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與布爾迪厄謹慎地使用“文化資本”不同，古德納在20世紀70年代末提出，新一代的知識分子是一群把文化變成資本、直接賺取經濟利益的“文化資本家”，“不存在任何隱喻，新階級的特殊文化就是可以為個人創造出大量收入的資本”（古德納：《新階級與知識分子的未來》，杜維真等譯，2001）。為了區別于一般生產活動中的人力資本，古德納把文化資本家的特殊才能描述為一種反對舊文化和權威的批判話語。古德納的理論概括了上世紀70年代左派知識分子、專業技術人員、大眾知識人的一些共同特征，卻高估了知識分子對生產過程的影響和支配能力。正如馬?。˙illMartin）和塞勒尼（IvanSzelenyi）分析的那樣，這里的文化資本是一種知識技能，不可能與個體分離，沒有損耗并轉移到每一個產品中去（《全球化與文化資本》，薛曉源等編，2005），它怎么能夠像馬克思所揭示的，進行“貨幣資本—生產資本—商品資本”的循環、從而生產出并實現剩余價值呢？
其實無需太多的理論分析，只要關注在古德納學說之后興起的全球文化產業，就可以看到文化資本擁有者在生產全過程中的位置，即使是這一部分比喬伊斯式的作家更接近資產階級的知識分子，也只是在從事著文本創作的活動。我們知道，無論文化產業的類別是影視、戲劇、音樂、出版、動漫游戲甚至文化旅游，在生產的源頭都有一批主創人員，他們并不負責文本的批量復制、后期的宣傳營銷、版權維護以及整個工業流水線的搭建和管理。如前所述，文化生產場是一個擁有“場域自主性”的領域，它既受商業法則影響又要遵循本專業領域的規律，文化產品能否保持較好的專業品質，同時滿足大眾的需求是一件很難預料的事。國內的影視、戲劇、出版等行業都有所謂的“二八定律”甚至“一九定律”，即使是在電影市場空前繁榮的今天依然如此，10%的電影賺走了90%的錢；大量按照市場需求精心炮制的文本沒有獲得成功，某些劍走偏鋒或高于大眾趣味的“非主流”作品卻有可能一夜走紅，并反過來改造許多人的趣味。文化產業的這種高風險和市場的不確定性是文本創作者難以獨自承受的，他們很難左右文化產業的其他環節，相反會受到投資方、管理者甚至營銷人員的控制或影響，比如在出版社，發行部經理會對書籍的選題策劃甚至裝幀、定價提出意見。文本創作者可能是文化產業中擁有文化資本最多的人，其他管理、營銷和技術人員擁有較少的文化資本，但這并不帶來對應的物質回報。在文化產業各領域，最初的文本創作者通常待遇很低，很多人并非專職作者（近年來國內走紅的網絡小說，幾乎都是非職業作家創作的，他們在獲得商業成功之后才轉為職業作家）。只有極少數大牌作者享受著高待遇，但即便是大牌作者或大牌明星，也無法左右文化產業的其他環節。作家根本不知道出版社的實際印數，只能在版權談判的時候規定一定的首印數以確保自己的基本利益，這個版稅額是雙方對文化資本實現程度的一種預判，對于整個產業來說，明星作者的收益實際上被扣除了一部分來沖抵那些90%的失敗作品。
我認為相對于經濟資本和社會資本，文化資本在一般生產活動中處于次要位置，不具備經濟資本那樣的決定性影響，事實上傳統的發展經濟學家也不太重視所謂文化資本（比如企業精神、企業組織形式中的文化因素）對于經濟增長的作用，因為這一變量是很難實際測量的；而在文化生產尤其是文化產業這一特殊領域，以各種文本形式呈現的文化資本（區別于企業文化精神）有著重要作用。在大多數情況下，文本首先要實現文化或專業意義上的成功，才能進一步獲得經濟收益。但同時，由于掌握、管理經濟資本的人可能更多地考慮市場規則，各環節如何磨合，并產生良好的“化學反應”就是最大的難題。文化產業成為了一項十分復雜微妙的生產活動。下面我想用飛躍鞋的例子來說明，即使是一些創作意味不那么強烈的商品，也首先面臨文化意義上的挑戰。
