化学反应的基本原理

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化学反应的基本原理范文第1篇

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）12B-0058-01

化学反应原理是高中化学选修模块之一，该内容与必修模块相衔接。它揭示了化学变化所遵循的基本原理，是化学在科学研究、工业生产、日常生活中进行应用的基础。虽然教材中讲述的关于化学反应原理的内容较为基础，却包含着学科中反应原理的基本特征。只有把握了这些特征，教师才能透彻理解教材，准确把握教材的深广度，从而合理安排教学方式。准确把握这些特征，需要我们注意以下几点。

一、化学反应原理的严谨性需要教师对概念有正确的理解

在化学反应原理中包含着许多概念，全面理解这些概念并辨清它与相近概念的异同，才能深入理解化学反应原理，在课堂运用时才能避免因为混淆而产生科学性错误。如我们只有理解和区分了“物质的稳定性”和“物质的反应活性”的概念，才不会认为物质的不稳定性与反应活性是一致的；只有认识了化学反应的“热力学顺序”和“动力性顺序”，理解化学反应的先后只是一种为了研究的方便而进行的人为处理方法，才不会出现根据反应物的性质推断混合物中反应的先后顺序的错误做法；只有分辨了“电极”和“电极反应物”的概念，才不会得出“有两种活动性不同的金属（或一种金属与一种能导电的非金属）作电极”是构成原电池的条件之一的错误结论。可见，教师必须准确理解和把握相关概念，才能保证教学的严密性。

二、反应原理研究对象的复杂性需要教师有复杂的思维

化学反应原理研究的对象主要是化学反应过程及化学变化，而在变化中会包含很多种物质。除了研究物质的变化，教师还要探讨反应过程中能量的变化，反应速率、方向、限度等问题，这些因素之间既联系又制约。这种研究对象的复杂性，需要教师在研究和应用化学反应原理时，充分考虑各种因素的影响。如碘在淀粉中显示的颜色，不仅受到I-浓度大小的影响，还与反应时的温度、溶液的酸碱度、淀粉链的长度等有关。再如，一块看似均匀的金属，在化学反应中，我们可能会观察到局部反应较为剧烈的情况，这是因为从热力学的角度看，同种金属单质的热力学活动性是相同的，但其动力学活动性则不一定相同，因为金属的动力学活动性不仅与其组成有关，还与晶体构型、晶体内部的局部结构有关。因此，在化学反应原理的教学中，教师如果一味地为了浅显易懂，将复杂问题简单化，势必会产生科学性错误。教师应该用联系的、发展的、运动的思想来研究化学反应原理。

三、反应原理研究内容的适用性需要教师基于真实的情景来解决问题

化学反应原理虽然属于学科中的理论知识，但是它的研究对象和内容却与生产、生活密切相关，其研究的动力来自于人类生产、生活的需求，一旦其研究成果转化为实用技术，必将对社会生产力和人类的生活带来极大的影响。化学反应原理的这种应用性特点，决定了运用这类知识解决生产生活问题时，一定要基于真实的情景。但是真实的情景是很复杂的，这就需要教师在教学时将理论与实际相结合，综合考虑多种因素的作用，还原事物的本来面目。比如在分析温度对反应速率及化学平衡的影响时，我们必须学会具体问题具体分析，要从多方面去思考，不能单一地从某一角度去考虑。比如一些有气体参与的在溶液中进行的反应，虽然升温能加快反应速率，但升温会使气态反应物的溶解度降低，因此反应的转化率不一定能提高；还有一些热稳定性差的物质，如过氧化氢、碳酸氢盐、硝酸等，有这些物质参与的溶液中的反应，一般不能在高温下进行。同样，具体的反应还要注意反应发生的条件。比如在溶液中，Na跟KCl是不可能发生置换反应的，但在熔融状态下这一反应却可以进行；再如酸制酸的反应，我们经常讲强酸制弱酸，但这一规律对氧化还原反应是不适用的。因此，教师教学时切勿将一般规律绝对化。

