化学反应速率的意义十篇

发布时间:2024-04-29 09:04:13

化学反应速率的意义篇1

一、图像题的解题关键

遇到图像曲线的题目时首先是看图,通过观察图像中横坐标、纵坐标的含义;搞清特殊点的意义,比如坐标轴的“0”点,曲线的起点、终点、拐点、交叉点等,用以分析其特点和变化趋势。然后是识图,结合题中给定的化学反应和数据,进行提取和挖掘隐含信息。最后是用图,运用勒沙特列原理进行推理和判断解答问题。

二、化学平衡图像主要应用题

①分析反应条件对反应速率及平衡的影响;②由反应判断图像正误;③由图像判断反应特征(确定反应中各物质化学计量数或气体物质化学计量数的变化关系);④由反应和图像判断图像中坐标或曲线的化学意义;⑤由图像判断指定意义的化学反应;⑥由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等。

三、图像题的类型

(1)速率――时间图。特点:反应速率v作纵坐标,时间t作横坐标,即v――t图像。定性地揭示了V正、V逆随时间(含条件改变对速率的影响)变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向。

当条件改变时,判断平衡移动的方法是:看v正、v逆的高低判断平衡移动的方向,若v正>v逆,平衡正向移动;v正

如图1,增大反应物浓度时,v正突变,v逆连续,且v正>v逆,所以平衡正向移动;减小生成物浓度时v逆突变,但v正>v逆,所以平衡正向移动。

(2)物质的量(或浓度)――时间图像。特点:这类图像题表明了各种反应物或生成物的浓度,或某一组成的浓度反应过程中的变化情况,此类图像往往可反映出化学反应速率与化学计量数的关系或平衡移动方向,同时要注意曲线的起点、终点及变化的趋势。

例1.在一定温度下,容器内某一反应中m、n的物质的量随反应时间变化的曲线如图2,下列表述中正确的是()。

a.t1时,n的浓度是m浓度的2倍。

B.t3时,正反应速率大于逆反应速率。

C.反应的化学方程式为:2m=n。

D.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡。

解析:由本题图像可知,反应t1时,n的浓度应是m的2倍。到时间t3时建立平衡,正、逆反应速率相等,n的变化为8mol-2mol=6mol;m的变化为:5mol-2mol=3mol,因此反应的方程式为2n?m或m?2n的物质的量相等,但正逆反应速率并不相等。答案:a。

(3)三个变量的图像。*转化率(或质量分数)―压强、温度图像。这类图像题的解答往往要遵守两个原则:①定一论二:也就说,若图像中有三个变量时,先确定一个不变量,再讨论另外两个变量相互之间的关系。②先拐先平:是指先出现拐点的曲线先达到平衡,说明它所对应的温度高或压强大。

例2.有一化学平衡ma(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),如图3所示是a的转化率同压强、温度的关系,分析图3可以得出的正确结论是()。

a.正反应放热,m+n>p+q。

B.正反应吸热,m+n>p+q。

C.正反应吸热,m+n

D.正反应放热,m+n

解析:分析解决这类图像,应采用“定一论二”的方法,即把温度、压强之一定为恒量,讨论另外两个变量的关系。答案:B。

(4)速率――压强(或温度)图像(如图4)

例3.下列方程符合图3的为()。

a.3no2(g)+H2o(l)?2Hno3(l)+no(g)。

B.n2o3(g)?no2(g)+no(g)。

C.4nH3(g)+5o2(g)?4no(g)+6H2o(g)。

化学反应速率的意义篇2

关键词:化学教学;活化能;高考题

文章编号:1005C6629(2015)7C0089C03中图分类号:G633.8文献标识码:B

活化能是化学动力学中的重要概念,是教师教学、学生学习的难点内容,也是近年来高考命题的热门选择。目前的大部分高中化学教材给出的活化能的定义,给读者的信息都是,一个化学反应的活化能既不可能是零,更不可能是小于零的负值,活化能是负值在理论上是没有意义的,相应地,高考命题时也默认了活化能只有正值。正如2011年海南省理综高考11题:

某反应的ΔH=+100kJ・mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()

a.正反应的活化能小于100kJ・mol-1

B.逆反应的活化能一定小于100kJ・mol-1

C.正反应的活化能不小于100kJ・mol-1

D.正反应的活化能比逆反应活化能大100kJ・mol-1

再看C选项,在与学生交流的过程中发现,学生通常认为,如图1所示的反应物a生成物C时,必须要经过一个吸收一定的能量达到活化状态B的过程,只有比反应物的平均能量ea高出e1(或e1以上)的数值时,才能越过能峰,变成产物的分子,也就是说,活化能一定是正值,因此正反应活化能一定大于100kJ・mol-1,而不是C选项中的不小于(即大于或等于)100kJ・mol-1,因此C选项错误。

这种解释在高中阶段似乎没有什么错误,甚至能提出此解释的往往是成绩较好的学生。但是,我们知道,常见的化学反应,其实都不是分子间直接碰撞而完成的,它们都要通过许多单个反应步骤才最后变成产物分子,这每一步骤的化学反应就是基元反应。常见的化学反应实际是许多基元反应组合后的结果,即总包反应。基元反应的活化能有简单而清晰的物理含义,都是正值;而总包反应的活化能是若干基元反应活化能的数学上的混合,失去了清晰的物理含义,仅是一表观量,其值可正、可负,甚至可能为零,取决于该反应的温度效应。

1温度对反应速率的影响

一个反应的活化能跟其温度与反应速率的关系密不可分,一般说来,温度对反应速率的影响大致有五种类型[1],如图2所示:

a.随温度的升高,反应速率有规律地呈指数上升。这种情形最为普遍,属于一般反应类型。

b.在温度较低时,升高温度对化学反应速率的影响不大,但当温度上升到某一值时,反应速率突然剧增,发生爆炸。这种反应称为爆炸反应。

c.开始反应速率随温度升高而上升,温度升高到一定值后,反应速率反而随温度的升高而降低。某些催化反应和酶反应属于这种类型。

d.反应速率随温度的上升而出现加快减慢再加快的曲折变化,如碳的氢化反应就是这种情形,当温度升高时可能有副反应发生而复杂化,使反应速率呈上述变化。

e.反应速率随温度的升高而降低。

高中阶段接触到的化学反应大多属于a,即反应速率随温度的升高而加快,我们称之为正温度效应,只有少数如图e,反应速率随温度的升高而降低,称为负温度效应,如在183K至773K的温度范围内,反应2no+o2=2no2随温度的升高而降低。而实验发现,在极少数情况下,某一很小的温度范围内,温度升高或降低,反应速率常数不变化,正如在773K以上时,上述no转化为no2的反应速率几乎不随温度变化而变化。