“飛躍”是20世紀50年代末在上海國營大廠誕生的一種膠鞋，在30多年的時間里一直是中國最流行的運動鞋之一。然而到了90年代，在國際運動品牌和本土新品牌的沖擊下，這種工藝設計十分簡單的帆布面硫化鞋逐漸淪為低端產品，喪失了它絕大部分的市場份額。2006年，以帕特里斯·巴斯蒂恩（PatriceBastian）為首的法國五人小組獲得了飛躍的海外權，在歐洲重新注冊為“Feiyue”并建立設計研發團隊，新的飛躍鞋在幾年時間內迅速成為法國頗有名氣的品牌，據稱2010年的銷售量就已經超過100萬雙，其平均售價是老飛躍鞋的20倍。國內關躍鞋重生的報道，有的認為是民族品牌重新崛起，有的認為是國有無形資產被流失、侵吞。這里暫且不論知識產權方面有無爭議，僅僅關注在文化資本意義上，巴斯蒂恩的團隊做到了哪些事情。
這個團隊的核心成員都有在中國長期工作、生活的經歷，其中巴斯蒂恩本人是運動鞋發燒友，他們保留了老飛躍鞋的經典款式，并先后研發出100多個新款。飛躍屬于硫化鞋、帆布鞋，相比今日有著較高科技含量的各類運動鞋，它更依賴文化意義上的自我塑造。巴斯蒂恩的團隊一開始就把“飛躍”設定為與最大的帆布鞋品牌、美國的“匡威”競爭，其宣傳營銷把飛躍的歷史追溯到20世紀20年代的上海橡膠業———這恰好是匡威崛起的年代，既遵循了復古的理念，又試圖與之比肩。為了抗衡匡威與NBA籃球賽相結合的AllStar全明星系列，飛躍強調自己是被萬千中國武術愛好者穿在腳下的練習用鞋，打造出相關款式，并通過2008年北京奧運會上太極表演方陣的使用，獲得了布爾迪厄所說的除精神和物化產品之外，第三種“制度化”、被權威認可的文化資本；同時，飛躍的一些重要款式還適合模擬赤足跑運動，跟隨了流行文化中的極簡主義跑步理念。這個風格樸素的新品牌對歐洲人特別是法國人來說包含多重文化含義：它既是老工業時代的遺存，有懷舊和復古色彩，又帶有濃厚的東方文化和清新氣息，同時作為法國人結合時尚元素重新設計的品牌，它有反抗美國流行文化霸權的意味———飛躍最暢銷的款式也就是中國消費者頗為熟悉、被繼承下來的那個老款式，恰好極為簡約地使用了法國國旗的紅、藍、白三色。
在飛躍鞋的例子里，巴斯蒂恩的團隊進行了類似于文本創作的改造和設計活動，最初他們只是幾個志同道合的朋友聯合組建的、資金有限的小公司，但也是圍繞核心文化理念建立的公司，給予了創作團隊較為自由的試驗空間。在電影行業里也經常有這種情況，新銳導演因為拍攝藝術性較強的小成本電影獲得認可，此后才結合商業需求進行大投資的制作。除了較少受到經濟資本控制之外，巴斯蒂恩團隊成功的原因是他們對中國文化符號的創造性運用，這在法國政府多年推行“文化多樣性”國際政策的背景下，并不是一件奇特的事。
糖醋排骨是一道在餐桌上經常出現的菜。川菜、浙菜和滬菜三個菜系中，糖醋排骨的做法略有不同，但都少不了糖、醋和料酒這幾種配料。糖醋排骨棕紅的色澤、濃郁的肉香、酸甜的味道跟這幾種配料與排骨發生的化學反應有著密切關系。
焦糖化反應
糖醋排骨里的糖在油中發生了“焦糖化反應”。糖類尤其是單糖在沒有氨基化合物存在的情況下，加熱到熔點以上的高溫（一般是140～170℃）以上時，因糖發生脫水與降解，會發生褐變反應，這種反應稱為焦糖化反應，又稱卡拉密爾作用。
糖在強熱的情況下生成兩類物質：一類是糖的脫水產物，即醬色的焦糖；另一類是裂解產物，即一些揮發性的醛、酮類物質，它們進一步縮合、聚合，最終形成深色物質。焦糖化反應所產生的揮發味的醛、酮就是香味的來源之一，而產生的深色物質對糖醋排骨呈現出油亮的棕紅色起關鍵作用。
美拉德反應
另一種使糖醋排骨生色增香的反應叫作美拉德反應。糖醋排骨的制作正符合美拉德反應的條件：糖、氨基化合物和水的存在。美拉德反應又稱為“非酶棕色化反應”，是法國化學家美拉德在1912年提出的。美拉德反應是廣泛存在于食品工業的一種非酶褐變反應，是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質）間的反應，所以又稱羰氨反應，它們經過復雜的化學變化過程，最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質類黑精，或稱擬黑素。糖醋排骨的褐色及濃郁的香味，以及面包外皮的金黃色、油炸食品的紅褐色等，很大程度上都是美拉德反應的結果。
