第一篇：选修4化学反应与原理知识点总结

必修4

第一章 化学反应与能量

一、焓变 反应热 1．反应热的定义 2．焓变的意义

（1）符号

（2）单位

3.焓变产生原因

化学键断裂—— 热 化学键形成—— 热 放热反应(放热>吸热)△H 为“-” 或△H <0 吸热反应（吸热>放热）△H 为“+” 或△H >0 4.可直接测量，测量仪器叫量热计。☆ 常见的放热反应：（6个）

☆ 常见的吸热反应：（4个）

二、热化学方程式

书写化学方程式注意要点（5条）

三、燃烧热 1．概念

2.注意事项（4条）①研究条件 ②反应程度

③燃烧物的物质的量 ④研究内容

四、中和热 1．概念

2．强酸与强碱的中和反应其实质是什么，其热化学方程式为 3．弱酸或弱碱参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol的原因4．中和热的测定实验

五、盖斯定律

1．内容

2.盖斯定律的应用 本章难点点拨：

难点一：焓变及其计算

难在：不能全面把握焓变要素，不能把方程与焓变对应 起来 难在：吸放与“+、-”，反应方向、状态变化与焓变的关系 解决规律小结：

1、方程加，焓变加，方程减，焓变减。

2、反应的向变符不符：方向不同，焓变变号。

3、质变对不对：反应前后物质不同，焓变值不同。

4、态变符不符：状态不同，焓变值不同。晶型不同，焓变不同。

5、量变配不配（焓变符号、焓变值、焓变单位）：焓变值为按系数完全进行的值。对可逆反应是不可能完全反应的，但焓变数值是对应与方程系数完全反应的数据。

6、反应条件符不符：如燃烧热对应于101kPa、25℃

难点二：反应方向——（恒压条件下）焓变、熵变以及温度对反应方向的影响 难在:

1、ΔH和 ΔS的理解

2、反应方向判椐的理解和应用

ΔH-T ΔS<0，反应能自发进行

ΔH-T ΔS=0，反应达到平衡

ΔH-T ΔS>0，反应不能自发进行

3、易产生焓变正负、熵变正负、反应自发与否的片面关系

第二章 化学反应速率和化学平衡

必修4

一、化学反应速率

1.化学反应速率（v）⑴ 定义 ⑵ 表示方法

⑶ 计算公式及单位 ⑷ 影响因素：

① 决定因素（内因）② 条件因素（外因）

2.外界条件对化学反应速率影响的变化规律

① 反应物的浓度 ② 反应物的压强 ③ 反应物的温度 ④ 催化剂 3.注意事项（5条）

二、化学平衡

（一）1.定义

2、化学平衡的特征

3、判断平衡的依据--判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

（二）影响化学平衡移动的因素

1、浓度对化学平衡移动的影响

① 影响规律

② 增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，平衡移动方向

2、温度对化学平衡移动的影响

3、压强对化学平衡移动的影响

4、催化剂对化学平衡的影响

5、勒夏特列原理（平衡移动原理）

三、化学平衡常数

（一）定义 及符号

（二）使用化学平衡常数K应注意的问题

（三）化学平衡常数K的应用

1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明什么 K值越小，说明什么

2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）Q〈 K 表示什么意思

Q = K

表示什么意思 Q 〉K 表示什么意思

3、利用K值可判断反应的热效应

若温度升高，K值增大，则正反应为

热反应 若温度升高，K值减小，则正反应为

热反应

四、等效平衡

1、概念

2、分类

（1）定温，定容条件下的等效平衡（2）定温，定压的等效平衡

五、化学反应进行的方向

1、反应熵变与反应方向：（1）熵的概念及符号、单位（2）什么叫做叫做熵增加原理

（3）同一物质，在气、液、固时的熵

2、反应方向判断依据

在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为：

ΔH-TΔS〈0 ΔH-TΔS=0 ΔH-TΔS〉0

必修4 本章难点点拨

难点一：化学反应速率——表示和影响因素

难在: 大小比较，用活化能、有效碰撞理论解释 规律索引：

1、速率比等于系数比，相等；速率比高出系数比，速率大；速率比低于系数比，速率小

2、速率测量实验的原理：围绕测物质的浓度变化，围绕测反应时间。

3、用活化能、有效碰撞理论理解影响速率的因素必须要注意思路

难点二：反应限度——化学平衡的定义、平衡常数的计算、影响化学平衡的因素

难在:

1、化学平衡状态的识别

2、平衡常数及其计算,转化率、产率计算

3、影响化学平衡的因素的定性定量解释

4、等效平衡 解题对策：

1、化学平衡的定义抓住“反向速率比等于系数比”的标志

2、理解平衡常数、转化率、产率的定义,注重在方程式中用变化量计算转变为用起始量和平衡量表达变化量进行计算的训练.3、定性定量解释影响化学平衡的因素加强训练，提高对这类知识的熟练程度。

4、理解等效平衡，务必理解清晰。

5、熟练掌握解决化学反应速率和化学平衡的简单计算问题的模式——三阶段法

第三章 水溶液中的离子平衡

一、弱电解质的电离

1、电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的定义会区分

2、电解质与非电解质本质区别

3、电离平衡的定义

4、影响电离平衡的因素

① 温度 ② 浓度

③ 同离子效应 ④ 其他外加试剂

5、电离方程式的书写：弱酸、弱碱、水、强电解质、酸式盐

6、电离常数定于及表示方

7、影响因素：

二、水的电离和溶液的酸碱性

1、水电离平衡

① 水的离子积的定义

②

25℃时水的离子积常数

③ 影响水的离子积常数的因素

2、水电离特点

3、影响水电离平衡的外界因素：

①酸、碱

②温度

③易水解的盐

4、溶液的酸碱性和pH：

（1）pH

（2）pH的测定方法及注意事项 三、混合液的pH值计算方法公式

1、强酸与强酸的混合

2、强碱与强碱的混合

3、强酸与强碱的混合

必修4

四、稀释过程溶液pH值的变化规律：

1、强酸溶液：稀释10n倍时

2、弱酸溶液：稀释10n倍时

3、强碱溶液：稀释10n倍时

4、弱碱溶液：稀释10n倍时

5、溶液，稀释时pH如何变化

五、强酸（pH1）强碱（pH2）混和计算规律

1、若等体积混合 pH1+pH2=14

pH1+pH2≥15

pH1+pH2≤132、若混合后显中性

pH1+pH2=14

V酸：V碱 pH1+pH2≠14

V酸：V碱

六、酸碱中和滴定：

1、中和滴定的原理

2、中和滴定的操作过程：

① 仪器 ② 药品 ③ 步骤 ④ 试验过程

3、酸碱中和滴定的误差分析

七、盐类的水解

1、盐类水解

2、水解的实质

3、盐类水解规律：

4、盐类水解的特点

5、影响盐类水解的外界因素

6、酸式盐溶液的酸碱性：

HSO4-

HSO3-、H2PO4-

HCO3-、HS-、HPO42-

7、双水解反应的定义

8、盐类水解的应用：

八、溶液中微粒浓度的大小比较

☆☆基本原则：抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系： ①电荷守恒 ②物料守恒 ③质子守恒