2从阿仑尼乌斯公式再谈活化能

化学反应活化能的概念,是瑞典物理化学家阿仑尼乌斯于1889年提出来的。他在研究反应温度对反应速率的影响时,受范特霍夫等前人实践的启发,得到了阿仑尼乌斯图,即用速率常数k的自然对数(lnk)对温度的倒数(1/t)作图而得到的一条直线,其线性关系用阿仑尼乌斯公式来表示,即k=ae-ea/Rt,式中的k为反应速率常数,a称为指前因子,而ea就是其定义的活化能。按照iUpaC(1996)推荐的观点[2],活化能ea的准确定义是阿仑尼乌斯图上该直(曲)线在温度t时的斜率:

据此,我们能得到总包反应的活化能,以及基元反应的活化能。阿仑尼乌斯公式不仅较好地说明了反应速率与温度的定量关系,还说明了活化能对反应速率的影响以及活化能和温度两者与反应速率的关系。而在高中阶段,几乎所有的化学反应,其反应速率都是随着温度的升高而加快,即图(a)的形式,因此根据上式可以得到,反应温度t升高,速率常数k相应增加,即正温度效应,其活化能ea必为正值。

但事实上,根据以上速率-温度图也可知,并不是所有的化学反应都是正温度效应,也有些化学反应,速率随着温度升高而减慢,即负温度效应,对应的活化能便是负活化能。而随温度变化而速率常数不变化的,则对应零活化能。如有机氧化机理中的高热反应[3]:CH3oo+Ho2-CH3ooH+o2,此反应的活化能是-2580cal/mol,即-10.78kJ/mol;又如大气污染机理中的一氧化氮夺氧反应:Ro+noR+no2(R=Br、Cl、oH等),活化能在-2kJ/mol左右。另外,一些原子复合反应也有负活化能,如:i+i+mi2+m(m=He、ar、o2、Co2等)。

然而,阿仑尼乌斯公式有一定的适用范围。由阿仑尼乌斯公式k=ae-ea/Rt可以看出,符合该式的反应,反应速率只能是随温度升高指数升高或指数下降,但很多反应,如图b~e,显然已经不符合阿仑尼乌斯公式了。对于这些特殊反应或复杂反应,就不能简单地套用阿仑尼乌斯公式来判断活化能的正负大小,而应该根据实验结果或一些动力学数据加以具体分析。

3高中化学教科书中关于“活化能”概念的比较

从上述对活化能的分析我们已经知道,基元反应的活化能是正值,而总包反应的活化能与其本身的温度效应有关,其值可正、可负也可为零,高中阶段接触的反应并不都是基元反应。那么,高中阶段对于活化能是如何定义的呢?查阅目前三个版本的高中化学教材如表1所示:

可以看出,只有鲁科版提出了“基元反应”的概念,笔者认为,人教版与苏教版对活化能的定义都不尽科学,尤其是人教版提到的“多出的那部分能量”,极有可能会给学生以“活化能都是正值”的暗示。

由此可见,在没有指明特定的化学反应、不明确该反应的温度效应的情况下,不能够判断其活化能的正与负。明确了这一点之后,再来分析2011年海南省这道化学高考题的C选项,此题并没有提供具体的化学反应,活化能可正可负可零,因此正反应的活化能可以大于、小于或者等于100kJ・mol-1,C选项错误。虽和原先的判断一致,但理由却大相径庭。

4结语

综上所述,高中教师在讲授活化能概念时,应注意知识的科学性。结合大学的相关知识,介绍基元反应的概念,让学生意识到,很多常见反应都是由多步基元反应结合而形成的,从而明白高中阶段接触到的大多数反应的活化能是正值,但也有少数负活化能和零活化能的反应的存在;同时,在命题时也应注意这点,对于活化能的相关试题,应提供必需的化学反应及背景材料,以避免类似误区的产生。

参考文献:

[1]朱志良.正确理解活化能和温度的关系[J].化学教育,1993,(5):48~51.

[2][3]罗渝然等.再谈什么是活化能――arrhenius活化能的定义、解释以及容易混淆的物理量[J].大学化学,2010,6(3):35~42.

[4]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书・化学反应原理(选修)(第3版)[m].北京:人民教育出版社,2011:绪言.

化学反应速率的意义篇3

知识目标

使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是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保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了Co和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即Co的浓度是相同的。关于Co浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中Co的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加Co和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。教学设计示例

第一课时化学平衡的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSo2与1molo2反应能否得到2molSo3?

【引入】得不到2molSo3,能得到多少摩So3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。So2与o2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSo3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSo2与1molo2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本p38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(a)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(no2生成)=2v(n2o4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

(e)混合气的平均分子量不变

化学反应速率的意义篇4

关键词:化学反应速率和限度;教学反思

教学反思是指教师对教育教学实践的再认识、再思考,是教师总结经验教训,进一步提高教育教学水平的有效方法和途径。教育上有成就的大家都非常重视教学反思在自己教学中的作用,现在很多教师也会从自己的教育实践中反观自己的得失,通过教育案例、教育故事、教育心得等来提高教学反思的质量。这种反思能揭示教师教学行为背后隐含的规律和教学理念,能够促使教师将教学理论、专业知识与教学实践相结合,提高自身的专业水平和教学技能,进而提升教学效果。由此可见,对一堂课进行多方位的反思是提高教学技能、课堂教学效率的有效途径之一。