酯化反應
那么糖醋排骨的誘人香味僅僅是這兩種反應的結果嗎？答案是：no！還有第三種重要的反應。它是料酒中的乙醇和食醋當中的醋酸之間發生的反應，也稱“生香反應”。醇跟羧酸或含氧無機酸生成酯和水，這種反應叫酯化反應。
酯化反應分兩種情況：羧酸跟醇反應、無機含氧酸跟醇反應。料酒和醋發生的反應就是第一種情況。羧酸跟醇的反應過程一般是：羧酸分子中的羧基與醇分子中羥基的氫原子結合成水，其余部分互相結合成酯。這又是糖醋排骨香味四溢的一個重要原因。酯化反應生成的各種酯都具有各自特殊的香氣，如白葡萄酒中的乙醇與檸檬汁中的檸檬酸發生酯化反應產生檸檬酸乙酯，具有新鮮水果的清香氣，此外還有乙酸丁酯、乙酸異戊酯、乙酸乙酯等，這些酯都具有各自特殊的香氣。
掌握糊化反應，
炒出爽脆土豆絲
作者：王新平 王旭珍 王新葵 程茜 杜藝 王曉晨 單位：大連理工大學化工與環境生命學部化學學院
光能可以連續地轉變為電能。例如，人造地球衛星和宇宙飛船可持續地從太陽接受光能并轉化為電能，反之，電能也可以持續地通過電燈轉變為光能。也有很多實踐證明，化學能和電能之間可以完全地相互轉化。公式－ΔrGm(T，p)=－W'給出了定溫、定壓下系統自發的化學反應以可逆的方式進行時，將化學能轉變為電能(－W'傳給環境)的能量轉換關系。公式ΔrGm(T，p)=W'則給出了環境向系統輸入電能(W')時，使非自發的化學反應以可逆的方式進行的能量關系。按照光化學第二定律［2］，光能可完全轉化為化學能。這些實踐結果和認識表明，電能、光能是高品位的能量形式，而系統無論接受電能，還是接受光能，都是接受非體積功。
光化學反應的平衡常數在定溫、定壓下，當非體積功為0時(即熱化學反應)，化學反應的標準平衡常數K(T)與反應的標準摩爾吉布斯函數變ΔrGm(T)之間的關系為:（式略）對于光化學反應，該關系式并不成立［3］。這是因為反應系統從環境接受光能，即接受非體積功。例如，反應6CO2(g)+6H2O(l)C6H12O6(葡萄糖)+6O2的ΔrGm(T，p)遠遠大于0，反應非自發(即其反向過程自發)。但是，在日光下，該反應(即光合作用)在常溫常壓綠色植物細胞內實際發生。對于該光化學反應，反應實際發生的方向與用ΔrGm(T，p)判斷的方向剛好相反的結果，并不是由于綠色植物細胞所導致的。這是因為，在無光照射的條件下，同一植物便轉向“呼吸作用”，即實際發生與上述反應相反的過程?？上攵?，在某特定的光強下，上述反應將呈現動態平衡。這就是說，上述反應實際向哪一方向進行，完全取決于系統是否從環境得到足夠的光能。對于指定的光化學反應，現假設可被反應吸收的光量子為hν，則在定溫定壓下，由ΔrGm(T，p)≤W'有:（式略）這就是在定溫、定壓下，光化學反應的平衡常數與被反應吸收的光量子數之間的關系式。顯然，由該關系式可知，光化學反應的平衡常數只在一定光強下為一常數。當光強度改變時，它將隨之而變［1］。因為光化學反應要吸收定量的光量子才能進行，而光子具有物質的屬性，因此將被反應消耗的光子視為“反應物”，在理論上也是成立的。極為有趣的是，從這一觀點出發，便有:（式略）這就是前面推導得到的式(4)。通常，把光合作用描述為一種將光能轉變為化學能的反應。在光合反應后，光子這一物質并沒有被放出得到復原，而是被反應吸收掉了(即轉變成化學能被儲存于產物中)。因此，不能把光化學反應理解為“光催化反應”。也就是說，不應將光子視為催化劑，而只能將其歸結為反應吸收的高品位的能量［4］，即非體積功。根據愛因斯坦狹義相對論(E=mc2)，能量也是廣義的物質。因此，也可將能量理解為廣義上的“反應物”。