四、反应原理研究层次的多元性需要教师从多角度、用多种方法加以研究

物质的变化具有复杂性和关联性，教师要揭示化学反应原理就必须从多个角度、用多种方法进行研究。通过实验等手段获取现象，通过现象提出假设，通过理论分析解释假设，通过综合研究得出结论。不仅要用理论来引导实验，还要通过实验来验证理论。不仅如此，教师还要从不同层次、不同角度去研究物质发生化学变化的原因，既要从宏观上把握其变化，还要从微观上探究发生变化的根本原因。比如对于质量守恒定律，我们不仅可以通过化学实验进行粗略地探究，还能从化学史的分析来进行说明，还可以从物质发生化学变化的本质特征等多角度入手加以研究。再如，对于Cl-可以加快金属单质与酸的反应的解释，我们可以从活化金属说、破坏氧化膜说、与金属离子配位说、桥连转移电子说等多个角度研究并得出结论。通过多角度地对反应原理进行研究，可以使问题和结论愈加清晰。

化学反应的基本原理范文第2篇

《分析化学简明教程》，科学出版社，胡育筑主编。

（二）考试内容：

1．绪论

分析化学的定义、任务和作用；分析化学方法的分类；分析化学的起源、发展以及现代分析化学的发展趋势。

2．误差和分析数据处理

理解误差、误差的产生原因、性质和减免方法。

绝对误差、相对误差、偏差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差的表示方法及其计算；系统误差和偶然误差；准确度、精密度及其相互关系；误差的传递以及提高分析准确度的方法。

有效数字、有效数字位数确定、有效数字的运算法则和修约规则。

t分布和平均值的置信区间计算；显著性检验；G检验法对可疑值进行取舍。

3．滴定分析法概论

滴定分析法的基本术语（标准溶液、滴定、指示剂、化学计量点、滴定终点、滴定曲线、滴定突跃、滴定误差）和分类；滴定分析对化学反应的要求和滴定方式；标准溶液和基准物质。

