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实施化学反应原理的教学要注意哪些问题

（1）明确《化学反应原理》模块的设置目的

“化学反应原理”是为了对化学反应原理感兴趣的学生开设的选修模块，以满足不同学生学习和发展的需求。人类在探索自然规律造福社会的历程中，大量利用化学反应获得人类所需要的新物质以及利用化学反应获得能量。化学反应原理就是人类在研究大量化学反应本质的基础上，总结得到的关于化学反应的一般规律。“化学反应原理”模块通过研究化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡以及溶液中的离子平衡等内容，探究诸如如何选择燃料、人类如何解决能源危机、如何确定合成氨反应条件等问题。通过本课程模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展：

l. 认识化学变化所遵循的基本原理，初步形成关于物质变化的正确观念；

2. 了解化学反应中能量转化所遵循的规律，知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用；

3. 赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用，能对生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释；

4.增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

（2）合理设计教学内容

化学反应原理是人类总结得到的关于化学反应的一般规律，涉及化学反应的能量转化、方向、限度、速率以及机理等方面的问题，因此“化学反应原理” 设置了“化学反应与能量”、“化学反应速率和化学平衡”以及“溶液中的离子平衡”三个主题。“化学反应与能量”研究化学反应中能量转化所遵循的规律，包括化学能与热能、化学能与电能的转化以及化学对解决人类能源问题的重要贡献等内容。“化学反应速率和化学平衡”研究化学反应发生的方向、限度和速率所遵循的规律，包括化学反应速率的含义及影响化学反应速率的因素、化学平衡的含义及影响化学平衡的因素、判断化学反应方向的依据等。“溶液中的离子平衡”着重介绍化学平衡原理的一些应用，包括弱电解质的电离平衡、盐类的水解以及沉淀溶解平衡等。

本模块教学内容的设计要考虑以下几点：一是为有志于从事化学及其相关专业的学生提供较为完整和系统的化学反应原理相关知识，为他们将来进一步学习化学打好基础；二是在化学反应原理中选择一些能培养学生科学探究能力的内容，促进学生科学素养的提高；三是引入一些能帮助学生深刻认识化学反应原理的概念；四是考虑与高中化学必修课程以及义务教育化学(或科学)课程的衔接。

（3）把握好本模块的教学要求

学习本模块的主要目的是让学生通过科学探究获得对化学反应所遵循的一般原理即化学反应本质的认识，增进对科学探究的理解，增强探索化学反应原理的兴趣，赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类文明发挥的重大作用，树立学习和研究化学的志向。各主题的教学要求说明如下。

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①“化学反应与能量”的教学要求

本主题的学习必须达到义务教育化学课程在“化学与社会发展”中提出的“认识燃料燃烧的重要性，了解氢气、天然气(或沼气)、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料”以及“知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类社会重要的自然资源”要求，或者达到科学(7—9年级)课程在“能与能源”中提出的“列举能的多种形式”、“举例说明化学能与内能的转化，认识燃料的热值”以及“了解世界和我国的能源状况，调查过度开发不可再生能源带来的社会问题，认识能源的合理利用和开发与可持续发展战略的关系”等要求，还要先学习完普通高中化学必修模块。尽管本主题与高中化学必修课程化学2模块中的第2个主题名称相同，但两者的内容有所不同，前者的要求也明显高出后者。例如，在化学2中对化学能与热能、化学能与电能的转化只需要了解一些常见的实例，而对发生能量转化的化学反应本质则在选修模块中提出要求。具体地说，对于原电池反应，化学2的最低标准是只要求知道发生的化学反应是什么，能写出所发生的化学反应总方程式即可；而本主题则要求不仅要知道发生的化学反应是什么，而且要知道发生的电极反应是什么，要能写出相关的电极反应方程式。

“化学反应与能量”主要包括三个方面内容：—是研究化学能与热能的相互转化，二是研究化学能与电能的相互转化，三是研究化学能与其他形式能量相互转化的现实意义。

对于化学能与热能的相互转化，标准要求学生能从本质上了解化学能与其他形式的能量之间发生转化的原因，如标准要求学生“了解化学反应中能量转化的原因”、“了解反应热和焓变的涵义”、“了解原电池和电解池的工作原理”、“能解释金属发生电化学腐蚀的原因”等。关于化学反应的焓变，并不要求从给予焓准确定义后再给出规范的焓变的定义，而只是要求能从焓变了解反应热。

电化学及其相关知识是本主题的一个重要内容。标准从化学能与电能之间相互转化的角度对原电池、电解的原理及其应用提出了要求，从这个角度提出电化学及其相关知识主要基于电化学的贡献可能是解决能源危机中的能量存贮问题。这部分内容涉及到原电池和电解池的工作原理，正确写出电极反应和电池反应方程式，了解常见化学电源的种类及其工作原理，解释金属发生电化学腐蚀的原因等。