九、难溶电解质的溶解平衡

1、难溶电解质的定义

2、溶解平衡方程式的书写

4、沉淀的溶解的方法

5、沉淀的转化：

6、溶度积（KSP）

① 定义 ② 表达式 ③ 影响因素： ④ 溶度积规则 QC（离子积）〉 KSP

QC

= KSP

QC 〈 KSP

本章难点点拨：

难点一：弱电解质的电离，溶液中的离子浓度大小（定性、定量）难在：

1、弱电解质溶液中离子浓度要根据电离平衡常数或电离度计算，不容易。

2、水的离子积的理解

3、酸碱溶液中H +、OH-离子浓度较小时不能忽视水的电离。

4、c(H+)化pH、c(OH-)化pOH

必修4 解决方向：

+-

1、(H)、c(OH)→pH、pOH 思路的总结(1)先将浓度取负对数,再整理(2)先将浓度整理,再取负对数

-PH-POH(3)先将pH、pOH化为10、10 ,再整理。难点六：难溶电解质的溶解平衡,难溶物的转化 难在:

1、离子积与溶度度积的相对大小判断沉淀是溶解还是生成

2、沉淀转化涉及多平衡计算与分析

处理方略：控制扩展与加深。本考点在历年高考中考察比重不大，但近两年的高考中对计算能力的要求提高，故不排除会在此处开发题型。对此难点的挖掘要注意尺度，不可太深。

第四章 电化学基础

第一节 原电池 原电池：

1、概念

2、组成条件

3、电子流向

4、电极反应：以锌铜原电池为例

5、正、负极的判断：

第二节

化学电池 一、一次电池

1、常见一次电池 二、二次电池

1、二次电池

2、电极反应：铅蓄电池 为例

三、燃料电池

1、燃料电池定义

2、电极反应--以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。

3、燃料电池的优点

四、废弃电池的处理：回收利用 第三节

电解池

一、电解原理

1、电解池定义：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽

2、电子流向：

（电源）负极

（电解池）阴极

（离子定向运动）电解质溶液

（电解池）阳极

（电源）正极

3、什么是阴阳极

4、电解CuCl2溶液的电极反应：

5、放电顺序：

①

阳离子放电顺序 ②

阴离子的放电顺序

二、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气

2、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法

3、电极、电解质溶液的选择

4、电镀应用之一：铜的精炼

阳极：

阴极：

电解质溶液：

6、电冶金（1）、电冶金：使矿石中的金属阳离子获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝（2）、电解氯化钠：

第四节

金属的电化学腐蚀和防护

必修4

一、金属的电化学腐蚀

1、金属腐蚀的分类：

2、化学腐蚀与电化腐蚀的比较

3、金属腐蚀的本质：都是金属原子失去电子而被氧化的过程

5、电化学腐蚀的分类：

①

析氢腐蚀 ②

吸氧腐蚀

6、金属腐蚀快慢的规律

7、防腐措施由好到坏的顺序如下：

二、金属的电化学防护

1、利用原电池原理进行金属的电化学防护

（1）、牺牲阳极的阴极保护法

（2）、外加电流的阴极保护法

2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金

3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等

本章难点点拨：

高中化学中电化学的的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数学生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。常见的几种考查题型如下：

题型一：新型电池“放电”时正极、负极的判断

知识基础：在Zn－Cu(稀硫酸)原电池中，较活泼的金属材料作负极，较不活泼

2＋＋－的金属材料或非金属材料作正极。负极：Zn－2e－―→Zn；正极：2H＋2e―→H2↑。解题指导：

 新型电池中元素化合价降低的物质

正极材料发生还原反应的物质

元素化合价升高的物质

负极材料

发生氧化反应的物质



＋

题型二：新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写 知识基础：铅蓄电池[Pb－PbO2(H2SO4溶液)]电极反应的书写：

负极：①Pb－2e―→Pb2；②Pb2＋SO2→PbSO4。把二者合起来，即负极4―

－

＋

＋

－

反应式：Pb－2e＋SO2→PbSO4。4―

－

－

正极：PbO2得电子变为Pb2，①PbO2＋2e＋4H―→Pb2＋2H2O；Pb2跟SO2

4＋

－

＋

＋

－

结合生成PbSO4，②Pb2＋SO2→PbSO4。把二者合起来，即正极反应式：PbO2＋2e＋4H＋4―

＋

－

－

＋

SO2→PbSO4＋2H2O。4―

－

总反应式＝正极反应式＋负极反应式，即：PbO2＋Pb＋4H＋2SO24===2PbSO4

＋

－

＋2H2O。

解题指导：首先分析物质得失电子的情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应，可以利用总反应—较简单一极电极反应式＝较复杂一极电极反应式的方法解决。题型三：新型电池“充电”时阴极、阳极的判断

知识基础：充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池：

必修4 解题指导：首先应搞明白原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极，阴极接负极的原理，进行分析。

题型四：新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断

知识基础：原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，如Zn－Cu(稀H2SO4)电池中：

H移向Cu极；SO24移向Zn极。电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳＋－极，符合

带电微粒在电场中的运动规律。

解题指导：首先应分清电池是放电还是充电；再判断出正、负极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。

第二篇：高中化学选修4《化学反应原理》知识点总结

《化学反应原理》知识点总结

第一章：化学反应与能量变化

1、反应热与焓变：△H=H(产物)-H(反应物)

