換盞,張嘉譯則是同一幫牌友在牌桌上一熬就是大半夜。他們覺得這種沒有孩子、自主娛樂的生活其實也挺有味道。
就在沒提防的時候,虎妞來了。那時兩人正在同一個劇組拍戲,都不確定這孩子到底能不能要。不要吧,未免不人道;要吧,是在劇組拍戲時懷上的,也不知道那幾天她媽有沒有喝酒、她爹有沒有熬夜,兩人誰都不敢保證產(chǎn)品質(zhì)量到底如何。
后來王海燕拍板了:都這樣了還能扎下根來,質(zhì)量應該不錯。先懷著試試,過段時間去做詳檢,正常的話就生。也不知是不是怕被爹媽當作劣等產(chǎn)品處理掉,小家伙在醫(yī)生面前表現(xiàn)得格外給力,一切正常。
與播種環(huán)境艱險一樣,生長環(huán)境也很不樂觀。那時候新戲剛開機沒多久,導演劉惠寧和太太陳小藝又是張嘉譯夫妻倆的好朋友,王海燕中途退出回家養(yǎng)胎顯然有點坑朋友。所以,全劇組就只有當事人知道懷孕的事情,王海燕跟沒事兒人一樣不動聲色地瞞著所有人。她懷孕后身材變化不明顯,再加上寬松的衣服遮掩,直到殺青都沒人發(fā)現(xiàn)這事,那時她已經(jīng)懷孕6個月了。
王海燕真正意義上做孕婦只有3個月,沒像別的孕婦一樣戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢小心翼翼,更沒有戒這個補那個如臨大敵。除了暫時戒了酒、每天吃點葉酸片之外,她幾乎沒有開過什么小灶。因為自我要求低,她對張嘉譯也沒諸多要求。除了不能在臥室抽煙、晚上不能在12點以后回家外,張嘉譯的日子跟單身男人沒啥區(qū)別。
王海燕沒有住院待產(chǎn)的過程,除了定期的產(chǎn)前檢查必須去醫(yī)院,她一直住在家里。張嘉譯覺得醫(yī)生的話信不得,一分問題會被擴大成十分,真要把醫(yī)囑當真話聽,嚇都要嚇出毛病來。所以,那些諸如抽羊水抽血之類比較嚇人的檢查項目,他一律拒絕。夫妻倆都堅信,一把年齡還能懷上并能留住的孩子,一定不會有啥毛病。
就在這對不負責任的父母"只要別有啥毛病就好"的低標準期待下,虎妞降臨了,6斤3兩,一切健康。她媽抱著她喂奶的時候,張嘉譯捏捏她軟綿綿的小手小腳小臉蛋,恍若一夢:這就當?shù)耍吭诩儗僖馔獾那闆r下歪打正著,有了個一切正常的女兒?
有了女兒,再不敢坐飛機
按照張嘉譯的家庭情況而言,養(yǎng)孩子是件很輕松的事情,只要舍得花錢,月嫂保姆請回家,做父母的就可以無事一身輕。但很快張嘉譯就發(fā)現(xiàn),自己被這孩子黏上了。
虎妞認生,無論是資深月嫂還是經(jīng)驗豐富的保姆,她全不要。別人抱過去她就嚎啕大哭,唯獨張嘉譯和王海燕抱著她才消停。好不容易哄睡著了,一放到兒童房的床上,她馬上驚醒,非得在主臥的大床上占據(jù)一席之地才心滿意足。
洗澡也一樣,月嫂剛開始給她脫衣服,她便放開了嗓門;換了張嘉譯跟王海燕,馬上破涕為笑。在澡盆里用手打得水花亂濺,她是開心了,可張嘉譯跟王海燕這對無育兒經(jīng)驗的大齡父母,經(jīng)常一邊洗一邊嘀咕:胳膊上的肉褶子扒開洗干凈了吧?你沒洗嗎?我以為你洗了呢?