在激光照射、等離子體等環境輸入非體積功的條件下，關于“反應物的實際轉化率超出了相應溫度下的平衡轉化率”之類的研究報導已屢見不鮮。其實，這樣的結果并沒有違反化學平衡規律。這是因為，公式ΔrGm(T)=－RTlnK(T)并未考慮環境對系統做非體積功的情況，所以它只適合熱化學反應。從這個意義上說，式(4)表述的光化學反應平衡與式(1)表述的熱化學反應平衡共同構成了整體的化學平衡規律。從上述每種認識角度來理解光化學反應，都能得出同一結論:對于同一化學反應，在有光參與和無光參與的反應條件下，反應的平衡常數是完全不同的。在光照下達到平衡的光化學反應，只要可被反應吸收的光強度發生變化，原來建立的光化學反應平衡就被破壞。例如，在可自動調節光通量的墨鏡中，當光線較強時（式略）反應平衡向正向移動，墨鏡顏色變深;而當光線較弱時，反應平衡向相反的方向移動，墨鏡顏色變淺。
依靠非體積功進行的非自發反應在定溫、定壓下，對于一個非自發反應，當環境向系統輸入非體積功W'時，沿式(4)的推導過程，也可得到:（式略）式(5)表述環境向系統輸入任何形式非體積功W'的情況下的平衡規律。環境對系統所作非體積功越多，反應的平衡常數就越大。光化學反應平衡有不同于熱化學反應平衡的特殊性。光化學反應的標準平衡常數為（式略）與此類似，依靠輸入其他非體積功而進行的反應，其標準平衡常數與非體積功的關系為ΔrGm(T)－W'=－RTlnK'。這樣，有非體積功(光、等離子體，電能等)存在時，反應轉化率就必然超過相應熱化學反應的平衡轉化率。將光化學反應平衡的特殊性納入物理化學的教學內容是十分必要的，這樣不僅有利于使學生關于化學反應平衡的知識模塊完整化，還有利于學生對化學熱力學知識結構的融會貫通。
誰來演繹化學反應？
世間萬物的基本組成是分子、原子或離子。在物質發生化學反應時，分子、原子或離子之間的化學鍵會斷裂，原子、原子團或離子重新組合成新的物質。
那么，如何直觀地表述這些化學反應的過程呢？
除了符號化的化學反應方程式外，化學家還采用模型來描述。物質的化學模型常用棍和球來表示，棍代表化學鍵，球代表原子或離子?；瘜W鍵本質上是一種電磁力，因此球棍模型建立的基礎是經典物理學。
用球棍模型研究簡單物質的化學反應比較有效，比如水分解成氫氣和氧氣?？墒?，如果換成復雜物質，這種辦法就比較艱難了，比如復雜的光合作用。
既然如此，那么用理論的方法行不行呢？
按照這個思路，化學家們引入了量子理論，因為量子理論能更好地解釋微觀世界中基本粒子的活動規律。化學反應涉及電子轉移與重組，而電子既可以是粒子，同時也可以是波，所以電子的狀態可以用量子力學來處理。
想法有了，可是做起來依然不現實，因為引入量子物理學后計算量驚人，靠人工計算簡直是難以完成的任務。直到計算機發明，人們才看到了曙光。
計算機大顯神威
二十世紀六七十年代，在老百姓還不知道計算機為何物時，一些科學家已經開始使喚這個好幫手了。在化學研究中，計算機更是幫了大忙?？ㄆ绽埂⑷R維特和瓦謝爾是利用這項新技術進行科學研究的先行者。
二十世紀七十年代初，卡普拉斯便開發出一套用量子物理方法模擬化學反應的電腦程序，為復雜的化學反應設計了多尺度模型。
而在千里之外的以色列，瓦謝爾在讀博士期間與萊維特合作，也開發出了一套電腦程序，使所有分子建模成為可能。博士畢業后，瓦謝爾加入到卡普拉斯的團隊。他們合作開發出一套新的程序，用于對化學反應中不同的電子進行不同種類的計算。
卡普拉斯的研究從視網膜開始。
眼睛視網膜的分子中存在一些自由電子。當光照射到視網膜上時，這些自由電子就能夠獲得能量，改變分子的結構，這是人類形成視覺的初級階段?？ㄆ绽购屯咧x爾成功建立了視網膜的電腦模型，開發了一套電腦程序：當計算自由電子時，使用量子物理的方法，在涉及其他的電子和原子核的計算時，則使用更為簡單的經典物理學方法。因此，他們的研究方法被人們稱為“多尺度模型”。
1972年，二人的研究成果，多尺度復雜化學系統模型的出現，翻開了化學史的“新篇章”。