“化学反应速率和限度”是人教版必修2第二章第三节的内容,这节内容在旧教材中是化学反应平衡一章的一部分,是化学平衡的基础和铺垫,在新人教版的课本中独立出来成为一节,这样教学内容被分解而减少,教学难度降低。因此,对该节在教学前的难度定位应基于对化学反应速率概念的认识、理解和体会,不应引申太多。也因为知识点减少导致课堂容量减少,所以教师可以留出充足的时间让学生完成科学探究活动。学生在物理学科的学习中已经储备了物体的运动速率这一概念知识,对“速率”这一概念表示的物理意义已经有了初步的了解,对此,教师就可以引导学生将化学中的反应速率概念和物理学中的进行对比,通过思考、讨论等活动让学生找出两者的相似处与不同点,从而加深他们对这一概念的理解,强化他们运用类比法解决实际问题的能力。另外,鉴于教材内容的特点和学生知识结构的情况,在“化学反应速率”这一概念的教学过程中,教师还要避免灌输式的概念教学模式,应基于学生实际,调动学生学习的积极性,采用类比的教学方法,通过概念的描述和学生的探究活动最后得出结论,以加深学生的理解。同时在前期的备课中,教师也要充分考虑到学生在活动过程中可能出现的问题和困难,做好相应的引导工作,做到课前对自己的教学过程有一个清晰而理性的思考与安排。

前期的准备工作完成后,教师应充分认识到教学过程中应变的重要性,设计一些教学中可能出现的突况和学生可能提出的偏离教学主题较远的问题,提前准备应对措施,及时将学生的思维引导到教学主题上来,以使教学沿着预设的轨道运行。在教学“化学反应速率”这一概念时,教学前虽然构思了学生的思考、交流、提问及学生间讨论等可能的活动,但在实际教学中,教师可能还会遇到一些意想不到的问题,如学生对物理学中“速率”的概念掌握不是很熟练而导致交流、讨论不活跃时,教师应该如何调动学生积极性,使他们主动地思考;怎样解决讨论过程中出现的争议以及如何合理分配各环节的教学时间。面对这些问题,教师要在教学过程中迅速做出反应,避免产生干扰教学主题的因素,并把握学生思维中出现的闪光点,使教学任务保质保量的完成。

教学活动结束后的反思工作能使教师发现教学中未能解决的问题,提高后续教学的质量,发展自身的专业技能和教学水平。本次教学活动结束后我对本节课的教学内容从以下几个方面进行了反思:

首先是成功之处。“化学反应速率”是一节概念讲解课,如果采用传统的讲授模式,会使课堂死板,教学气氛比较沉闷,学生对概念的理解也只能停留在文字表面。而采用类比法和活动探究相结合的教学模式,改变了学生的学习方式、激发了学生的学习兴趣,不但完成了本课时的学习任务,还培养了学生运用科学方法探究未知领域的好习惯,使他们在学习过程中增长了知识,体现了集体合作的力量。其次是不足之处。学生在讨论过程中不能灵活运用类比法,不能言简意赅地得出结论,很多学生对该知识点的理解仅停留在课本的文字上,不能充分发挥主观能动性,不能自己通过观察、分析得出正确的结论,影响了探究活动的效果。另外,在教学过程中,由于注重了教学任务的完成和教学活动的过程,也疏忽了对部分参加讨论不积极的学生的引导和随机点拨,导致这部分学生的学习效果不是很好。

化学反应速率的意义篇5

所谓翻转课堂,就是教师创建视频,学生在家中或课外观看视频中教师的讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的这样一种教学形态[1].翻转课堂的实现必须具备两个前提:一是必须为学生提供一个完善的网络环境;二是学生必须具备非常强的自觉性。

对于自觉去利用视频学习的学生,可以养成良好的自主学习习惯和自我管理能力,提高学习效能;而对于自觉性不强的学生,课下自己不学,课上因为进度太快,导致学生学习直接出现脱节,这样非常容易造成两极分化,并且是一种不可逆转的两极分化。而要把它融入高中化学教学当中,就必须结合化学学科的特殊性,进行有效的教学,具体实施几来可以从以下几个方面着手。

2.翻转课堂在化学课中具体实施过程

笔者将新高一两个不同层次的班级作为研究对象,一个班级为年级特保班,化学平均分为85.7左右,另个班级为平行班,化学平均分为68.5左右。通过相同的环节和步骤实施翻转课堂教学,具体过程为:(以鲁科版化学必修二第二章第二节《化学反应的快慢和限度(一)》教学过程为例).

2.1确定问题

教师需要根据课程内容和学生观看教学视频和实验视频、课前练习中提出的疑问,总结出一些有探究价值的问题。学生根据理解与兴趣选择相应的探究题目。在此过程中,教师应该针对性地指导学生的选择题目。根据所学内容对学生进行分组实验,要求他们各自课前先观看实验视频进行课前学习,其中:

第1组:取三支试管,分别加入5毫升0.5摩尔/升的盐酸。将表面积大致相同的铜片、锌片、镁条分别放入三支试管内。观产生气泡的快慢。

第2组:取两支试管,分别加入5毫升0.5摩尔/升和5毫升3摩尔/升的盐酸。取两块表面积相同的锌片分别,!放入两支试管中,观察锌片上产生气泡的快慢。

第3组:取两支试管中,分别加入5毫升过氧化氢(3﹪)溶液,再把其中一支试管放在热水中,另一支放入冷水中,观察试管中产生气泡的快慢。

第4组:取两个大小相等的试管,分别加入2ml过氧化氢溶液,向其中一支试管中加入半药匙二氧化锰,观察产生气泡的快慢。

第5组:取等量的块状碳酸钙、碳酸钙粉末,分别放入大试管中,向两试管内同时加入5毫升3摩尔/升的盐酸,观察试管内产生气泡的快慢。

选择同一个问题者将组成一个小组,小组规模控制在5人以内。然后,根据实验的难易、类型进行小组内部的协作分工设计。

每个小组成员负责一个操作的实践,最后在课上一起进行协作式实验探究。

2.2独立探索

独立学习能力是学习者应该具备的重要素质之一。从个体的发展角度来说,学生的学习是从依赖走向独立的过程。所以在课的设计过程中,我先让学生自学化学反应速率的概念及公式,然后观看课前学习视频,了解探究影响化学反应速率的因素有哪些,然后在课堂上,学生通过一系列问题的探究以及实验的验证而达到自己理解化学反应速率这个概念,并且可以总结出影响因素的最佳效果。

