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从学科视角解析《化学反应原理》教材中的几个问题.pdf
·72· 化学教育 2009年第11期
鼍从学科视角解析《化学反应原理》教材中的几个问题
李 秀1 孙闻东2
(1.东北师范大学附属中学130021;2.东北师范大学化学学院吉林长春130024)
摘要 从《化学反应原理》教材中节选出在教学中容易混淆的几个问题,运用大学学科知识进行
了解析,其中涉及到热量、焓变、燃烧热等基本概念。
关键词 学科视角 化学反应原理 热量 焓变 燃烧热
化学新课程的实施,尤其足学科性、理论性渐强 那么为什么要引人反应进度这一物理量呢?因
的选修模块,对教师驾驭学科能力提出-r严峻的挑 为化学反应的焓变△H‘j反应进行的程度有关,而
战。【{I学化学教科书是以学生为主要读者,在处理 反应进行的程度可以用反应进度来描述。以下列反
相关抽象理论时,尽町能具体化、简约化。但作为教 应为例: aA+bB—cC+矗D
师,需要深刻理解其内涵,把握知识的本质。
【问】..对于吸热反应,由于反应通过加热、光照 设反应尚未开始时(£一0),A、B、C、D各组分的
等吸收能量(能量来自环境),而使反应体系的能量 物质的量分别为粗又、行&、行8、”%,t时刻物质的量分别
升高”。这句话是不是可以这样理解:如果通过光照 为llA、nB、nc、以D,则有下式成立:
使体系吸收能量,温度升高,因此体系从环境吸收热 坠二翌盗一—nu--—n诌一坠=丝一翌望二丝亟一亡
量,此为吸热反应。 一n —b C d 、
【答】这种理解是不对的。其原因是混淆了热和 此值随着反应的进行逐渐增大,可利用此值定
功这2种能鼍的Ⅸ别。热力学关于热量的定义是: 量描述反应进行的程度,故将其定义为反应进度S,
由于体系和环境之间存在温度差异而交换的能量。 其单位为mol。化学反应的焓变△rH取决于反应
除热之外,体系与环境交换的能琏均为功。 进度e,而△rH与e之比即为单位反应进度的焓变,
热的交换起源于体系与环境之间温度的不同, 称为反应的摩尔焓变△rH。
而温度则与粒子无规则运动(热运动)的强度有关, △,H。:垒尝
粒子热运动的强度(平均动能)越大,则温度越高。 夸
当2个温度不同的物体相接触时,由于无规则运动 △rH。的单位即为kJ·mol~。
mol
的强度不同,则可以通过粒子问碰撺而交换能量,这 If,1]“在200℃、101kPa时,1 H2与碘蒸
种方式的能最就足热。而功足粒子做有规则的定向 气作用生成HI的反应,科学文献上表示为:
运动时,交换的能量才表现为功。可见,热‘于无规则 H2(g)+Iz(g)亏而寻2HI(g)
的运动相联系,而功则与有规则的运动相联系u]。
△H一一14.9
热力学之所以把能量区分为热和功2种形式,其意 kJ/tool”
对于上述101kPa压强的理解,有以下4种答案:
义在于热功转化存在着不可逆性,热和功的微观差
异揭示了热力学第二定律的本质。
101
光足一种电磁辐射,是光子做定向运动时所表 kPa;
现出来的一种能景形式,
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