滴定分析法的计算；滴定分析中的化学平衡。

4．酸碱滴定法

酸碱质子理论的酸碱概念、溶液中酸碱组分的分布、酸碱溶液的pH计算；

酸碱指示剂的变色原理、变色范围；酸碱滴定法的基本原理；

酸碱标准溶液的配制与标定。

5．络合滴定法

络合滴定法的基本概念和基本原理（稳定常数、副反应系数、条件稳定常数、络合滴定曲线、金属指示剂）；

滴定条件的选择（酸度和最低酸度、掩蔽剂的使用）；滴定方式及其应用。

6．氧化还原滴定法

了解氧化还原滴定法的特点；

氧化还原平衡（条件电位及其影响因素、氧化还原反应的进行程度和速率）；

氧化还原滴定（滴定曲线、指示剂、滴定前的预处理）；常用氧化还原滴定方法。

7．沉淀滴定法和重量分析法

沉淀滴定法的基本概念和条件、银量法的基本原理和终点的指示方法；

沉淀重量分析法的基本概念、分类；沉淀形式、称量形式及重量法对沉淀形式和称量形式的要求；

沉淀形态和沉淀的形成、沉淀的完全程度及其影响因素、影响沉淀纯度的因素、沉淀的处理技术、称量形式与结果计算（换算因数的概念和计算）。

8．光谱分析法概论

光学分析法的概念和主要过程；电磁辐射及其与物质的相互作用；

光谱分析法的分类，类型与作用机理；光谱分析仪器的基本结构；

了解光谱分析法的进展。

9．紫外－可见分光光度法

紫外－可见分光光度法的基本原理；紫外－可见吸收光谱和分子结构的关系；

紫外－可见分光光度计的主要部件、光学性能与类型；

紫外－可见分光光度法的定性与定量分析方法；

有机化合物的紫外吸收光谱、有机化合物结构的研究。

10．色谱分析法概论

色谱分析法的发展历史和分类、色谱法中常用的术语（色谱过程、色谱图、保留值、分配系数和容量因子、分离参数）；

色谱分离的基本理论（分配系数和保留行为的关系、等温线、塔板理论、速率理论、影响分离度的因素）；基本类型色谱的分离机理。

11．经典液相色谱法

液－固吸附柱色谱法、离子交换柱色谱法、薄层色谱法、纸色谱法。

12．气相色谱法

气相色谱的仪器原理；色谱柱（固定液、载体、固体固定相、色谱条件的选择）；

气相色谱法的定性与定量分析方法。

13．高效液相色谱法

化学反应的基本原理范文第3篇

关键词：电化学教学；以观念建构为本的教学设计；校本化实施

中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）36-0109-02

伴随高中课程改革的不断深入，我们渐渐体验到化学课程改革对于化学教学的进步和改变，也真实地感受到课程改革中也出现了某些新情况，它要求学校对于国家课程“因生制宜”的创新性改革与通过“国家课程的校本化实践”来完成再实施过程。高中化学国家课程的校本化实践指的是依照高中化学课程标准，学校依据自身的性质、特征与情况，把国家层面上建设高中化学国家课程改变成符合本校学生学习需求的操作过程，它是校本课程开始的一个方面。本文主要结合化学新课程实行的现实情况，浅谈我们对于电化学知识内容综合教学的操作和反思，探讨“以观念建构为本的教学设计”。

一、模块构成下经常遇见的问题

（一）很难掌握教材的整合

高中阶段关于电化学知识的内容分散到了《化学2（必修）》、《化学反应原理（选修）》、《实验化学（选修）》三个模块中。

《化学2（必修）》使学生在初中科学知识的了解上，借由平常生活与生产中的例子、实践来证明化学能和电能的知识内容。因为这个模块太过于重视基本知识，许多的基本原理与概念都是僵硬提出的，内容之间缺少内在逻辑联系，完全没有联系到探究方式，学生只能通过死记硬背来记住基本的知识内容。《化学反应原理（选修）》的出发点高，具备一整套的知识系统，而且理论性强。这个模块要求学生在氧化还原反应的方面，知道化学改变要遵循的基本原理，研究化学反应的基本规律和其使用化学改变要遵循的基本原理，主要是来满足学生自由发展的要求。

《实验化学（选修）》旨在指引学生在日常生产、生活中研究关于电化学知识内容的情况，进行实验操作研究。这三个模块之间，知识的重复较多，不利于慢慢地促进学生整体水平的提升，而且教材为了体现知识上升的效果，三个模块之间的知识目标太分散、没有很好的联系，导致学生在处理有关问题时难以准确地、灵活地运用相关的电化学知识。

（二）很难提升教学质量

依据课程标准的要求，化学能和电能的相互转化（电化学）在三个模块中的教学时间最多是10个课时，可是在许多模块知识方面上，新概念多且理论性较强，这就要求学生有较强的“跳跃性思维”，导致学生在学习过程中比较难适应这种思维改变。在教学方面，同样的知识内容在不同的课本中重复出现，尽管教学目标不同，可是重复出现的内容肯定会设计某些知识链接，教师讲解链接就相当于复习已学知识。如果复习用的时间较多，大大缩小了有效的学习时间，学生感觉一直在上复习课的，缺少新鲜感；如果复习用的时间较少，教师很难将课本的知识内容讲解清楚，致使学生不能深入了解课本知识，降低了教学质量。