通过这样可以培养学生的独立学习能力。把尊重学生的独立性贯穿于整个课堂设计,让学生在独立学习中构建自己的知识体系。[2]

2.3协作学习

在这节课的交互性活动中,因为有学生分组实验这个环节,教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。小组是互动课程的基本构建模块,其互动涉及2个或2-5个人。每个人都可以参与实验中;允许和鼓励学生以低风险、无威胁的方式有意义地参与;可以为参与者提供与同伴交流的机会,并可随时检查自己想法的正确性;例如第五组实验需要称量等量的块状碳酸钙和粉末状碳酸钙,笔者就要求学生积极思考,相互探讨可操作的方法,并且协作进行,结果有两组同学获得完全不同的方法。其中一组同学的方法是先称块状碳酸钙5g,然后称量粉末状碳酸钙5g.另一组同学方法是先将托盘天平调零,然后在两个托盘上分别放入块状和粉末状碳酸钙,只要天平指针在中心位置,说明两边的碳酸钙也为等量的。通过这个案例,我可以感受出学生思维的活跃度的创新性,而这又和相互协作是分不开。

2.4成果交流

在课堂分组实验之后,我让小组请一到两位同学起来描述本组实验内容和成果,并总结出影响化学反应速率的因素与其他组同学分享。第一组同学通过实验得出化学反应速率的决定因素是反应物本身性质。第二组学生通过实验得出浓度增大,化学反应速率加快,第三组学生得出温度升高,化学反应速率加快,第四组学生得出加入催化剂可以改变化学反应速率,第五组学生得出增大反应物接触面积化学反应速率加快。如此学生经过独立探索、协作实验学习之后,完成个人或者小组的成果。

3.翻转课堂在不同层次班级实施后的效果比较

3.1为了比较两种不同层次班级学生对翻转课堂上课的接受效

果,分别编制了相关的课后测试题。其中化学反应速率的概念10分钟,风影响化学反应速率的因素20分钟,两套测试题结合课前和课中所学概念和实验,主要考查基本概念、原理以及实验所得结果等知识。具体题目为:

3.2测试成绩统计

经过两个不同班级对翻转课堂教学接受效果的对比发现,这种教学模式对于程度较好的班级可以有更高的学习效果。成绩情况具体为:总分30分,程度较好的班级平均得分为26.7,程度较差的班级平均得分为16.3.课前学习知识点,准备实验,且通过观看视频中的实验了解实验操作要点和注意点,课中学生练习操作效果明显好于没有提前观看过视频的学生。程度较好学生比程度较差学生利用翻转课堂教学更有优势且接受效果更好。

4.研究启示

根据以上研究,可得行以下几方面启示。

第一,对于操作训练是取得较好教学效果的保证。学生课前通过观看视频的教学目的是使学生掌握实验操作技能,并且运用这些技能解决化学学习过程中碰到的实际问题。应该通过翻转课堂让学习即能课前进行专业学习,课堂过程中接受专业的训练。

第二,翻转课堂教学中的课前自主学习是重点。设计这节课前应注意引导学生掌握化学反应速率的定义,自主学生影响化学反应速率的因素,当课堂过程中通过实验能过更加直观和深刻理解几个影响因素的意义。引导

学生根据学习任务单仔细阅读教材,细致观看实验视频,关注实验的注意点、易错点、关键点,为课中独立实验作好充分准备。

化学反应速率的意义篇6

所谓“图象题”就是把题目中的自变量和应变量的关系用图象的形式表示出来,它较为直观地反应了化学变化过程中的两个量之间的变化关系。初中化学中考试题中具有代表性的图象题是金属单质与酸反应的图象题。

【解题要点】解决此类题,首先要明确题中给予的信息,尤其是反应物之间量的关系:金属单质与酸,谁是等量的,谁是足量等。其次要理解图象的具体含义,本人将要点归纳为:“三点、两线、一趋势”(“三点”即图象中的起点、交点、拐点;“两线”即横坐标表示什么,纵坐标表示什么;“一趋势”即图象的变化趋势)。再运用所学知识进行综合分析,从而得出答案。

【一般思路】

1.分析已知条件,描述出一个化学变化过程

(在分析过程中要注意金属单质与酸之间质量的关系,如等质量、一定量、适量、足量等)

2.横坐标、纵坐标代表的意义

尤其要注意横坐标表示的意义。

3.分析图象的变化趋势(即自变量的变化引起应变量的相应变化)

变化的趋势类型:上升、下降、先上升后下降、先下降后上升、平行于横坐标的平行线。

4.分析图象重要点的位置

重要点包括图象的起始点、交点、拐点。起始点的位置一般在原点上、或横坐标上、或纵坐标上;注意理解拐点在本题中的化学意义。

5.验证化学变化过程与图形是否一致,即图形的数学语言表示的意义和化学变化过程是否一致。

【典型试题】

(一)氢气质量——反应时间图象题

此类图象题反映了反应时间和反应生成氢气的量之间的关系,解题时要注意图象中斜线部分和水平线部分。图象中的斜线部分表示单位时间生成氢气的速率,斜线的斜率越大,表示生成氢气的速率越大,金属的活动性也就越强;图象中的水平线部分反映了最终生成氢气的质量,与金属的相对原子质量和化合价有关。

例1:等质量的a、B、C三种金属与足量的稀硫酸反应后生成+2价的硫酸盐,生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系图如右图所示,则下列说法正确的()

a.三种金属原子量是a

B.三种金属的活泼性是a>B>C

C.反应消耗硫酸的质量相同

D.反应速度最快的是a,最慢的是B

解析:此题是典型的氢气——时间图象题,斜线段代表了反应过程中反应时间和生成氢气的量之间的关系,斜率越大,单位时间内生成氢气越多,金属的活动性越强,故应是金属a>C>B;斜线反应了最终氢气的量,从水平线可知,最终生成的氢气质量不等,a>B>C,故反应消耗硫酸的质量不相同。