現在，用計算機模擬化學反應已經成為一個分支學科，名為“計算化學”。如今，發展迅猛、能力超群的計算機已經成為量子化學計算最得力的輔助工具。
計算化學改善生活
你可能會想，諾貝爾獎是最高級別的科學大獎，那些深奧的理論和發明跟我們的日常生活是不是太遠了呢？
其實，這樣的想法是不準確的。我們不妨看看這次獲獎的成果吧。
對化學家來說，計算機已經和試管一樣重要。通過計算機模擬，化學家能更快獲得比傳統實驗更精準的預測結果。
比如，計算化學可以更好地理解復雜化學反應的機制，給我們的生產和生活帶來實惠。舉個例子，研究健康細胞轉化為癌細胞的過程，可以知曉是哪些生物大分子產生了什么樣的變異，就可以開發出針對性較強的藥物。
再比如，計算化學可以為合成新物質提供線索和指明方向。過去，化學家合成所需新物質的方法只能是不斷嘗試，用不同物質多次交叉嘗試，最終找到合適的原料。這樣的方法費時費力，又浪費資源。有了計算機后，化學家就可以先用計算機進行模擬實驗，排除不可能的反應路徑，找到最有可能的路徑。
你看，深奧的科技其實離我們不遠。
初步了解什么是化學平衡狀態，能從正逆反應速率的變化來理解化學平衡狀態的建立，認識化學平衡狀態的建立要有一定的條件，有一個過程。
在對影響化學反應速率的因素進行實驗探究和總結后，教材又設置新的實驗探究，讓學生發現化學反應限度問題，經過對該問題的再認識，逐步形成了化學反應限度的概念，并以上述觀點為指導去分析和解決實際問題。
【學習目標】
1、認識可逆反應、化學反應限度的涵義；
2、初步學會根據反應速率判斷化學反應所能達到的限度，初步了解影響化學反應限度的因素。
【重點】
化學反應限度的涵義和影響因素
【難點】
化學反應限度的本質原因及外部特征
【課時安排】
第2課時
【教學過程】
〖情景創設〗通過前面的學習，我們知道化學反應中，反應物之間是按照方程式中的系數比進行反應的，那么，在實際反應中，反應物能否按相應的計量關系完全轉化為生成物呢？
〖提出問題〗怎樣來認識化學反應的限度呢？
〖指導閱讀〗課本29-30頁
〖演示實驗〗課本30頁
〖板書〗一、化學反應限度
1、概念：化學反應限度就是研究可逆反應所能達到的最大程度。
2、可逆反應：在同一反應條件下，既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的化學反應。
3、說明：
（1）絕大多數反應都有一定的可逆性。一個反應是可逆反應的必需條件：在同一反應條件下進行。
（2）可逆反應不能進行到底，只能進行到一定程度后達到所謂的平衡狀態，平衡時各物質的物質的量都大于零。
〖板書〗二、化學平衡
1、化學平衡的研究對象：可逆反應的規律，如反應進行的程度以及外界條件對反應進行情況的影響等。
2、化學平衡狀態的建立：
（1）可借助速率-時間圖像來理解化學平衡狀態的建立與化學反應速率之間的關系。
〖指導閱讀〗課本31頁圖2-2
（2）可借助濃度-時間圖像來理解化學平衡狀態的建立與化學反應速率之間的關系。
3、化學平衡狀態：
（1）概念：化學平衡狀態是指在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應物不再減少，生成物不再增加，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態。
（2）特征：逆、等、動、定、變、同
①逆：化學平衡研究的是可逆反應；
②等：平衡時v正=v逆〉0（本質）；
③動：平衡時，反應仍在不斷進行是動態的平衡；
④定：平衡時，反應混合物各組分的濃度保持一定，百分含量保持一定（表象）；⑤變：外界條件一旦改變，平衡就會被破壞，并在新的條件下建立新的化學平衡；⑥同：同一個可逆反應，化學平衡狀態既可以從正反應方向建立，又可以從逆反應方向建立。最后都可以建立同一個平衡狀態。平衡狀態只與條件有關與反應途徑無關。
〖總結〗可逆反應；化學平衡；化學平衡狀態。