（三）很难改变教学方式

新课程的化学教学课堂赐予了教师教学的主动权。在教授化学知识时，化学教师让化学课本变成教学的载体，使用课本教授知识，而不是以前的教授课本。但是，在电化学知识内容教学的整理中，较少的化学教师会去建立适合自己现实情况的、有自己鲜明的个性特点的知识系统与教学设计。一些教师觉得只要教学紧紧伴随课本走就算是实行了新课程教学、改变了教学观念，便盲目地来设计电化学教学。而另一些教师则是靠着自己过去的教学经验，觉得以前的教材知识系统是符合认识规律的，通过老旧的体系来设计电化学教学，违反了新课程的宗旨。显然，这两种教学方式都严重脱离新课程所要求的教学观念。

二、使用校本化的新方式

要处理课程实施中电化学知识内容教学过程中出现的新情况，就需要我们通过校本化实行化学教学，就是要从教学目的的校本化、教学知识的校本化、教学手段的校本化、教学评价的校本化等角度入手，将断续的知识内容串联起来，形成知识前后的顺序连接，让所有模块中的基本概念、基本知识和基本探究方式结合起来，再配合学校的教学现实实施校本化的开发。

1.教学目的的校本化。教学目的的校本化是指在制订校本化教学的目的时，要将化学课程标准当作重要的依照，在理解学生、探究学生的个体差别的情况下，通过整理核心知识重新安排教学顺序，制定出系统的、清楚的教学目标。学校可以在不打扰学生的文理选择的情况下，先不用学习高一《化学2》中化学能和电能的相互转化的知识，在高二上学期实行电化学内容必修和选修的综合教学。这样，综合课时明显比指导意见节约时间，还可以空出其他的时间实行实验研究和整体联系，可以获得很好的教学效果。

2.教学知识的校本化。教学知识的校本化是指在严格依照国家的课程标准的情况下，对于专门的本校学生的学习特征，有针对地对于化学课本知识、课程内容分进行分类和改变以及教学顺序的调换等，建立适合学校的认识水平发展和有中心概念的知识体系，建立“以观念建构为本的教学设计”。教师在进行电化学知识内容的综合教学时，对于不同模块中的知识，针对知识主干部分进行修改与补充，依照一定的逻辑顺序来进行连接，建立起一个具备探究思想的、完整的体系。

3.教学手段的校本化。教学手段的校本化是指在综合教学中，要充分考虑到学生的学习要求和个性特征、教师自己的教学特点与教学知识的性质等来挑选教学手段，进而形成具有学校自身特点的高效教学方式。在电化学的教学中，考虑到概念、基本原理的某些内容很抽象，学生学习起来有较大的困难，所以，在教学的过程中，教师要多关注化学基本原理的推演，多关注化学基本原理的使用。

在综合教学中我们指出“以观念建构为本的教学设计”，这种设计就是依靠具体的知识内容，自主地和同学或者教师合作来研究、提取出基本概念，建立起化学学科的观念系统。在氧化还原反应的综合设计中，从分析氧化还原反应着手，让学生清楚地知道电极反应时可以发生的原因，为了提升电流速度，在化学教学的过程中建立了“盐桥”的模型，进而在知道电极反应的条件上建立原电池的模型。

4.教学评价的校本化。教学评价的校本化是指在化学新课程的校本化实行过程中，教师可以构建符合自己的学生成长的化学评价系统，既要综合高中化学课程标准与学生的真实能力，又要综合学校、家长的情况来实施，也就是所说的教学评价的校本化，从评价上实现“以观念建构为本的教学设计”。在实施过程性的评价时，我们所设计的“综合学习单”就是已经充分考虑到学生的个性化差别，包括作业完成的水平、团队能力、课堂活动的参与等，以此来综合评价学生的最终学习成绩。

三、总结

综合教学是国家课程的校本化实行的一种方法，国家课程的校本化实行是对于新课程标准所制订的教师课程的权利的一种尊敬，同时也是教师难以逃避的一种主要义务和权利。学校可以使用不同形式的教学和学习实践，改变师生的教学看法与课程看法，提升教师教学质量；可以使用各种方面的渠道，不断获得外部的有效资源，深入获得内部资源，优化有关的鼓励和惩治体系，可以有效地组织教师着手与校本化国家课程的研发和校本化教材资料的编辑，让教师高效地进行和实施“以观念建构为本的教学设计”。

参考文献：

[1]吕晓燕.高中化学与“e～-”有关的知识整合[J].发展，2010，（04）.