正确答案:a、D。

例2:锌跟硫酸反应生成氢气,几次实验用量不同,但硫酸用量相同,X轴表示锌用量,Y轴表示生成氢气的体积(同温同压下测得)。实验结果如图表示。下列实验结果描述正确的是()

a.线段oa(包括a点)表示锌与过量硫酸反应

B.线段oa(不包括a点)表示锌与过量硫酸反应

C.线段aB(包括a点)表示锌过量

D.线段aB(不包括a点)表示锌过量

解析:从线段oa看,随着锌质量的增加,氢气的质量不断增加,表示硫酸还没反应完,硫酸相对过量;从线段aB看,随着锌质量的增加,氢气的质量不再增加,表示硫酸已反应完,锌已不参加反应,过量。

正确答案:B、D。

(二)氢气质量——金属或酸的质量图象题

这种题型出现的频率没有上一种高,却是学生失分比较多的题型。学生在分析时会受到上一种题型的误导,认为斜线的斜率和金属的活动性有关,斜率越大,金属的活动性越强,从而误选错误选项。实际上斜线反映的是加入的金属或酸的质量和生成氢气的量之间的关系,和反应时间无关,也就无法比较产生氢气速率的大小,从而无法比较金属活动性的强弱。图象中的水平线部分还是反映了最终生成氢气的质量。

例3:(淮安市2008)请仔细观察下面四幅图象,其中能正确表示等质量的镁和铁分别与过量且相同溶质质量分数的稀硫酸反应的量的关系的是()

化学反应速率的意义篇7

[关键词]阵发性室上性心动过速;胺碘酮;普罗帕酮

[中图分类号]R541.7[文献标识码]a[文章编号]1674-0742(2014)02(b)-0094-02

阵发性室上性心动过速(pSVt)是临床上常见的心律失常性疾病,也是心血管系统常见的急症之一,若不及时治疗,可引使心肌耗氧量增加,临床表现为心绞痛及心功能恶化[1]。目前,药物治疗是治疗pSVt首选。合理、有效的选择药物是控制pSVt的关键。该研究对该院2010年6月―2012年6月收治的130例阵发性室上性心动过速的患者,分别应用胺碘酮和普罗帕酮治疗,旨在探讨其疗效及安全性,现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选择该院收治130例阵发性室上性心动过速的患者,均经心电图检查确诊者,随机分为观察组和对照组,观察组68例予胺碘酮治疗,其中男性32例,女性36例,年龄23~70岁,平均41岁;对照组62例予盐酸普罗帕酮治疗,其中男性29例,女性33例,年龄22~66岁,平均38岁。

1.2方法

观察组:给患者150mg(首剂量)胺碘酮经0.9%氯化钠20mL稀释,缓慢静推10min,然后观察35min内患者是否转复为窦性心律,如不转复则将同上次一样的剂量再给药1次,再观察,如仍不转复,则改用5%葡萄糖250mL代替0.9%氯化钠20mL,加入胺碘酮150mg进行缓慢静点,总量最大不超过750mg;对照组:将普罗帕酮70mg(首剂量)经氯化钠稀释后静推10~15min,观察20min内是否转复为窦性心律,如不转复,则可继续追加用药,最大总量不超过350mg。用药过程中,医生应密切监视心电图波、心律及血压。

1.3效果评价标准

有效性指标:转复时间、转复有效率。安全性指标:不良反应率。用药1h内室上性心动过速转复情况。有效:心率下降至100次/min以下或完全转为窦性心律者。无效:未达到以上标准者。转复时间以静脉注射药物完毕时开始计算(追加用药者,则以末次用药完毕计算)至pSVt终止结束[2]。不良反应程度分级,轻度:无明显不适,但有可观察到的异常;中度:有可观察到的异常伴明显不适,但可耐受;重度:严重不适,难以耐受,需立即干预治疗。在注射过程中发现复律或出现不良事件立即停药[3]。

1.4统计方法

采用SpSS13.0软件对数据进行统计学分析,计数资料采用χ2检验。

2结果

2.1两组患者治疗后转复率和转复时间比较

观察组转复有效率为82.35%,对照组转复有效率为80.85%,两组差异无统计学意义(χ2=0.067,p>0.05),但对照组转复时间为(8.27±1.87)min明显低于观察组的(19.32±2.68)min,差异有统计学意义(t=19.32,p

2.2两组患者不良程度和不良反应率比较

观察组不良反应发生率为20.59%,其中无重度;对照组不良反应发生率为22.58%,其中有2例重度,两组不良反应率差异无统计学意义(p>0.05),见表2。

3讨论

阵发性室上性心动过速(pSVt)简称室上性,主要包括房室结折返性心动过速以及房室折返性心动过速两种[4]。情绪激动、吸烟、喝酒都是引起本病的诱因,多见于中青年,靠体表心电图进行诊断,心脏多无器质性病变,其临床表现多为突然发作,突然中止,时间长短不一,如发病时间长、心率>200次/min的情况下,可致心肌供血导致心绞痛等情况发生,该疾病的治疗关键是终止心动过速的发作。治疗方法有药物治疗和非药物治疗,非药物治疗方法主要是射频消融,但由于受设备和技术的限制,药物治疗仍目前治疗pSVt急性发作的首选方法之一[5]。临床中常用胺碘酮和盐酸普罗帕酮两种药物,其中盐酸普罗帕酮又称作为心律平,属于ic类抗心律失常药,通过延缓传导速度、抑制窦房结的传导速度及心肌细胞的兴奋性。胺碘酮属于iii类抗心律失常药物,它的主要作用是阻断钾通道,可以有效的使阵发性室上性心动过速转化为正常的窦性心律。胺碘酮可选择性地扩张冠状动脉。增加冠脉血流量,减少心肌氧耗量[6]。与普罗帕酮相比,胺碘酮的半衰期较长,更广谱的抗心律失常,这样不仅延长了治疗时间,也加大治疗指数,而成为现代药物治疗恶性心律失常的最佳选择。该研究显示,观察组的不良反应发生率为20.59%,其中对照组的不良反应发生率为22.58%,两种药物的不良反应发生率差异无统计学意义(p>0.05),但胺碘酮治疗组致心律失常的危险性远比普罗帕酮小得多,该文胺碘酮组中无一例发生严重心律失常者,与文献报道相符[7]。但对照组的不良反应发生率较对照组重。目前有国外文献提出,胺碘酮对婴幼儿pVSt也是安全有效的[8-9]。胺碘酮在治疗中要严格控制其剂量,它可以致心律失常,其疗效随剂量的增加而增加可能引起其他严重心律失常[10-12]。