洗完擦凈后用爽身粉撲成一個大冬瓜,虎妞躺床上沖爹媽傻笑,像一朵花。
得知張嘉譯當?shù)?,鐵桿牌友把他拋棄了。起先他還覺得奇怪,怎么沒人叫自己打牌了。后來他實在忍不住主動報名,人家一口回絕:“你老老實實在家?guī)Ш⒆影?。?/p>
手癢啊,一天晚飯后他忍不住到一個牌友家過癮,還沒打上半小時,王海燕的電話來了:“虎妞哭了,不吃也沒拉,怎么也哄不住,你回來看看吧。”難道是病了?張嘉譯回家后抱起虎妞不到一分鐘,陰天轉(zhuǎn)晴,虎妞沖張嘉譯直樂。
只要張嘉譯在外邊打牌,虎妞就在家開演唱會,老爹一回家就謝幕。雖然心里對這個閨女干涉老爹的個人愛好頗有微辭,可抱起她來、見她裂開嘴笑得牙齦清晰可見,張嘉譯些微的不滿就不翼而飛了。
別人家的孩子都是黏著媽,虎妞卻是黏著爹。王海燕經(jīng)常在給虎妞換尿布時拍她的屁股,罵她是個養(yǎng)不熟的小白眼狼:“住我的肚子喝我的奶害我挨刀,哭起來的時候一點兒也不由我控制。到了你爹懷里,最多3分鐘就破涕為笑?!?/p>
大概是虎妞4個多月的時候,張嘉譯去廣州參加一個會。上了飛機后,他忽然非常害怕。他不是第一次坐飛機,也遇到過飛機在氣流里顛簸的狀況,以前好像啥都不擔心,更不會覺得恐懼??赡谴?,當飛機從爬升轉(zhuǎn)為平飛造成突然失重的那一瞬間,他心里很恐慌,第一反應是千萬別出事,否則虎妞怎么辦?就這樣,他膽戰(zhàn)心驚了一路。等到廣州的活動結束后,他買了張火車票,他覺得自己再也沒有勇氣去坐飛機了,寧愿慢一點,也一定要保證自己的安全。
這種改變有點排山倒海的架勢,而且似乎不受他的控制。比方說,張嘉譯對車這個東西沒啥追求,一直以來開的都是一輛陳小藝換車后賣給他的二手奧迪,沒有ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng),氣囊只有兩個。張嘉譯以前一直覺得這車挺好,從沒動過換車的念頭。有了虎妞后,他再開這車就覺得心里忐忑不安了。
他去了一趟亞運村車市,買了一臺全新的奔馳SUV,十個安全氣囊,齊全的主被動安全系統(tǒng),有專門的兒童安全座椅插口。
從大男人變成小男人
只要虎妞在車上,張嘉譯開車就格外溫柔,輕輕起步提前制動,一招一式堪比最標準的駕駛教程。一家人回西安探親時,張嘉譯在高速上駕車最高不超過90邁。
以前的車上有個方向盤鎖,棒球棒那么粗的全鋼材質(zhì),張嘉譯總在想,要是遇到打劫的不良分子,這個鎖馬上可以變成防身武器,掄起來就能砸破頭。但現(xiàn)在,他似乎連這種血性都沒有了,新車上沒有準備類似的武器。尤其是在帶著虎妞出去時,張嘉譯總在外套兜里擱兩千塊錢,最壞的打算是一旦遇到劫道的,馬上以最快的速度掏出錢雙手奉上。他不是怕抗爭,可就算自己把歹徒全都收拾躺下了,虎妞受點兒輕微傷,他也覺得不值。
張嘉譯終于向醫(yī)生屈服了:每個月帶著虎妞去兒童醫(yī)院做常規(guī)檢查,醫(yī)生說缺鈣馬上去買補鈣的藥,醫(yī)生說要接種疫苗絕不敢漏針,醫(yī)生建議吃什么立即買什么,醫(yī)生說什么東西吃了不好馬上拒絕它進門。
張嘉譯跟虎妞似乎越來越心有靈犀:虎妞帶著笑聲的哭,是尿褲子了;長氣的哭,是餓了;哼哼唧唧的抽泣,是困了;干嚎,是想出門轉(zhuǎn)悠了;一邊扭動身子一邊短促地哭叫――那是不想被張嘉譯抱在懷里用胡子扎了。
虎妞會說話了,便開始指揮張嘉譯:要便便了、要吃要喝了、有什么企圖了,“爸爸爸爸”地叫著就過來了。張嘉譯也完全適應了這種隨時隨地應付孩子突發(fā)狀況的局面,每次出門,他都得先清點一下隨身小包里面的必備物品:紙巾、時令水果、水瓶、點心、小玩具、數(shù)碼相機……吃的喝的玩的用的,一應俱全。
張嘉譯似乎越來越膽怯。在虎妞學會走路后,他的心就永遠處于一種懸在半空中的狀態(tài)。家里凡是有那么點兒風險的物品,就全都被轉(zhuǎn)移到了海拔1米5以上的地方。見虎妞在家里跌跌撞撞竄來竄去,他就下意識地呼吸急促,隨時做好伸開雙手去扶她的準備。
帶孩子很累人,但很值得,你對她付出了多少,她就能給你多少歡樂作為回報。每當虎妞笑顏如花地沖著張嘉譯奔過來的時候,他就覺得心里有一種很溫暖的滿足感。
讓張嘉譯沒辦法忘記的是,有一次吃晚飯時他跟王海燕說呆會要出去一趟,虎妞坐在邊上聽見了。等到張嘉譯出門時,發(fā)現(xiàn)回家時脫在玄關處的鞋子找不到了。他從虎妞的兒童床下邊把鞋子找了出來,這應該是虎妞為了把爸爸留在家里,把他的鞋子藏起來了。那一刻,張嘉譯有一點想流淚的感覺。