[2]袁亚莉.立足新课改要求 提高高中化学教学效果[J].新课程研究（上旬刊），2011，（03）.

[3]潘小蓉.新课改下的高中化学教学之我见[J].科教文汇（下旬刊），2008，（11）.

[4]王秋生，方绍龙.捕捉生成性教学资源 促进学生的个性发展[J].成都大学学报（教学科学版），2007，（08）.

[5]陈永辉.谈高中化学课培养学生自主学习能力的一些策略[J].文理导航（上旬），2010，（06）.

[6]李芳.新课程标准下高中化学研究性学习[J].中国教学技术装备，2008，（24）.

化学反应的基本原理范文第4篇

    油田采出水中含高达1000-2000mg/L的油,8×104~14×104mg/L的矿化度,大量的悬浮固体颗粒(主要是粘土颗粒、砂粒、粉砂等10-100μm的小粒径物质),细菌,胶体,重金属等其他物质;水温通常在40-80℃,且易受酸碱影响而改变PH值,处理难度较大,直接排放会对环境造成影响。目前在原油开采过程中,需注入大量的清水到储油层。如对采出水进行处理并用于回注则可以减少用水量,带来一定的经济效益,减少对环境的危害。

    2超滤超声技术在油田废水处理中的应用

    2.1膜技术的优势及超滤的基本原理与传统水处理工艺相比,由于膜技术具有高效,用药量少、操作简单、运行维护费用低且不产生副产品等优势而被广泛应用。当含有大、小分子两类溶质的溶液流过膜表面时,溶剂和小分子溶质将透过膜,作为滤出液被收集起来而大分子溶质(如有机胶体等)则作为浓缩液被膜截留下来。在我国用超滤处理油田采出水已获得了较好的效果并可满足回注水的基本要求。

    2.2超声波清洗的基本原理超声波是一种频率高达2000赫兹的声波,研究中发现对液体使用足够强的声波可以使其出现空化现象。同时超声波在传播中如遇不同的介质会产生速度差,从而在不同界面上产生剪切力将界面间的附着物剥离,实现动态化清理。另外,超声波不受污染物颗粒大小的影响,从而保证了清洗的效果,同时在运行中可以对频率进行调控,安全可靠,清洗速度较快。

    2.3超滤膜结合超声波等工艺的流程设计对于图中的传统工艺我们不再做说明,只对其中的超滤超声系统做简单的介绍。1)超滤膜-超声波组合系统主要是用超声波发生器产生的超声波作为清理超滤膜组件的主要措施,以此简化膜组件,减少冲洗程序。用超声波的空化效果、振动效果对污染物进行清理,同时也可起到杀菌作用,这样可以增强超滤膜的处理效率,延长其使用寿命。2)膜材料的选择在应用中需对采出水的水质进行分析,利用试验确定不同条件下何种膜材料对工艺的适应性强。目前采用纳米A1203改性聚偏氟乙烯超滤膜进行研究的较多。3)超声波装置及超声强度的设定利用不同的换能器可以组合成不同的超声波化学反应器,通常可用的有非变幅辐射式超声波化学反应器或者变幅辐射式超声化学反应器、管道式生化反应器等。在具体的应用中可以采用探头式与管道式反应器结合的方式,以此适应采出水处理的工艺需求。研究发现,超声波频率与空化阈值关系密切,频率越高则阈值越大增加也越快,15KHz时的空化阈值为0.5-2.0atm,可见超声波频率是影响气泡运动的关键。当超声波频率小于气泡谐振时气泡才能消除;当频率超过气泡谐振时气泡出现复杂振动效果,而不消除,因此选择低频率(200KHz)超声波有利于空化的效果。超声波的强度大于液体本身空化阈值时才会产生空化,强度越大则越容易产生空化,在液体中产生的清洁作用也越好。超声强度取决于超声的功率和超声覆盖面积,而这主要取决与换能器的形式与材料,因此在使用中应对其进行试验分析,作出准确选择。