2、反应热与物质能量的关系

3、反应热与键能的关系

△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和

4、常见的吸热、放热反应 ⑴常见的放热反应：

①活泼金属与水或酸的反应

②酸碱中和反应

③燃烧反应

④多数的化合反应⑤铝热反应

⑵常见的吸热反应

①多数的分解反应

②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O ③ C(s)+ H2O(g)CO+H2

④CO2+ C2 CO

5、反应条件与吸热、放热的关系：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而取决与反应物和产物具有的总能量（或焓）的相对大小。

6、书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几点： ①放热反应△H为“-”，吸热反应△H为“+”，△H的单位为kJ/mol ②反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关，因此应注意△H的测定条件；绝大多数化学反应的△H是在298K、101Pa下测定的，可不注明温度和压强。

③热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是分数或小数。必须注明物质的聚集状态，热化学方程式是表示反应已完成的数量，所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H相对应；当反应逆向进行时，反应热数值相等，符号相反。

7、利用盖斯定律进行简单的计算

8、电极反应的书写：

活性电极：电极本身失电子

⑴电解：阳极：（与电源的正极相连）发生氧化反应

惰性电极：溶液中阴离子失电子（放电顺序：I->Br->Cl->OH-）

阴极:（与电源的负极相连）发生还原反应，溶液中的阳离子得电子

（放电顺序：Ag+>Cu2+>H+）

注意问题：①书写电极反应式时，要用实际放电的离子来表示 ②电解反应的总方程式要注明“通电”

③若电极反应中的离子来自与水或其他弱电解质的电离，则总反应离子方程式中要用化学式表示

⑵原电池：负极：负极本身失电子，M→Mn+ +ne-

① 溶液中阳离子得电子

Nm++me-→N

正极：

2H++2e-→H2↑

②负极与电解质溶液不能直接反应：O2+4e-+2H2O→4OH-（即发生吸氧腐蚀）书写电极反应时要注意电极产物与电解质溶液中的离子是否反应，若反应，则在电极反应中应写最终产物。

9、电解原理的应用：

⑴氯碱工业：阳极(石墨):2Cl-→Cl2+2e-(Cl2的检验：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近出气口，试纸变蓝，证明生成了Cl2)。

阴极：2H++2e-→H2↑（阴极产物为H2、NaOH。现象（滴入酚酞）：有气泡逸出，溶液变红）。⑵铜的电解精炼：电极材料：粗铜做阳极，纯铜做阴极。电解质溶液：硫酸酸化的硫酸铜溶液

⑶电镀：电极材料：镀层金属做阳极（也可用惰性电极做阳极），镀件做阴极。电解质溶液是用含有镀层金属阳离子的盐溶液。

10、化学电源

⑴燃料电池：先写出电池总反应（类似于可燃物的燃烧）；

再写正极反应（氧化剂得电子，一般是O2+4e-+2H2O→4OH-（中性、碱性溶液）O2+4e-+4H+→2H2O(酸性水溶液)。负极反应=电池反应-正极反应（必须电子转移相等）

⑵充放电电池：放电时相当于原电池，充电时相当于电解池（原电池的负极与电源的负极相连，做阴极，原电池的正极与电源的正极相连，做阳极），11、计算时遵循电子守恒，常用关系式：2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH-~4H+~4e-

12、金属腐蚀：电解阳极引起的腐蚀>原电池负极引起的腐蚀>化学腐蚀>原电池正极>电解阴极

钢铁在空气中主要发生吸氧腐蚀。负极：2Fe→2Fe 2++4e-

正极：O2+4e-+2H2O→4OH-

总反应：2Fe + O2+2H2O＝2Fe(OH)2

第二章：化学反应的方向、限度和速度

1、反应方向的判断依据：△H-T△S<0,反应能自发进行；△H-T△S=0，反应达到平衡状态

△H-T△S>0反应不能自发。该判据指出的是一定条件下，自发反应发生的可能性，不能说明实际能否发生反应（计算时注意单位的换算）课本P40T3

2、化学平衡常数：

①平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数越大，说明反应进行的越完全。②纯固体或纯溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式

③平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，单位与方程式的书写形式一一对应。对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数

④化学平衡常数受温度影响，与浓度无关。温度对化学平衡的影响是通过影响平衡常数实现的。温度升高，化学平衡常数增大还是减小与反应吸放热有关。

3、平衡状态的标志：①同一物质的v正=v逆

②各组分的物质的量、质量、含量、浓度（颜色）保持不变

③气体的总物质的量、总压强、气体的平均分子量保持不变只适用于△vg≠0的反应④密度适用于非纯气体反应或体积可变的容器

4、惰性气体对化学平衡的影响

⑴恒压时充入惰性气体，体积必增大，引起反应体系浓度的减小，相当于减压对平衡的影响 ⑵恒容时充入惰性气体，各组分的浓度不变，速率不变，平衡不移动

⑶对于△vg=0的可逆反应，平衡体系中加入惰性气体，恒容、恒压下平衡都不会移动

5、⑴等效平衡：①恒温恒压，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，浓度相同，转化率相同。②恒温恒容，△vg=0的反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，转化率相同。

⑵等同平衡：恒温恒容，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量与最初加入的物质的量相同，均可达到等同平衡；平衡时各组分的物质的量相同，百分含量相同，浓度相同。

6、充气问题：以aA(g)+bB(g)cC(g)⑴只充入一种反应物，平衡右移，增大另一种反应物的转化率，但它本身的转化率降低 ⑵两种反应物按原比例充，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡

⑶初始按系数比充入的反应物或只充入产物，平衡时再充入产物，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡 化学反应速率: 速率的计算和比较；浓度对化学速率的影响（温度、浓度、压强、催化剂）； V-t图的分析

第三章

物质在水溶液中的行为

1、强弱电解质：

⑴强电解质：完全电离，其溶液中无溶质分子，电离方程式用“＝”，且一步电离；强酸、强碱、大多数盐都属于强电解质。

⑵弱电解质：部分电离，其溶液中存在溶质分子，电离方程式用“”，多元弱酸的电离方程式分步写，其余的弱电解质的电离一步完成；弱酸、弱碱、水都是弱电解质。

⑶常见的碱：KOH、NaOH、Ca(OH)

2、Ba(OH)2是强碱，其余为弱碱；

常见的酸：HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4是强酸，其余为弱酸；

注意：强酸的酸式盐的电离一步完成，如：NaHSO4=Na++H++SO42-，而弱酸的酸式盐要分步写，如：NaHCO3=Na++HCO3-, HCO3-CO32-+H+