有時候想想,張嘉譯覺得自己好像變了個人。以前他一直覺得自己是那種特別爺們的硬漢,但現(xiàn)在,他覺得自己很脆弱,很敏感。比方說偶爾需要離開家一段時間,他是不會把虎妞的照片放在錢包里的――因為看到照片就會情不自禁地想她,越想越難受,越難受就越想回家。
關鍵詞:化學反應的方向;教學設計;中學化學教學
文章編號:1005-6629(2012)2-0030-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1、設計思想
以“從具體的知識傳授到核心觀念建構,從知識解析為本到基於學生認識發(fā)展”為指導思想,依據(jù)《課程標準》中“能用焓變和熵變說明化學反應的方向”要求,從本節(jié)涉及的“化學反應的方向、焓變與反應方向有關的概念、熵變與反應方向有關的概念”等具體知識的教學,上升到幫助學生形成“化學反應的方向問題;化學反應的方向可以用反應體系的某些物理量的變化作判據(jù);和自然現(xiàn)象一樣,化學反應一般由‘高能’趨向‘低能’、由‘有序’趨向‘無序’等”;從對“焓判據(jù)”和“熵判據(jù)”的知識解析,上升到通過舉證的方法進行證實或證偽,從而促進學生認識的發(fā)展。
2、教材分析與比較
本課題內(nèi)容屬原理性知識,在現(xiàn)行3種版本的高中教材《化學反應原理(選修)》中“化學反應速率和化學平衡”一章中都有體現(xiàn),但有關內(nèi)容的編排順序有所不同(見表1),人教版是按“速率化學平衡(限度)方向”的順序,意在化學反應進行的方向要用到焓變和熵變知識,需要對化學反應的實質(zhì)有更多的領悟,所以把它放最后,以知識的方式呈現(xiàn)出來,即從內(nèi)容的難度考慮;魯科版是按“方向限度速率”的順序,旨在反映化學反應研究的一般思路,即對一個任意設計的化學反應,首先需要判斷的是,它在指定條件下有無可能發(fā)生,以及在什么條件下有可能發(fā)生;對於有可能發(fā)生的反應它的限度如何?最后是反應實際進行的情況還涉及反應的速率問題,即從化學反應的一般研究過程考慮。蘇教版是按“速率方向限度”的順序,考慮在此之前學生通過在必修教材《化學2》的學習,已經(jīng)能定性地認識化學反應有陜有慢,知道許多化學反應中反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物等相關知識,引導學生回顧已有知識的基礎上進行新知識的學習,實現(xiàn)新知識與原有知識的融合,即從學生的學習經(jīng)驗出發(fā)。
3種版本的教材,雖然在編排和呈現(xiàn)方式表現(xiàn)不同特點,但在內(nèi)容上都緊緊圍繞課程標準,在知識的深度上沒有過高要求。從化學反應的自發(fā)性、焓變和熵變與化學反應方向的關系等具體內(nèi)容出發(fā),突出學生已有的生活經(jīng)驗和認知基礎,以幫助學生形成基本的化學觀念、促進學生對化學反應原理更全面的認識為根本目的。同時,教材為教師的教學和學有余力的學生進一步學習留下空間,教師在教學中不必拘泥於某一版本的教材,可結合學生的認知基礎和學習需求,選擇適當?shù)慕虒W方法。
3、教學目標
[基礎性目標]
(1)通過經(jīng)驗和直觀體驗,認識自然界中的自發(fā)過程及特征,并遷移到化學反應的自發(fā)過程,形成“化學反應存在方向”的認識。
(3)通過歸納的方法,知道H<0有利於化學反應的自發(fā)進行,并通過“證實和證偽”的方法,認識焓變不是判斷反應自發(fā)的惟一因素。
(3)通過簡單的實驗活動和體驗,知道“熵”可用來描述體系的混亂程度,認識S>O有利於化學反應的自發(fā)進行,但不是判斷反應自發(fā)的惟一因素。
[提高性目標]
(4)學會從現(xiàn)象分析到理論探究的科學方法,形成“―定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢,并不意味該條件下反應能實際發(fā)生”的觀念。
(5)通過分析和概括焓變與熵變對反應方向的共同影響,初步認識這兩個因素不是孤立而不相互關聯(lián)的,形成對事物發(fā)展或變化整體認識的觀念和全面分析的方法。
(6)通過基於“熵增原理”上的類比體驗,強化環(huán)境保護與低碳生活的重要性和迫切性。
4、教學重、難點
焓變、熵變對化學反應自發(fā)過程的影響
一、問題的提出
化學反應的基本類型有四種,即化合反應,分解反應,置換反應,復分解反應。在對化學反應進行分類時,學生常遇到以下困惑:
1.氧化還原反應、中和反應等反應為什么不屬于反應基本類型?