化学反应的基本原理范文第5篇

【关键词】煤气净化；湿法脱硫；化学工艺

煤气净化中脱除硫化物的净化技术一般分为湿法和干法两种工艺。而随着现代煤化工项目的大型化，湿法脱硫精度的提高，干法脱硫已作为湿法脱硫后的精细净化环节。湿法脱硫的化学工艺是先用液体将硫化物从粗煤气中分离出来并加以富集，再通过解析生成H2S富气或催化氧化后转化为单质硫或硫酸。一般而言，湿法脱硫比较适用于气体中含硫高且处理量大的情况，其投资、操作费用高，动力消耗比较大。而溶剂可连续重复使用，装置占地较少，操作环境较好，对保护环境有利。

1、栲胶脱硫法

栲胶脱硫技术经过近些年的改进，目前，已在国内一些焦化厂普遍使用，并获得满意效果，新建装置应用在煤焦化装置的焦炉气脱硫。

1.1栲胶脱硫的化学反应机理

这种化学反映属于湿法脱硫，是利用碱性栲胶的水溶液吸收煤气，主要用于半水煤气或焦炉气中的H2S，借助栲胶和矾作为载体和催化剂将吸收的H2S转化为单质硫，发生吸收反应后的栲胶溶液利用空气在溶液再生槽中进行再生，再进入溶液循环槽重复循环使用。其脱硫反应机理如下：

1.2栲胶脱硫方法的优缺点分析

（1）栲胶脱硫法的优点：①不管是气体净化度、溶液硫容量、硫回收率等主要指标都可与改良ADA法相提并论，栲胶资源丰富、价格低廉、没有毒性、脱硫溶液成本及运行费用低，没有硫磺堵塞脱硫塔的问题。②脱硫溶液的活性好、性能稳定、腐蚀性小。栲胶本身是氧化剂也是钒的络合剂，脱硫溶液的组成比改良ADA法简单。③脱硫效率大于98%，析出的硫容易浮选和分离。

（2）栲胶脱硫法的缺点：①栲胶脱硫液具有很高的选择性，在适宜的条件下，它能从99%的CO2原料气中将200mg/m；的H2S脱除至45mg/m；以下，而因溶液吸收CO2后使溶液的pH值下降，使脱硫效率降低，且脱硫精度比较低。②设备较大，处理气量较小，得到的硫磺纯度比较低，对于加工不利。

2、烷基醇胺法

醇胺类脱硫脱碳溶剂在气体净化过程中应用较为广泛，尤其在天然气脱硫中的重要位置。目前广泛使用的醇胺类溶剂脱硫剂主要成分主要是MDEA。

MDEA属于叔胺，与其他烷基醇胺法相比，它对H2S吸收具有较高的选择性，不易降解，腐蚀性小，其吸收H2S与吸收CO2的速度之比为27，尤其适用于从高浓度的酸性气体中选择性吸收H2S。该法在煤化工项目中在中小型项目上有应用。由于硫的容入，其溶剂循环量比其他胺法小，投资和操作费用较低。

2.3MDEA脱硫方法的优缺点

3、环丁砜法

环丁砜法是一种理化吸收法。溶液由化学吸收溶剂烷基醇胺、物理吸收溶剂环丁砜和水混合而成。可使用的烷基醇胺包括MEA、MDEA及DIPA。一般采用浓度较高的醇胺溶液，而环丁砜与水的比例按其用途确定。此法可以用于煤气工艺气体的净化。

3.1基本原理

3.2环丁砜法的优缺点