2、电离平衡

⑴ 电离平衡是平衡的一种，遵循平衡的一般规律。温度、浓度、加入与弱电解质相同的离子或与弱电解质反应的物质，都会引起平衡的移动

⑵ 电离平衡常数（Ka或Kb）表征了弱电解质的电离能力，一定温度下，电离常数越大，弱电解质的电离程度越大。Ka或Kb是平衡常数的一种，与化学平衡常数一样，只受温度影响。温度升高，电离常数增大。

3、水的电离：

⑴ H2OH++OH-，△H>0。升高温度、向水中加入酸、碱或能水解的盐均可引起水的电离平衡的移动。

⑵ 任何稀的水溶液中，都存在，且[H+]·[OH-]是一常数，称为水的离子积（Kw）；Kw是温度常数，只受温度影响，而与H+或OH-浓度无关。

⑶ 溶液的酸碱性是H+与OH-浓度的相对大小，与某一数值无直接关系。

⑷ 当溶液中的H+ 浓度≤1mol/L时，用pH表示。

无论是单一溶液还是溶液混合后求pH，都遵循同一原则：若溶液呈酸性，先求c(H+);若溶液呈碱性，先求c(OH-),由Kw求出c(H+)，再求pH。

⑸向水中加入酸或碱，均抑制水的电离，使水电离的c(H+)或c(OH-)<10-7mol/L，但

c(H+)H2O=c(OH-)H2O。如某溶液中水电离的c(H+)=10-13mol/L，此时溶液可能为强酸性，也可能为强碱性，即室温下，pH=1或13 向水中加入水解的盐，促进水的电离，使水电离的c(H+)或c(OH-)>10-7mol/L，如某溶液中水电离的c(H+)=10-5mol/L，此时溶液为酸性，即室温下，pH=5，可能为强酸弱碱盐溶液。

4、盐的水解

⑴在溶液中只有盐电离出的离子才水解。本质是盐电离出的离子与水电离出H+或OH-结合生成弱电解质，使H+或OH-的浓度减小，从而促进水的电离。

⑵影响因素：①温度：升温促进水解

②浓度：稀释促进水解 ③溶液的酸碱性④ 同离子效应 ⑷水解方程式的书写：

①单个离子的水解：一般很微弱，用，产物不标“↑”“↓”；多元弱酸盐的水解方程式要分步写 ②双水解有两种情况：Ⅰ水解到底，生成气体、沉淀，用＝，标出“↑”“↓”。Ⅱ部分水解，无沉淀、气体，用，产物不标“↑”“↓”；

⑸ 盐类水解的应用：①判断溶液的酸碱性

②判断盐溶液中的离子种类及其浓度大小

③判断离子共存

④加热浓缩或蒸干某些盐溶液时产物的判断，如AlCl3溶液

⑤某些盐溶液的保存与配制，如FeCl3溶液

⑥某些胶体的制备，如Fe(OH)3胶体

⑦解释生产、生活中的一些化学现象，如明矾净水、化肥的施用等。（解释时规范格式：写上对应的平衡-----条件改变平衡移动-----结果）

5、沉淀溶解平衡：

⑴ Ksp:AmBnmAn++nBm-,Ksp=[An+]m[Bm-]n。

①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，不改变Ksp。②对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力越强。⑵ Q>Ksp,有沉淀生成；Q=Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q

⑶ 一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。如锅垢中Mg(OH)2的生成，工业中重金属离子的除去。

6、离子反应：

⑴ 与量有关的离子方程式的书写：设量少的物质物质的量为1mol，与另一过量的物质充分反应。⑵ 离子共存推断题解答时应注意：①判断一种离子存在后，一定注意与之不共存的离子一定不存在；②前面加入的试剂对后面的鉴定是否有影响。

⑶ 离子（或物质）检验的一般步骤：取少量——加试剂——观现象——定结论。

第三篇：化学反应原理知识点总结

2012届高考化学反应原理知识点总结

化学反应速率、化学平衡

一．化学反应速率

1．定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)

v=△c·△t

2．规律：同一反应里用不同物质来表示的反应速率数值可以是不同的，但这些数值，都表示同一反应速率。且不同物质的速率比值等于其化学方程式中的化学计量数之比。如反应mA+nB=pC+qD的v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q

3．影响反应速率的因素

内因：参加反应的物质的结构和性质是影响化学反应速率的决定性因素。例如H2、F2混合后，黑暗处都发生爆炸反应，化学反应速率极快，是不可逆反应。而H2、N2在高温、高压和催化剂存在下才能发生反应，化学反应速率较慢，由于是可逆反应，反应不能进行到底。

外因：

①浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，单位体积发生反应的分子数增加，反应速率加快。

②压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增加压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。

③温度：升高温度时，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，反应速率加快，一般来说，温度每升高10℃反应速率增大到原来的2～4倍。

④催化剂：可以同等程度增大逆反应速率。

⑤其他因素：增大固体表面积（粉碎），光照也可增大某些反应的速率，此外，超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。

【注意】：①改变外界条件时，若正反应速率增大，逆反应速率也一定增大，增大的倍数可能不同，但不可能正反应速率增大，逆反应速率减小。

②固体、纯液体浓度视为常数，不能用其表示反应速率，它们的量的变化不会引起反应速率的变化，但其颗粒的大小可影响反应速率。

③增大压强或浓度，是增大了分子之间的碰撞几率，因此增大了化学反应速率；升高温度或使用催化剂，提高了活化分子百分数，增大了有效碰撞次数，使反应速率增大。

（二）化学平衡

1．化学平衡状态：指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态。

2．化学平衡状态的特征

（1）“等”即

V正=V逆>0。

（2）“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行。

（3）“定”即反应混合物中各组分百分含量不变。

（4）“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡。

（5）与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）。

3．化学平衡状态的标志

化学平衡状态的判断（以mA+nBxC+yD为例），可从以下几方面分析：

①v(B耗)=v(B生)

②v(C耗):v(D生)=x

:

y

③c(C)、C%、n(C)%等不变

④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定

⑤体系颜色不变

⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量

⑦体系平均式量恒定（m+n

≠

x+y）等

4．影响化学平衡的条件

（1）可逆反应中旧化学键的破坏，新化学键的建立过程叫作化学平衡移动。

（2）化学平衡移动规律——勒沙特列原理

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

①浓度：增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向移动。

②压强：增大压强平衡向气体体积减小的方向移动。减小压强平衡向气体体积增大的方向移动。

③温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡向放热反应方向移动。

④催化剂：不能影响平衡移动。

5．等效平衡

在条件不变时，可逆反应不论采取何种途径，即由正反应开始或由逆反应开始，最后所处的平衡状态是相同；一次投料或分步投料，最后所处平衡状态是相同的。某一可逆反应的平衡状态只与反应条件（物质的量浓度、温度、压强或体积）有关，而与反应途径（正向或逆向）无关。