2.有很多反應為什么沒有相應的反應基本類型?
3.非金屬氧化物與堿的反應為什么不屬于復分解反應?
4.碳酸鹽與酸的反應被認為是復分解反應,這是為什么?
對于這些問題,機械地利用概念來解釋,缺乏說服力,而且第四個問題用概念無法解釋,因為復分解反應的概念是兩種化合物相互交換成分,生成另外兩種化合物的反應,第四種反應有三種化合物生成。
二、問題的解決
欲解決這些問題,需要弄清楚“反應基本類型”內(nèi)涵和外延。
(一)探究所描述的化學反應信息
從具體實例來探究“反應基本類型”所描述的化學反應信息。
1. 3Fe+2OFeO,化合反應――幾種成分(Fe和O)結合在一起。
2. 2Fe(OH)=FeO+3HO,分解反應――結合在一起的幾種成分(Fe、O、H)分開。
3. Fe+CuSO=FeSO+Cu,置換反應――一種成分(Fe)替換另一種成分(Cu)。
4. 2Fe(OH)+6HCl=2FeCl+6HO,復分解反應――正價態(tài)成分(Fe和H)或負價態(tài)成分(OH根和Cl)相互交換。
四種基本類型都是通過成分組合方式的變化來描述化學反應過程的,這就是“反應基本類型”的內(nèi)涵。而氧化還原反應是通過電子的轉(zhuǎn)移來描述化學反應過程的,中和反應是通過酸堿性的相互消除來描述化學反應過程的,它們的內(nèi)涵與“反應基本類型”不相符合,所以都不把它們列入“反應基本類型”的范疇。
(二)反應基本類型外延
“反應基本類型”的外延只有四種,面對紛繁復雜的化學反應,這樣的外延太窄了,部分反應特別是很多的有機化學反應被排除在“反應基本類型”之外。如同很多觀眾到了一個小劇場,位子不夠,一部分人無法對號入座。所以像這樣的情況,并不意味著它們根本上沒有相應的反應類型,只是目前還不能對它們變化的特點進行恰當描述罷了。
查現(xiàn)代漢語詞典,“基本”的含義有:①根本:人民是國家的~。②根本的:~矛盾。③主要的:~條件~群眾。④大體上:大壩工程已經(jīng)~完成。用“基本”來修飾反應類型,是哪種含義呢?是“根本”(最重要的意思)的反應,其它反應都不重要?是“主要的”反應,其它反應都是次要的反應?無論選擇那種含義,都不合適。
(三)初步結論
由以上分析可以看出,“反應基本類型”的叫法有很大的歷史局限性,應該變通了。
分子式現(xiàn)在改稱化學式,原子量、分子量現(xiàn)在改稱相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量,質(zhì)量百分含量現(xiàn)在該稱質(zhì)量分數(shù),化學“反應基本類型”為什么不作合理的變通呢?無論從哪個角度來描述化學反應,都應該是正確的,都應該屬于反應類型里的一種。如果將“基本”去掉,改成“反應類型”,氧化還原反應、中和反應,以后要接觸學習的離子反應、放(或吸)熱反應、可逆(或不可逆)反應、取代反應、加成反應、消除反應、磺化反應、基元反應等都可納入反應類型的范疇。它們?nèi)缤倩▓@里的一朵朵奇葩,本應爭芳斗艷,何必人為地制造出“一支獨秀”呢?因此同一反應應當可以屬于幾種反應類型。如3Fe+2OFeO的反應類型,既可以說是化合反應,又可以說是氧化還原反應,還可以說是放熱反應;2Fe(OH)+6HCl=2FeCl+6HO的反應類型,既可以說是復分解反應,又可以說是中和反應,也可以說是放熱反應,還可以說是離子反應,還可以說是無機化學反應,等等。答案靈活開放,就不會給學生帶來那么多的困惑。
復分解反應的概念比較抽象,與化學方程式的聯(lián)系不如其它三種類型直觀。該反應過程是雙方先離解,再相互交換成分,前一過程便是該反應得名的由來。整個過程可歸結為“兩邊結合,中間結合”。例如:
按照這種方式解釋非金屬氧化物與堿的反應不屬于復分解反應,就直觀了。比如,如果CO與NaOH的反應是復分解反應,則過程和結果應該是:
而實際是CO+NaOHNaCO+HO,所以這類反應不屬于復分解反應。