该研究显示,在治疗阵发性室上性心动过速时,两种药物的治疗效果均较显著,但是胺碘酮在转复时间上没有普罗帕酮快,起效时间也要较普罗帕酮长;胺碘酮的优点在于有较广的适应症,且不良反应要比普罗帕酮轻。所以,笔者认为在治疗阵发性室上性心动过速时,胺碘酮是首选治疗药物。

[参考文献]

[1]UllawalfridssonRn,HakanwalfridssonmD.impactofradiofrequencyablationonhealth-relatedQualityoflifeinpatientswithparoxysmalSupraventriculartachycardiacomparedwithanormpopulationoneyearaftertreatment[J].HeaRtandLUnG,2011,40(3):405-411.

[2]黄凤荣,欧阳阳钢,徐姗,等.静脉注射胺碘酮与普罗帕酮治疗阵发性室上性心动过速的安全性及疗效[J].中国药业,2011,9(34):134-135.

[3]王彦欧,徐凯,赵斌,等.合理应用胺碘酮治疗老年室性心律失常66例疗效及安全性分析[J].中国医药导报,2011,8(11):154-155.

[4]陈国柱,尤再春,李霞,等.三磷酸腺苷与普罗帕酮急诊转律阵发性室上性心动过速随机对照研究[J].重庆医学,2010,39(15):2015-2016,2019.

[5]Karpawichpp,pettersenmD,Guptap,etal.infantsandChildrenwithtachycardia:naturalHistoryandDrugadministration[J].CurrentpharmaceuticalDesign,2008,14(8):743-752.

[6]陈新谦.新编药物学[m].17版.北京:人民卫生出版社,2011:1.

[7]palellaFJ,phairJp.CardiovasculardiseaseinHiVinfection[J].CurropinHiVaiDS,2011,6(4):266-371.

[8]吴新英.胺碘酮与心律平抗心律失常疗效比较的meta分析[J].广西医学,2004,26(2):241.

[9]Dilbere,mutlum,DilberB,etal.intravenousamiodaroneUsedaloneorinCombinationwithDigoxinforLife-threateningSupraventriculartachyarrhythmiainneonatesandSmallinfants[J].pediatricemergencyCare,2010,26(2):82-84.

[10]SeiichiromatsuomD,teiichiYamanem.acuteprogressionofcongestiveheartfailureduringparoxysmalsupraventriculartachycardiainapatientwithoutstructuralheartdisease[J].JournalofCardiologyCases,2010,1(2):133-136.

[11]黄凤荣,欧阳阳钢.静脉注射胺碘酮与普罗帕酮治疗阵发性室上性心动过速的安全性及疗效[J].中国临床医学,2011,9(34):134-135.

化学反应速率的意义篇8

(1)分析纵横坐标及曲线表示的意义。

(2)分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。

(3)分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。

(4)有两个以上变量时,分别讨论两个变量的关系,此时确定其他量为恒量。

2.图象题的类型

2.1物质的量(或浓度)――时间图象

图1a、B、C三种物质的物质的量随时间变化的关系图

例1.某温度下,在体积为5L的容器中,a、B、C三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示,则该反应的化学方程式为_________,2s内用a的浓度变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

[答案]2a3B+C;0.08mol/(L・s);0.12mol/(L・s)。

2.2速率――时间图象

例2.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化情况如图2所示,其中t1~t2速率变化的主要原因是_________;t2~t3速率变化的主要原因是__________。

图2氢气发生速率变化曲线

[答案]反应是放热反应,温度升高使化学反应速率提高;盐酸物质的量浓度变小使化学反应速率降低。

例3.某温度下,在密闭容器里So2、o2、So3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件,对反应2So2+o22So3(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图3所示。

(图a上逆下正、图B上正下逆、图D为跳跃型,上逆下正)

图3正、逆反应速率的变化曲线

①加催化剂对速率影响的图象是()。

②②增大o2的浓度对速率影响的图象是()

③增大反应容器体积对速率影响的图象是()。

④④升温对速率影响的图象是()

[答案]①C②B③D④a

2.3速率――压强(或温度)图象

例4.符合图象4的反应为()。

a.n2o3(g)no2(g)+no(g)

B.3no2(g)+H2o(l)2Hno3(l)+no(g)

C.4nH3(g)+5o2(g)4no(g)+6H2o(g)

D.Co2(g)+C(s)2Co(g)

图4曲线图左逆右正

答案B

2.4转化率(或质量分数等)――压强、温度图象

例5.有一化学平衡ma(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图5所示是a的转化率同压强、温度的关系,分析图5可以得出的正确结论是()。

(图中压强上大下小)

图5曲线图ma(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

a.正反应吸热,m+n>p+qB.正反应吸热,m+n

C.正反应放热,m+n>p+qD.正反应放热,m+n

答案a

例6.ma(s)+nB(g)qC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数(B%)与压强(p)的关系如图6所示,有关叙述正确的是()。

a.nq

C.X点,v正>v逆;Y点,v正

D.X点比Y点反应速率快

图6曲线图

答案a、C

例7.图7表示ma(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=-Q,在不同温度下经过一定时间混合体系中C的质量分数与温度t的关系;图8表示在一定条件下达到平衡后t时刻(温度不变)改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程,判断该反应是()。