内容标准中包含了许多研究化学能与其他形式能量相互转化的现实意义的条目，它们更多地侧重于体现过程与方法以及情感态度与价值观等课程目标。这些内容有些是从学生生活经验出发的，如“通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义”，“认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用”，“认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施”等，处理好这些内容有利于实现全面提高学生科学素养等化学课程理念。

本主题提供的十项活动与探究建议中，有些源自学生已有的生活经验，例如，“调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值”。该活动可引导学生从化学的视角审视这些他们过去熟视无睹的问题，有助于学生认识化学与人类生活的密切关系，在活动中不断学习相关的化学学科问题，增进学生的社会责任感，增强运用化学学科知识解决实际问题的参与意识，提高学生的决策能力。还有一些课题则源自“化学反应与能量”对未来社会的可能贡献。例如“讨论：太阳能储存和利用的途径”这一活动，就是基于对太阳能是未来主要能源的思考，通过各种探究活动让学生体验化学在解决这一问题中的重要作用。还有一些探究活动则具有较浓的学科特点，例如“实验探究：电能与化学能的相互转化”。上述活动能有力地促进学生科学探究素养的提高。

②“化学反应速率和化学平衡”主题的教学要求

在化学2模块中，提出了要“通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度”，要“了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用”，也就是说在化学2中只要求学生能定性地认识到化学反应有快有慢，知道反应条件对化学反应快慢的影响结果，知道有许多化学反应的反应物不能完全转化为生成物，这是学习“化学反应速率和化学平衡”的基础


本主题着重从三个方面研究化学反应速率和化学平衡：一是研究化学反应速率和化学平衡及其影响因素的本质原因；二是从定量角度去研究化学反应速率和化学平衡；三是研究平衡与速率理论在生活、生产和科学研究中的实际应用

本主题对于化学反应速率的要求建立在化学2的基础上，研究化学反应速率的定量表达，通过活化能研究，运用相关理论(如有效碰撞理论、过渡状态理论等)对影响化学反应速率的各种因素进行理论解释，并还对化学反应速率的测定提出了明确要求。

化学反应的方向一直是中学化学教学中被忽视的问题，在标准中本主题特别增加了关于化学反应方向的条目。化学反应方向比较容易理解，但是对其本质原因却难以把握。标准提出“能用焓变和熵变说明化学反应的方向”，仅仅要求学生知道化学反应发生的总趋向是体系能量降低和熵的增加。基于这一阶段的学生的相关数学物理知识，要求他们准确地给出熵的定义是不可能的，所以标准并不要求给熵下定义，只要求学生知道熵是判断化学反应方向的重要依据。

关于化学平衡，标准要求学生能够描述其建立过程，通过探究外界条件对化学平衡的影响获得化学平衡移动原理，并能加以应用。对于化学平衡状态的定量描述，标准提出要求学生知道化学平衡常数的涵义，对与化学平衡相关的计算则限制在计算反应物转化率。

本主题提供了八项活动与探究建议，这些活动与探究建议都具有非常好的探究性。其中有用于建立相关概念的学科性较强的科学探究活动，如“浓度、温度对硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的影响”、“温度、浓度对溴离子与铜离子配位平衡的影响”等，设计并让学生完成这些探究活动，对发展学生的逻辑思维能力非常有利。还有一些活动与探究建议则来自学生生活，如“温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响”，是一个课题研究性的家庭实验，学生完全可以提出相关的研究报告，这对于学生深入研究酶催化剂的催化特点非常有益。在活动与探究建议中，有一些综合了速率和平衡原理，涉及这些原理的合理应用，如“合成氨反应条件选择的依据”，该问题的讨论要求学生将所学知识应用于生产实际之中，增进学生对化学反应原理的合理应用能促进人类社会文明发展的了解。

③“溶液中的离子平衡”主题的教学要求

本主题的知识基础是义务教育阶段化学(或科学)课程、高中阶段必修课程化学1、化学2中相关的元素化合物知识，以及本模块主题2中化学平衡方面的理论知识。

离子平衡广泛存在或应用于生产、生活的方方面面，人体体液就是一个复杂的离子平衡体系。化学平衡原理应用于解决溶液中的离子平衡问题是本主题的主要内容，涉及到的溶液中的平衡体系主要是电离平衡和沉淀溶解平衡，此外，还介绍了在生产、科研等领域有着重要应用的溶液pH。