〖作業〗課課練完成課時13
【教后感】
點撥 （1）固體或純液體的濃度視為定值，因此不用固體或純液體表示反應速率。（2）計算反應速率時，若給出的是物質的量的變化值，不要忘記轉化為物質的量濃度的變化值。
考點二 化學反應速率的大小比較
例2 對于可逆反應A（g）+3B（s）?2C（g）+2D（g），在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示的反應速率最快的是（ ）
解析 本題可以采用歸一法進行求解，可以通過方程式的計量數將不同物質的反應速率折算成同一物質的反應速率進行比較，B項中物質B是固體，不能表示反應速率；答案 D
點撥 由于同一化學反應速率用不同物質表示時數值可能不同，所以比較反應的快慢不能只看數值的大小，而要進行一定的轉化：①看單位是否統一，若不統一，換算成相同的單位；②看是否同一物質的速率，若不是，換算成同一物質表示的速率。
考點三 影響化學反應速率的因素
例3 100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液跟過量鋅粉反應，在一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的（ ）
A.碳酸鈉（固體） B.水
C.醋酸鉀（固體） D.硫酸氫鈉溶液
解析 在一定溫度下，降低在溶液中反應的反應速率，應該考慮到降低反應物濃度的方法。該反應的實質是：因此，應設法降低，但A項因發生：二氧化碳逸去而使氫氣總量減少，故不可?。籅項加水稀釋，可使減少，但不影響產生氫氣總量，故可采用；C項生成難電離的醋酸，可使減小，也不影響產生氫氣總量，故可采用。
答案 BC
例4 一定溫度下，反應在密閉容器中進行，下列措施不改變化學反應速率的是（ ）
A.縮小體積使壓強增大
B.恒容，充入N2
C.恒容，充入He
D.恒壓，充入He
解析 A項，氣體的物質的量不變，僅縮小體積，氣體的濃度必然增大，反應速率必然增大；B項，容積不變，充入N2，使反應物N2的濃度增大，濃度越大，反應速率越大；C項，容積不變，充入He，雖然反應容器內壓強增大，但反應物N2、O2、NO的濃度并沒有變化，因此不影響反應速率；D項，壓強不變，充入He，反應容器的體積必然增大，壓強雖然沒變，但N2、O2、NO的濃度減小，反應速率減小。
答案 C
點撥 氣體反應體系中充入惰性氣體（不參與反應）時，對反應速率的影響：（1）恒容：充入“惰性氣體”總壓強增大物質濃度不變（活化分子濃度不變），反應速率不變。（2）恒壓：充入“惰性氣體”體積增大物質濃度減小（活化分子濃度減小）反應速率減小。
考點四 控制變量法探究影響化學反應速率的因素
例5 某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發現加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：
（1）上述實驗中發生反應的化學方程式有 。
（2）硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 。
（3）實驗室中現有四種溶液，可與上述實驗中溶液起相似作用的是 。
（4）要加快上述實驗中氣體產生的速率，還可采取的措施有 （答兩種）。
（5）為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。
③該同學最后得出的結論為當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 。