图7曲线图图8曲线图

a.m+n>p+qQ>0B.m+n>p+qQ

化学反应速率的意义篇9

关键词光合作用溶解氧解题策略

中图分类号G633.91文献标志码B

文件编号:1003-7586(2016)06-0061-03

曲线类题目看似较难实则简单,只要学生认真分析,结合已学相关基础概念,学生在光合作用中出现常见的问题就会迎刃而解。

1学生的常见问题

1.1缺乏自信

题目设置的背景紧跟科技前沿,冠以较大且新颖的帽子,学生对此类题目不熟悉,心中产生“恐惧感”,从而丧失自信心。比如采用气体(Co2或o2)传感器来测量气体体积的变化。

1.2审题不仔细,武断作答

很多学生审题时,不注意关键信息,如,不注意曲线中横纵坐标的含义,就武断答题。

1.3概念理解偏差大

曲线中常常出现Co2或o2浓度(含量)、Co2或o2释放速率、Co2的吸收量或同化量等名词,学生不理解其中的生物学涵义,凭感觉答题。

1.4答题不规范

比如对光补偿的表述,有的学生描述为光合作用等于呼吸作用,表述不规范导致失分。

1.5不能将光合作用和呼吸作用的知识整合

比如对光合作用和呼吸作用建立在方程式上的联系,学生不能很好地理解,造成Co2产生量和Co2释放量涵义的混淆。

2曲线题的常见类型

(1)夏季的一天中Co2吸收量和释放量变化曲线图(图1)。

(2)有关有机物情况的分析曲线图(图2)。

(3)在相对密闭的环境中,一昼夜Co2含量的变化曲线图(图3)。

3解题策略

3.1回忆基础,理解概念

该类题目中最常用的公式是总光合速率=净光合速率+呼吸速率,首先学生应该明白这些名词的概念,比如净光合速率是指真正的光合作用速率减去呼吸作用速率,体现了植物有机物的积累;总光合速率就是植物光合作用的量,包括植物积累的有机物和自身呼吸作用消耗的量。学生也应该懂得这些名词的表示量,比如总光合速率常用Co2的固定量或o2的产生量表示,净光合速率常用Co2的吸收量或o2的释放量表示,呼吸速率常用Co2的产生量或o2的消耗量来表示。

3.2理清关系,明确涵义

理清叶绿体和线粒体的关系,对于解决此类题目有着至关重要的作用,如图4所示。

图4中a反映出细胞的呼吸强度>光合强度。

因为线粒体产生的Co2除了供给叶绿体作为原料以外,还有Co2释放到外界环境。结合总光合速率、净光合速率、呼吸速率的定义,学生了解:①过程释放的量代表净呼吸速率;②过程吸收的量代表总光合速率;①+②过程的总量代表呼吸速率。

图4B反映出在黑暗的条件下只进行呼吸作用。

图4C反映出呼吸强度=光合强度,与a图解释类似。

图4D反映出呼吸强度

③过程吸收的Co2的量=净光合速率。

3.3看清坐标,概念转换

有些题目将相关概念“偷梁换柱”,以提高试题的解题难度,比如会以溶解氧、天平指针偏转格数等表示光合作用。对于这类题目需要进行概念转换。以溶解氧为例,溶解氧即为在溶液中的氧气含量,氧气从叶绿体产生供给线粒体呼吸消耗掉以后,有一部分释放到溶液中而形成溶解氧,概念转换后溶解氧量就等同于净光合速率。这样就将新鲜名词常态化,降低试题的难度。

3.4理解题意,学会分析

对于曲线题,学生应该注意理解曲线上任何一个点的涵义,如图5、图6所示。

图5是Co2浓度变化曲线,曲线上的每个点代表着每一个时间点下的Co2的总量,每一个点的斜率代表着光合作用强度的大小,斜率越大光合作用强度越大。而图6是Co2吸收或释放速率的变化曲线,曲线上每点代表着某一时刻下光合作用强度的大小,纵轴数值越大,光合作用强度越大,两图曲线上点的涵义差异较大。比如表示光合作用强度等于呼吸作用强度的点,在图5中是C、F两点,图6中在d、h两点。

4例题

为研究不同光照强度下水稻的光合作用,某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验,实验装置如图7所示。

实验原理:该装置中水稻苗光合作用产生的气体,可使浮力增大,使天平指针发生偏转。

实验步骤:①调节天平平衡;②用灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20cm处,15min后观察并记录指针偏转方向和数值;③加大灯泡与装置间的距离,过15min再观察记录;④连续重复步骤③。

据图8回答问题。

①B点与C点比较,光合强度较大的是____________点;C点与D点相比积累有机物较多的点是________点。

②D点时光合作用强度________(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用强度。

③与B点相比较,D点指针向________偏转,此时指针位于天平原点0的________侧。

参考答案:①BC②小于③左右

解析:①题目设置的背景比较新颖,冠以物理知识的大帽子,实则考查光合作用和呼吸作用,所以应该帮助学生理清题意,树立信心。

②图8纵轴涵义新颖,结合题意,指针偏转的原因是活的幼苗进行光合作用产生o2,且光合作用强度大于呼吸作用强度,o2释放到外界环境中使左侧浮力增大,天平右倾,指针向右偏转,偏转数值的多少与o2的释放量成正比,代表o2的累积浓度。因此,可以将纵轴进行概念等效转换,改为o2累积浓度(o2含量),从而将试题的难度降低,变成常见的生物学名词,问题迎刃而解。

③此类题目隐藏着以下关系:

化学反应速率的意义篇10

教材中指出酶催化反应最突出的特点-高效性和专一性源自于酶分子本身具有的特殊空间构型[1],而酶分子的活性中心的组成和结构则决定了酶催化的选择性和速率。由于酶的这些特点使生物电化学家们对此产生了浓厚的兴趣并试图将酶作为催化剂应用在燃料电池当中。但是由于酶活性中心位于表面具有特定的空间结构之中,周围为不导电的蛋白质骨架所包覆,因此很难于实现酶活性中心与作为基底兼催化剂载体的电极表面或导电介质实现有效的电子接触。因此多数时候人们都是通过加入一种叫做电子中介体的化合物间接实现酶活性中心与电极的有效电子通讯[2-4]。这种电子中介体具有双重身份-既作为酶的反应底物发生氧化还原反应,反应的产物又可以在电极或导电介质表面发生得失电子的电化学反应而被复原。与此同时被氧化或还原的酶活性中心与底物发生纯粹的化学反应,同时也被复原并进行下一轮的催化循环,因此在这个复杂的生物化学-电化学过程中,实际被消耗的作为发动机或水泵使用的试剂是反应底物(对于漆酶在中介体存在条件下催化氧还原反应而言就是氧分子),它作为反应的驱动力而酶和中介体实际上都没有消耗(不考虑酶和中介体在使用过程中变性而丧失活力的条件下)。图1是游离漆酶/固定漆酶在扩散型电子中介体2,2#-连氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(aBtS)存在下催化氧气还原为水的反应机制示意图:整个催化循环实际上可以分解为三个步骤:i)漆酶分子、aBtS2-/aBtS.-及氧分子在溶液中的扩散过程等传质步骤;ii)是漆酶催化aBtS2-氧化以及氧气还原等化学反应步骤,以及iii)aBtS.-在电极表面发生电化学还原反应步骤。

按照教材中介绍的决速步骤的概念,只要求出每个步骤的速率并在相同的量纲下进行比较就可以找出这个催化循环中对整个反应速率起决定作用的哪一步,由此可以找到提高催化效率,改善电池输出能量密度的方法,同时也可以深入了解酶催化反应对生物燃料电池输出能量密度之间的影响,以更好地认识生物体生理活动与生物电现象之间的关系。虽然我们将整个酶催化氧还原过程分解成三个步骤,并从理论上给出了每一个步骤的反应速率或物质传递的速率的数学表达式,但是由于酶在使用过程中不可避免地会失活,中介体变性导致丧失搬运电子的能力以及游离酶和固定漆酶催化反应活力不同,与底物,中介体反应的边界条件不同等因素的影响下,即便是对于一种酶(例如漆酶)在同样中介体浓度下催化相同压力氧气的反应速率也会存在巨大差异,而且其决速步骤也会随着操作条件的不同发生改变。这种因为反应系统的复杂性使酶催化反应速率方程的推导变得较为困难,也就使解决这个问题具有较大的挑战性和不明确性,将提升学生对于未知领域探寻答案的兴趣并有助于扭转学生头脑中固有的答案模式唯一化的既定思维。在实践教学中,作者试图引入对这个酶催化反应体系速率方程表达式的不同表述,引导学生对其进行评析,鼓励学生对这些理论模型进行质疑并认真进行推导,辩论以提高学生的思辨能力。实践效果表明学生对这一教学模式兴趣较高,而改变了过去完全依赖教师授课满堂灌的旧有教学模式和学习心理。

加强实验操作培训在物理化学的实验教学中,目前只有一个实验与酶催化反应这个知识点相关就是分光光度法测定蔗糖酶的米氏常数[5]。这个实验利用分析化学中学过的分光光度法,通过分析蔗糖酶催化蔗糖水解成还原性的葡萄糖与无色的3,5-二硝基水杨酸水热生成有色物质的吸光度-时间曲线,间接求算酶催化反应的速率与最大反应速率。这个实验虽然经典,但也存在一些问题,可能会使学生觉得这种方法测定的酶催化反应速率与真实的反应速率存在一定误差,这是由于采用的加入化学试剂对酶催化反应的影响和产物后续反应与酶催化反应的速率存在差异等因素共同导致的。为了更准确地测定酶催化反应速率,应该采用在线测定与酶催化反应产物相关的物理量随时间变化的方法以直接测定反应速率。以漆酶催化2,6-二甲氧基苯酚(Dmp)氧化为例,如果事前测定了游离漆酶或固定漆酶的质量/物质的量,根据电泳测定的漆酶的平均分子量和酶催化活力U的定义,采用分光光度法测定反应产生的棕红色2,6-二甲氧基苯醌吸光度随时间的变化率,只有查到了产物的摩尔吸光率,就可以确定游离酶或固定酶的比活力,再根据活力的定义就可以求算出酶催化有机底物氧化的速率(量纲:s-1)。此外电化学方法测定极限电流密度,再根据推导所得的公式也可以间接推算酶催化反应的其他动力学参数,如酶催化反应速率Ve,米氏常数Km等,可参见相关文献[6-8]。引导学生阅读相关的科技文献测定结果。其在生产应用方面的重要价值。酶不仅广泛应用于染料,纺织,化学合成,污水处理等领域,更重要的用途在于其作为生物燃料电池的催化剂使用,其具有选择性强,催化效率高,来源广泛,相对成本低廉且产物对环境友好等特点,酶是一种很有前途的生物电催化剂,但其也具有一定的缺陷:相对于传统的贵金属催化剂而言,酶催化剂在电极表面有效固载浓度较低,而且容易受到环境影响失活从而丧失催化能力。此外如前所述酶活性中心很难与电极实现有效电子通讯,这些因素都制约着酶基燃料电池的发展,同时也表明这种燃料电池还有着极大的发展余地,通过让学生多阅读近期来的科技文献[9-10]并组织学生讨论酶基燃料电池的发展趋势,使学生进一步认识到酶催化反应与其他学科的关联非常紧密,对其应用和延伸产生较高的兴趣,因为学生对与生产生活关系密切的学科和知识点总是兴趣较为浓厚。在教学中尽可能使用多媒体课件展示近期来的研究成果特别是实物,以吸引学生的眼球,给学生以直观而又形象的展示以给学生留下深刻的印象,教学实践表明,这样的教学效果较为良好,使学生学习热情更高,更积极地学习酶催化反应的相关内容和物理化学的相关内容,甚至对关联的其他学科也产生了浓厚兴趣。图2是课堂教学示过的酶催化反应在燃料电池中应用的实例-纳米角材料修饰碳纤维电极固定酶催化饮料中糖氧化,空气还原的酶基燃料电池性能测试结果[11]。