（1）等温等容条件下等效平衡。对于某一可逆反应，在一定T、V条件下，只要反应物和生成物的量相当（即根据系数比换算成生成物或换算成反应物时与原起始量相同），则无论从反应物开始，还是从生成物开始，二者平衡等效。

（2）等温、等压条件下的等效平衡。反应前后分子数不变或有改变同一可逆反应，由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同，则达到平衡后两平衡等效。

（3）在定温、定容情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。

6．化学平衡计算时常用的2个率

（1）反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%。

（2）产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%。

7．催化剂

能改变其他物质的化学反应速率，本身在反应前后质量和性质都不变的物质。通常说的催化剂是指能加快化学反应速率的正催化剂，也有减慢化学反应速率的负催化剂或阻催化剂。在反应中加负催化剂能大大延缓反应速率，使人们不需要的化学反应如金属的锈蚀，食物的腐烂，塑料的老化尽可能慢地发生。

催化剂的催化作用具有很强的选择性，某种催化剂往往只能催化某一种反应或某一类反应。使用生物酶制剂时的选择性更为突出。

常用的催化剂及催化反应

二氧化锰

氯酸钾分解制氧气；过氧化氢分解成水和氧气。

五氧化二钒

二氧化硫催化氧化成三氧化硫。

铁触媒

合成氨。

铂或铂铑合金

氨的催化氧化。

硫酸汞

乙炔水化制乙醛。

醋酸锰

乙醛氧化制乙酸。

镍

不饱和烃及其他不饱和有机物与氢气的加成反应。

三溴化铁

笨的溴化制溴苯。

使用催化剂进行催化反应时，要注意对反应物的净化，避免带入的某些杂质使催化剂丧失催化功能，这种作用称作催化剂中毒。

8．可以利用平衡常数的值作标准判断反应是否达到平衡及不

平衡时向哪个方向进行．如对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系

Qc＝，Qc叫该反应的浓度商．

Qc＜K，反应向正反应方向进行

Qc＝K，反应处于平衡状态

Qc＞K，反应向逆反应方向进行

电解质溶液

一．电解质和非电解质、强电解质和弱电解质

1．电解质

凡是水溶液里或熔融状态时能电离进而能导电的化合物叫做电解质。电解质溶于水或熔融时能电离出自由移动的阴、阳离子，在外电场作用下，自由移动的阴、阳离子分别向两极运动，并在两极发生氧化还原反应。所以说，电解质溶液或熔融状态时导电是化学变化。

2．分类

（1）强电解质：是指在水溶液里几乎能完全电离的电解质。

（2）弱电解质：是指在水溶液中只能部分电离的电解质。

3．强电解质和弱电解质的比较

强电解质

弱电解质

定义

水溶液里完全电离的电解质

水溶液里部分电离的电解质

化学键种类

离子键、强极性键

极性键

电离过程

完全电离

部分电离

表示方法

用等号“=”

用可逆号“”

代表物

强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HI

强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2

绝大多数盐：NaCl、BaSO4

弱酸：H2S、H2CO3、H3PO4、HF、CH3COOH

弱碱：NH3·H2O

个别盐：HgCl2、Pb(CH3COO)2

4．非电解质

凡是在水溶液里或熔融状态都不能电离也不能导电的化合物。

常见的非电解质

非金属氧化物：CO2、SO2、SO3、NO2、P2O5

某些非金属氢化物：CH4、NH3

大多数有机物：苯、甘油、葡萄糖

二．弱电解质的电离平衡

1．弱电解质的电离特点

（1）微弱：弱电解质在水溶液中的电离是部分电离、电离程度都比较小，分子、离子共同存在。

（2）可逆：弱电解质在水分子作用下电离出离子、离子又可重新结合成分子。因此，弱电解质的电离是可逆的。

（3）能量变化：弱电解质的电离过程是吸热的。

（4）平衡：在一定条件下最终达到电离平衡。

2．电离平衡：当弱电解质分子离解成离子的速率等于结合成分子的速率时，弱电解质的电离就处于电离平衡状态。电离平衡是化学平衡的一种，同样具有化学平衡的特征。条件改变时平衡移动的规律符合勒沙特列原理。

三．水的电离和溶液的pH值

1．水的电离和水的离子积常数

H2O是一种极弱电解质，能够发生微弱电离H2OH+

+

OH–

25℃时

c(H+)=c(OH–)=10–7

mol·L–1

水的离子积Kw=c(H+)·c(OH–)=10–14（25℃）

①Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。如：100℃

Kw=10–12

②Kw适用于纯水或稀酸、稀碱、稀盐水溶液中。

2．溶液的pH

（1）pH：pH=–lg[c(H+)]。在溶液的c(H+)很小时，用pH来表示溶液的酸碱度。

（2）含义：pH越大，c(H+)越小，c(OH–)越大，酸性越弱，碱性越强。pH越小c(H+)。c(OH–)越小，酸性越强，碱性越弱。

（3）范围：0～14

四．盐类水解

1．盐类水解定义：在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH–结合生成弱电解质的反应叫作盐类的水解。

2．盐类水解规律

（1）谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱都水解，两强不水解。

（2）多元弱酸根、正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多，故可只考虑第一步水解。

（3）水解是吸热反应，升温水解程度增大。

（4）单离子水解程度都很小，故书写水解离子方程式时要用“”，不能用“↑”或“↓”符号。

3．盐类水解的类型

（1）单向水解：强酸和弱碱生成的盐，溶液呈酸性；强碱和弱酸生成的盐，溶液显碱性。如NH4Cl溶于水：

NH4+

+

H2O

NH3·H2O

+

H+

CH3COONa溶于水：CH3COO-

+

H2O

CH3COOH

+

OH-

（2）互相促进水解：弱酸和弱碱生成的盐溶于水，电离产生弱酸的阴离子和弱碱的阳离子，二者分别结合水电离产生的H+和OH-发生水解，而水溶液的离子积不变，因此促进水的电离使反应进行的程度较大。溶液的酸碱性取决于生成的弱电解质的相对强弱。如CH3COONH4溶于水：