解析 （1）在稀硫酸中加入硫酸銅后發生了兩個反應：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。（2）由于Zn與反應生成的Cu及硫酸銅溶液組成了Cu-Zn微電池，大大加快了生成氫氣的反應速率。（3）只要是比鋅的活潑性差的金屬都可以與鋅組成原電池，都可以加快生成氫氣的反應速率，故在所給的物質中只有Ag2SO4符合題意。（4）要加快生成氫氣的反應速率，還可以采取如下措施：升高溫度、適當增大硫酸的濃度、增加鋅粒的表面積等。（5）因為要研究硫酸銅的量對反應速率的影響，故應保持硫酸的濃度在各組實驗中相同，則硫酸溶液的體積均取30 mL，根據F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL，可以求得V6=10 mL，V8=19.5 mL，V9=17.5 mL，V10=15 mL。當溶液中析出少量的銅時，因不能形成銅的晶體，故銅顯示的顏色是灰黑色，E中析出較多的銅，則顯示了銅晶體的顏色：暗紅色。由于析出的銅的量較多，會覆蓋在鋅的表面，使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小，故反應速率反而減慢了。
點撥 影響化學反應速率的因素有多種，在探究相關規律時，需要控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對反應速率的影響。解答此類題時，要認真審題，清楚實驗目的，弄清要探究的外界條件有哪些；然后分析題給圖表，確定一個變化的量，弄清在其他幾個量不變的情況下，這個變化量對實驗結果的影響，進而總結出規律；然后再確定另一個變量，重新進行相關分析。在分析相關數據時，要注意題給數劇的有效性。
羥汞化-脫汞是由烯烴合成醇的有效途徑之一[1]。羥汞化反應主要分為兩個階段:①烯烴在含水的四氫呋喃溶液中與乙酸汞發生羥汞化;②羥汞化產物不經分離,直接加入NaBH4進行還原脫汞。該反應具有條件溫和(一般在室溫進行)、速度快(一般第一階段只需要幾分鐘,第二階段需要1小時)、中間產物不需分離、區域選擇性好(Markovnikov取向)、無重排產物等優點。因此,盡管汞是公認最毒的金屬元素,但由于羥汞化反應的諸多優點,該反應仍被廣泛用于有機合成[2-3]。
以丙烯加乙酸汞為例,目前比較公認的羥汞化反應機理[4-5]見圖1。其中第二步和第三步最為關鍵,但是目前國內外多數有機化學教材都沒有明確指出反應的速控步是哪一步[6-10],部分教材甚至把羥汞化過程歸類為親電加成反應[8-10]。我們對此產生疑問,整個反應的速控步究竟是汞離子親電加成的第二步,還是水親核進攻的第三步?下面根據軟硬酸堿理論、元素電負性等有機化學基礎知識以及量子化學計算結果對各步反應分析如下:(1)第一步,乙酸汞發生電離產生乙酰氧基汞正離子。我們認為該帶有正電荷的汞離子的生成是必要的。最新的研究證明氯化汞能夠催化芳基烯基醚的羥汞化反應。加入氯化鈉等含有氯離子的無機鹽能夠抑制上述反應,而加入硝酸銀可以促進上述反應。因為氯離子是軟堿,額外增加的氯離子能夠和汞離子絡合生成[HgCl4]2-,抑制了+HgCl的生成,進而抑制了羥汞化。而加入硝酸銀,使銀離子和氯離子結合,則可以促進+HgCl的生成,進而促進羥汞化反應。對于不同的汞鹽,根據軟硬酸堿理論可以判斷其電離的難易。越容易電離的汞鹽,活性越高。不同汞化合物應該具有如下的活性順序:Hg(OOCCF3)2>Hg(OOCCH3)2>HgCl2>HgBr2>HgI2。因為Hg2+是軟酸,CF3COO-是最硬的堿,I-是最軟的堿。所以Hg(OOCCF3)2最容易電離,HgI2則是“軟親軟”,不易電離,活性最低。實驗結果表明Hg(OOCCF3)2對4-己烯-1-醇分子內氧汞化速度比Hg(OOCCH3)2快,而且產物不同[12]。(2)第二步,乙酰氧基汞正離子與烯烴的碳碳雙鍵發生親電加成生成汞鎓離子。從軟硬酸堿理論分析,烯鍵的π電子為軟堿,汞離子為軟酸,“軟親軟”,該基元反應應該屬于快反應。從電負性考慮,汞的電負性為1.9,略小于碳的2.55[13],這使正電荷主要集中在汞上而不是碳上。