电离平衡和溶液pH是本主题内容标准的重点。电离平衡主要涉及到弱电解质的电离、盐类的水解以及水的电离等，这部分内容需要了解这些平衡建立的原因、影响这些平衡的因素等等。如对于弱酸的电离，需要知道弱酸的电离受到弱酸自身的性质、外界条件(如浓度、温度)等因素的影响，还要了解判断弱酸酸强度的依据。标准对于酸和碱的定义用酸碱电离理论给出，这既是对义务教育化学课程相关知识的一个升华，又是对酸、碱知识的系统总结。

标准对溶液的pH从引入的意义、测定以及简单计算都作了具体的要求，建议学生学会使用pH试纸以及采用pH计测定溶液的pH，对于溶液pH计算，只要求计算强酸溶液、强碱溶液以及涉及这两者反应后混合液的pH。关于水的离子积常数，一是知道其影响因素，二是知道溶液酸碱性判断的标准，三是在有关溶液的pH计算中将会运用到水的离子积常数。

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标准对于沉淀溶解平衡仅仅要求定性地描述，知道沉淀转化的本质。

本主题提供了五项活动与探究建议，活动与探究建议内容丰富、形式多样，探究性较强。其中有些是在教学中多年使用的探究活动，如“测定不同盐溶液的pH，说明这些盐溶液呈酸性、中性或碱性的原因”，该活动用于建立盐类水解的概念非常经典。此外，本主题还选编了部分新的活动，如“用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线”，不仅可以强化对pH的认识，而且有利于发展学生分析、处理数据的能力；活动“查阅资料并交流：含氟牙膏预防龋齿的化学原理，提出加氟预防龋齿需要注意的问题”，源自学生日常生活，具有很强的现实性，有利于激发学生的学习兴趣，强化学生对化学科学与生产、生活联系的认识

（4）选择恰当的教学方法和策略

“化学反应原理”揭示了化学反应的本质规律，是基础理论模块之一。由于高中化学课程不再是学科中心课程，而且课程分为若干的模块，原先基础理论在中学化学知识结构中的核心和主干地位有所削弱。但是，化学反应原理在高中化学课程中所起的作用并没有发生本质变化，它能帮助学生深入理解元素化合物知识，能促进学生的化学反应知识系统化、结构化，能帮助学生发展逻辑推理能力，提高学生的科学素养，同时通过探究活动和专题研究等丰富的学习活动，能培养学生科学探究能力。因此在教学本模块时，需要重视选用以下教学方法和策略，以促进学生通过合作学习、探究学习等学习方式展开学习

①重视运用逻辑推理，凸现原理形成过程

化学反应原理是重要的化学基础理论之一，它具有较严密的逻辑性。化学反应原理是人们通过对大量化学反应的观察、比较、分析、综合、抽象、概括等思维过程形成的适用于几乎所有化学反应的普遍规律，这些原理的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，是在这种由感性认识到理性认识的不断循环所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生的。因此在教学中应抓住本模块内容的基本特征，充分运用逻辑推理，重视创设归纳化学反应原理的过程以及运用相关原理解决问题的演绎过程。归纳和演绎是辩证统一的，归纳思维是从特殊到一般的过程，而演绎思维则是从一般到特殊的过程。在化学反应原理模块的教学中，既要重视通过大量实例采用归纳法得到一般规律性结论，还要重视采用演绎法进行推理判断，达到深化对过程本质认识的目的。

②重视运用直观手段，创设良好学习情境

化学反应原理比较抽象。因此通过实验、图像、表格、多媒体课件、录像等常见的直观教学手段，将化学原理具体化、形象化、直观化，有利于启发学生的思维，完成由感性认识向理性认识的飞跃。

③重视理论联系实际，培养良好学习兴趣

化学反应原理理论性很强，在高中化学课程中“化学反应原理”又独立为一个模块，在教学中更容易忽视理论与实际的联系，陷入到从理论到理论的教学误区中，导致学生逐渐丧失学习化学的兴趣。所以，在本模块的学习中要特别注意与实际的联系，激发学生的学习兴趣。如在“化学反应与能量”主题中，可以联系能源、电池、金属腐蚀等内容；在“化学反应速率和化学平衡”主题中，可以联系合成氨以及接触法制硫酸等化学工业生产条件的选择、酶催化剂催化特点的研究等内容；在“溶液中的离子平衡”主题中，可以联系发酵粉发酵原理、人体体液中的离子平衡等内容。

④精心设计问题情境，发展学生探究能力

化学反应原理部分可以设计为探究性问题情境的内容很多，有些内容还可以让学生自己设计课题展开研究，通过对这些问题情境的设计和研究，可以有效地发展学生收集、加工、使用和传播信息的能力。探究学习能让学生的学习过程充满创新的刺激，在促进学生创造性获取新知识的同时，强化对学生科学探究能力的培养，使学生进一步认识科学探究的一般步骤，对学生的创造性思维能力的培养十分有益。
，实施化学反应原理的教学要注意哪些问题