CH3COO-

+

NH4+

CH3COOH

+

NH3·H2O

（3）

互相抑制水解：能电离产生两种以上的弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐溶于水，弱酸的阴离子或弱碱的阳离子均发生水解，但是互相抑制，所以这一类的水解程度较小。如

(NH4)2Fe(SO4)2溶于水：

NH4+

+

H2O

NH3·H2O

+

H+

Fe2+

+

2H2O

Fe(OH)2

+

H+

NH4+水解产生的H+对Fe2+的水解起到抑制作用，反之也成立。

五．电离平衡和水解平衡的比较

电

离

平

衡

水

解

平

衡

实

例

H2S水溶液（0.1mol/L）

Na2S水溶液（0.1mol/L）

研究对象

弱电解质（弱酸、弱碱、水）

强电解质（弱酸盐、弱碱盐）

实

质

弱酸

H+

+

弱酸根离子

弱碱

OH—

+

弱碱阳子

H2O

+

H2O

H3O+

+

OH—

离子化速率

=

分子化速率

弱酸根阴离子+H2O

弱酸

+

OH—

弱碱阳离子+H2O

弱碱

+

H+

水解速率

=

中和速率

程

度

酸或碱越弱，电离程度越小，多元酸的一级电离远远大于二级电离，大于三级电离……

“越弱越水解”，多元弱酸根一级水解远远大于二级水解，大于三级水解……

一般中和程度远远大于水解程度

双水解程度较大，甚至很彻底。

能量变化

吸热（极少数例外）

吸热

表达式

电离方程式：①用“

”

②多元弱酸分步电离

H2S

H+

+

HS—

HS—

H+

+

S2—

水解反应离子方程式①用“

”

②多元弱酸根分步水解

③除了双水解反应，产物不写分解产物，不标↑或↓

S2—+H2O

HS—+OH—（主要）

HS—+H2O

H2S+OH—（次要）

微

粒

浓

度

大小比较

c(H2S)>c(H+)>c(HS—)>c(S2—)

>c(OH-)

c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S)>

c(H+)

电荷守恒式

c(H+)=

c(HS-)+2c(S2-)+

c(OH-)

c(Na+)+

c(H+)=

c(HS-)+2c(S2-)+

c(OH-)

物料守恒式

c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)=0.1mol/L

c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)=0.1mol/L=

c(Na+)/2

影

响

因

素

温

度

升温促进电离（极少数例外）

升温促进水解

浓

度

稀

释

促进电离，但浓度减小，酸性减弱

促进水解，但浓度减小，碱性减弱

通H2S

电离平衡向右移动，酸性增强，但

电离程度减小，电离常数不变。

S2—+H2O

HS—+

OH—

H2S

+

OH—

HS—+

H2O

促使上述平衡右移，合并为：H2S

+

S2—

2HS—

加Na2S

H2S

H+

+

HS—

S2—+

H+

HS—促使上述平衡右移，合并为：H2S

+

S2—

2HS—

水解平衡向右移动，碱性增强，但水解程度减小。

七．何时考虑盐的水解

1．判断盐溶液酸碱性及能否使酸碱指示剂变色时，要考虑到盐的水解。

2．配制某些盐的溶液时，为了防止溶液变浑浊（水解），需加入对应的酸抑制其水解。如配制FeCl3溶液时，一般先将FeCl3溶解在盐酸中，然后再加水稀释。

3.比较盐溶液中离子浓度大小时，要考虑到盐的水解。如Na3PO4溶液中，c(Na+)

c(PO43

4.说明盐溶液中微粒种类及多少时，要考虑到盐的水解。例如Na2S溶液中含有Na+、HS-、OH-、H+、S2—、H2S，其浓度关系为：

八．溶液中微粒间的关系

（1）电荷守恒关系——指任何电解质溶液在整体上不显电性，即溶液中所有阳离子带的正电总量与所有阴离子带的负电总量相等。

如在Na2S溶液中：

实质：所有Na+、H+带的正电荷总物质的量==所有S2—、HS—、OH—带的负电荷总物质的量。

表达形式：c(Na+)

+

c(H+)

=

2c(S2—)

+

c(HS—)

+

c(OH

—)

（2）物料守恒关系——指不论盐中的哪种离子水解成多少种形式，它所含的一些元素原子的总物质的量之比一定符合它的化学式中的计量数比。

如在Na2S溶液中：

实质：n(Na)

:

n

(S的各种存在形式总和)

==

:

表达形式：c(Na+)

=

c(S2—)

+

c(HS—)

+

c(H2S)

（3）水电离的离子数守恒关系——指在任何电解质溶液中，由水电离产生的H+和OH—的数目一定相等的关系。如在Na2S溶液中：

实质：n(OH—)

==

溶液中自由H+物质的量与S2—结合水电离的H+物质的量之和

表达形式：c(OH

—)

=

c(H+)

+

c(HS—)

+

2c(H2S)

★该关系式可由电荷守恒式和物料守恒式代数变换得到。如将上述电荷守恒式与物料守恒式相减并移项即可得到上式。

第四篇：化学选修4化学反应原理 教师用书

《化学反应原理》教师参考书

说明

本书是根据中华人民共和国教育部制订的《普通高中化学课程标准（实验）》和《普通高中课程标准实验教科书化学选修4化学反应原理》的内容和要求编写的，供高中化学教师参考。

根据课程标准，《化学反应原理》课程要求学生学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等内容，并要求达到以下学习目标：

1.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。

《化学反应原理》课程共36课时，各章的课时分配建议如下：

绪论 1课时

第一章 6课时

第二章 11课时

第三章 10课时

第四章 6课时

复习2课时

本书按章编排，每章分为―本章说明‖、―教学建议‖和―教学资源‖三部分。

―本章说明‖包括教学目标、内容分析和课时分配建议等。教学目标反映知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观几方面的教学目的要求。内容分析主要说明本章教材的内容及其在教学中的地位和功能、知识间的逻辑关系以及教材的特点。课时分配建议可供教师安排课时参考。

教学建议分节编排，包括本节的教学目标、教学重点、难点、教学设计的思路、活动建议、问题交流和习题参考等部分。活动建议主要是对如何组织实验、科学探究和调查研究等教学活动的建议。问题交流主要介绍―学与问‖、―思考与交流‖的设计意图或对栏目活动的组织提出建议，有些还给出了相应的参考答案。习题参考包括提示、参考答案以及补充习题等。

教学资源主要编入一些本章教材的注释或疑难问题的解答，及与本章内容有关的原理拓展、科技信息、化学史、国内外化学与化工生产中的某些新成就等。这些内容意在帮助教师理解和掌握教材，一般不宜对学生讲授，以免增加学生的负担。

应该指出的是，教参是供教师备课时参考的，而采用什么教学方法，应该由教师根据具体情况决定。

本书编写者：何少华、裴群、金仲呜、冷燕平、黄明建（按编写顺序）本书审定者：李文鼎、王晶

责任编辑：冷燕平

责任绘图：李宏庆

人民教育出版社 课程教材研究所 化学课程教材研究开发中心 2006年4月

目录

绪言

说明

教学建议

教学资源

第一章 化学反应与能量

本章说明

教学建议

第一节 化学反应与能量的变化

第二节 燃烧热能源

第三节 化学反应热的计算

教学资源

第二章 化学反应速率和化学平衡

本章说明

教学建议

第一节 化学反应速率

第二节 影响化学反应速率的因素

第三节 化学平衡

第四节 化学反应进行的方向

教学资源

第三章 水溶液中的离子平衡

本章说明

教学建议

第一节 弱电解质的电离

第二节 水的电离和溶液的酸碱性

第三节 盐类的水解

第四节 难溶电解质的溶解平衡

教学资源 第四章电化学基础

本章说明

教学建议

第一节 原电池

第二节 化学电源

第三节 电解池

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

绪言说明

一、教学目标

1.认识物质的各种化学性质是有规律可循的，而这些规律是化学的精髓，需要下功夫学习掌握。

2.了解本书的基本内容和学习方法，认识学习概念模型是学习和研究化学反应原理的基础。3.初步了解―有效碰撞‖、―活化分子与活化能‖的概念模型，认识催化剂对于化学科学研究和化工生产的巨大作用，为其后的学习打下基础。

二、内容分析 1.地位和功能

绪言作为全书的开篇，目的在于让学生从一开头就对本书的基本内容、学习方法有一个初步的了解，并简要地介绍有效碰撞理论、活化分子与活化能的概念模型，以及催化剂对于化学科学和化工生产的巨大作用，以起到提纲挈领、引起学生学习化学反应原理兴趣的作用。

在前面的学习中，学生已经知道了化学反应的发生是由于反应物分子之间发生激烈碰撞，破坏化学键，使得各原子间的组合发生变化形成新的化学键，产生了新的分子，同时也了解了化学键的断裂和形成与化学反应中能量变化的关系。本模块是以学生此前的化学学习为基础，以学生对许多具体化学反应的知识积累为前提，为适应学生的学习心理发展需求而设立的选修课程，旨在帮助学生进一步从理论上认识一些化学反应原理的基础知识和研究问题的方法。教科书中介绍的简化后的有效碰撞模型和活化分子、活化能模型及催化剂的重要作用，将为学生后面的学习打下重要基础。2.内容结构

绪言在内容上主要可分为两个部分：一是第一、第二自然段，简要地介绍本模块的基本教学内容。教科书以大量事例说明，化学反应种类繁多，条件极其复杂，但都有规律可循。而这些规律恰好是化学的精髓，是吸引人们学习、钻研化学科学的魅力所在。二是第三、第四自然段，凸显研究问题的过程与方法，侧重介绍了简化后的有效碰撞模型的构建思路，及活化分子、活化能等概念。培养学生自觉地用辩证的观点看待各种复杂的化学反应，认识事物 3 的存在具有多样性，物质的稳定具有相对性，而化学变化的复杂性和规律性相辅相成。与此同时，还指出了学习化学反应原理的方法：（1）完成书中规定的实验、活动。

（2）观察周围（包括大自然）发生的化学现象，思考或进行模拟实验。（3）认真学习概念模型，它是学习、研究化学反应原理的基础。

值得注意的是，绪言在论证了有效碰撞模型的合理性之后，坦陈现有理论的缺憾：―到目前为止，人们还没有完全掌握计算或推测化学反应活化能的理论方法‖。这种客观的科学态度不仅有利于学生对相关理论有一个客观的认识，更对培养学生的情感态度与价值观会起到潜移默化的作用。同时也会激发学生将来进行更深入探究的意识。绪言的内容结构如下图所示：

3.内容特点

绪言中概括地介绍了课程的主要内容和学习方法与思路，同时还简介了―有效碰撞理论‖和―活化分子与活化能‖两个概念模型，对全书起着提纲挈领、画龙点睛的作用。

三、课时分配建议

建议用1课时。教学建议

一、教学设计

由于本课的理论性较强，概念较为抽象，学生接受相关知识有较大难度，所以绪言教学采取以教师讲授与学生探究活动相结合的方法为宜。教学中对概念模型的表述应尽量简化，对概念模型的认识还需要在后面的学习中逐渐深入，这里更多地是强调研究问题的方法和意识。通过绪言的教学，应使学生在内容上对化学反应原理研究的范围有所了解，在方法上对科学的研究方法——概念模型法有所领悟。

教学重点：了解化学反应原理的基本学习方法——概念模型法。

教学难点：―有效碰撞‖和―活化分子与活化能‖的概念模型。

教学建议：

根据绪言内容特点，本课可设计成下述教学模式：课前自学→查阅资料→课上交流讨论→师生共同研究。教师在课前布置学生自学，然后将学生分成若干个小组，要求他们通过查阅资料、小组整理资料、先行讨论形成共识，再通过课堂上的汇报、讲解、交流和评价，完成对本课内容的学习。

新课引入首先教师指出，化学研究的核心问题是化学反应。化学中最有创造性的工作是设计和创造新的分子。化学家们通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，如果对化学原理的理解不够清楚则无法做到。化学反应是怎样发生的？为什么有的反应快、有的反应慢？它遵循怎样的规律？如何控制化学反应为人所用？这是我们学习化学反应原理的宗旨。化学反应原理所包含的内容及学习化学反应原理的方法正是本书要探讨的问题。

教学中的主要过程可以结合学生汇报交流自学与讨论的成果，围绕下列问题展开： 1.化学反应原理研究的内容可列举学生熟悉的化学反应进行分析。

情景1：

说明：同样都与H2反应，由于O2、CuO、N2的性质不同，反应的难易程度不同。物质之间能否发生反应，是由物质本身的性质决定的，对于能够发生的化学反应，影响化学反应速率的根本原因也是反应物本身的性质，我们称之为―内因‖。

情景2：将H2+O2混合，在室温条件下可以稳定存在数百年，但点燃后却会发生剧烈的爆炸反应，而且只要配比相当，可以完全转化成生成物。

说明：外界条件可以促使其反应发生。而且在一定的条件下，反应进行得比较―彻底‖。物质之间反应的―内因‖已经具备，―外因‖则是变化的条件。不同的外界条件都能够改变化学反应的速率。

情景3：H2+N2即使在高温、高压、有催化剂的条件下反应，也不能完全转化成生成物。说明：该反应是有一定限度的。

总结：化学反应速率、方向及限度正是―化学反应原理‖要研究的问题。此时有必要指出：在不同物质体系、不同的环境中，化学反应所遵循的规律是不同的，如在第三单元将介绍水溶液中的离子反应；在第一单元和第四单元将分别介绍化学反应中物质与能量之间的定量关系以及电化学的最基础知识等等，这些都是―化学反应原理‖研究的范围。这些基本原理与我们身边经常发生的化学现象密切相关，只要我们注意观察、研究，大自然将成为无所不在的大课堂。

2.研究化学反应原理的思路与方法——概念模型法。

教科书介绍了合理简化的概念模型以及如何运用概念模型学习化学反应原理。对该段内容的处理可分三步进行：

（1）建立简化的有效碰撞模型的设想：为了突出化学反应最重要的内涵，忽略其他因素的干扰作用，选择气相反应体系作为研究有效碰撞的基础模型。其优点是：气体分子运动空间远大于自身体积所占有的空间，环境影响因素相对较少。该概念模型最重要的内涵也更加突出，更容易掌握。如在水溶液中的反应，水是较大量的，研究水溶液中的化学反应就不能忽略水分子的作用。

（2）模型的基本构架

模型的建构：在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比2∶1的比例混合，气体分子因自由运动而不断发生碰撞（互相接触）——这是发生化学反应的必要条件。

假设与事实：研究结果表明，从分子的热运动来看，分子发生碰撞的机会很多。如在常温常压下每个氢分子、氧分子自身或它们之间的碰撞几率为2.355×1010次/秒。假如每次碰撞都能发生化学反应，则化学变化瞬间即可完成，但事实并非如此。

立论：并不是每次分子间的碰撞都会引发化学反应，只有其中部分的气体分子碰撞是有效的，即有效碰撞——这是发生化学反应的充分条件。

（3）活化分子和活化能

对该模型的进一步认识可结合教科书上的图示（图1）。具有足够能量（活化能）的分子——活化分子的碰撞是有效碰撞的必要条件，但不充分。只有当活化分子采取适合的取向进行碰撞时才能反应。

活化分子——具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。

活化能——活化分子高出反应物分子平均能量部分

教科书以活化能为0的反应从另一个侧面说明有效碰撞模型的合理性。进一步说明了活化能的大小与化学反应速率的关系。

结论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞次数有关；而有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关；活化分子的多少又与该反应的活化能的大小有关。活化能的大小是由反应物分子的性质决定的，而反应物分子的性质又与分子的内部结构密切相关，可以说，反应物分子的内部结构是决定化学反应速率的内因。那么，对于一个特定反应，人类如何使用和控制，还需要研究外部条件对它的影响。这将在后面的学习中继续讨论。

最后教科书特别指出：化学反应的活化能可以用实验方法测定，当实验条件不同时，会得出不同的结果，催化剂的应用就是实例之一。人们尚未掌握化学反应活化能的有效的理论推算方法，这种留有缺憾的教学观点值得关注，既有利于学生客观地认识科学规律，也有利于培养学生的科学精神。

关于催化剂，在化学2中已有介绍，这里着重说明催化剂的作用、意义，在第二章中进一步从由于催化剂的参与改变了活化能，从而改变了反应速率来认识催化剂的作用。3.模型研究的意义

应该说学生根据自身的生活经验，对于简化后的有效碰撞模型接受起来并不难，由于缺乏相关的知识，要达到真正领会该模型的要点是不现实的。这也是教科书采取最简化处理方法的原因。为了便于学生理解模型研究的方法和意义，教师还可以利用学生已有的可燃物燃烧条件的知识，建立下列模型：

可燃物必须有氧气参与并达到着火点才能燃烧，产生新物质的同时有能量的释放；不同的可燃物，其着火点不同；同样道理，反应物分子获得足够的能量（活化能）并具有合理的取向才能发生有效碰撞，产生新物质并伴随有能量的变化。

总结时教师强调：同其他科学研究一样，当我们研究某个问题的时候，需要提取本质的内容而控制其他干扰因素来进行。概念模型是一种比较抽象的模型，需要有意识地忽略事物的某些特征，抽象出关键的因素，使各因素之间的关系更清晰，更利于研究对象的把握，以减 7 少可能引起的偏差。概念模型法是科学认识史上重要的方法之一，学生们通过本课的学习应获得一定的认识。

二、活动建议

建议课前以小组为单位活动，对下列内容进行查阅和讨论。

活动设计1：认识化学反应原理

可供讨论的问题和教学设计意图如下：

活动设计2：简化后的有效碰撞模型、活化分子和活化能

要求学生简要回答下列问题：

活动设计3：化学反应原理的重要领域——关于催化剂的研究

要求学生填写下表：

教学资源

1.化学反应的活化能

实验证明，只有发生碰撞的分子的能量等于或超过一定的能量Ec(可称为临界能)时，才可能发生有效碰撞。具有能量大于或等于Ec的分子称为活化分子。

在一定温度下，将具有一定能量的分子百分数对分子能量作图，如图1所示。从图中可以看出，理论上来说，反应物分子的能量可以从0到∞，但是具有很低能量和很高能量的分子都很少，具有平均能量E的分子相当多。这种具有不同能量的分子百分数和能量的对应关系图，叫做一定温度下分子能量分布曲线图。

图1 等温下的分子能量分布曲线

图1中，E表示分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞。活化分子具有的最低能量Ec与分子的平均能量E之差叫活化能。

不同的反应具有不同的活化能。反应的活化能越低，则在指定温度下活化分子数越多，反应就越快。

图2 不同温度下分子能量分布曲线

不同温度下分子能量分布是不同的