這一點與溴鎓離子截然不同,后者正電荷主要集中在碳原子上。所以,相比溴鎓離子,汞鎓離子不易受到水的親核進攻。我們用量子化學手段計算得出乙烯、丙烯、異丁烯與乙酰氧基汞正離子加成生成的汞鎓離子中間體以及乙烯的溴鎓離子的結構與APT電荷(atomicpolartensor-basedcharges)[14]分布(圖2)(本文量化計算均采用Gaussian03軟件包,分子構型在RB3LYP水平下進行優化,其中C、O使用6-31G*基組,H使用6-31G**基組,Hg和Br使用贗勢基組(Lanl2DZ,其中對Br加上極化函數(極化參數為0.389);
對所有優化的結構進行頻率計算,以確認所有結構均是穩定結構(駐點是極小值,沒有虛頻))。從以上計算結果可得出結論:①上述汞鎓離子中,乙酰氧基與汞原子是雙齒配位的,兩個O—Hg鍵長幾乎等長,都在2.30左右。②汞原子上總是帶有最多的正電荷。③在丙烯等不對稱烯烴的汞鎓離子中,由于甲基的供電誘導效應,C2上正電荷多于C1,在異丁烯的汞鎓離子中這一差異更加明顯。從乙烯到丙烯到異丁烯,Hg—C1鍵逐漸變短,從2.602變為2.478,再到2.419。而Hg—C2鍵逐漸變長,在異丁烯的汞鎓離子中,Hg—C2鍵最長,達到2.876。這都預示著第三步水親核進攻的位置在C2上,即Markovnikov取向。④在異丁烯的汞鎓離子中,C2上帶有最多的正電荷,可以預期其與水的親核加成速度要比丙烯或乙烯的汞鎓離子更快,這一結論與實驗結果一致[15]:2-甲基-2-丁烯的羥汞化在10s內完成,而環己烯需要55s。⑤與電負性分析結果一致,與乙烯的乙酸汞鎓離子不同,在乙烯的溴鎓離子中,正電荷主要集中在碳原子上,溴原子上正電荷很少,這表明汞鎓離子與溴鎓離子有著本質的不同。眾所周知,羥汞化反應通常不會發生重排,這正是由于汞鎓離子中間體的正電荷主要集中在汞上而不是碳上的具體體現。因為涉及鎓離子的碳上正電荷較少,臨近α位的烴基或氫原子不易發生遷移。
我們分別計算了叔丁基乙烯的汞鎓離子和溴鎓離子甲基重排前后的能量變化,結果如圖3所示。從量子化學計算的結果也可以看出,在叔丁基乙烯汞鎓離子中,C2上的正電荷僅為0.4858e,而且甲基重排后所得到的叔碳正離子中間體的吉布斯自由能比重排前升高了77.78kJ/mol;而叔丁基乙烯的溴鎓離子中C2上正電荷高達0.8574e,非常有利于甲基遷移,而且發生類似重排后產物的吉布斯自由能比重排前降低了45.19kJ/mol。因此叔丁基乙烯的汞鎓離子的重排在熱力學上是極其不利的,不易重排。而叔丁基乙烯與溴的親電加成生成的溴鎓離子容易重排。事實上,許多烯烴,如:莰烯[16]、降冰片烯[17]和苯并二環[2.2.2]-2,5-辛二烯[18]與溴的親電加成都發生了重排。(3)第三步,水作為親核試劑進攻汞鎓離子。在該步中,水分子中的氧原子是硬堿,而帶有部分正電荷的碳原子是軟酸。由于碳上的正電荷較少,水的親核性又弱,此類弱親核試劑的親核進攻就變得更加困難。由此推斷,該步基元反應才應該是整個反應的慢步驟,即整個羥汞化反應的速控步。通過查閱文獻[19],這一結論得到了有力支持。例如:2-甲基-1-己烯的羥汞化反應速度比1-己烯快10倍,比四甲基乙烯的羥汞化速度快833倍。上述實驗結果與相應汞鎓離子中C2上的正電荷多少有關(圖4)。2-甲基-1-己烯的汞鎓離子中C2上的正電荷最大(0.6632e),羥汞化最快;而四甲基乙烯的類似物相應碳原子上的正電荷最少,羥汞化最慢。如果汞鎓離子生成的一步是速控步,含有4個供電甲基的四甲基乙烯與乙酸汞離子形成汞鎓離子進而得到羥汞化中間體應該是上述3個烯烴中最快的,然而實驗 事實正好相反。這反過來證明汞鎓離子生成的一步不是整個羥汞化反應的速控步。另外,對于含多個雙鍵的烯烴,羥汞化優先發生在最不對稱的雙鍵上,即1,1-二取代優于1,1,2-三取代,單取代優于1,2-二取代[20],反應速度與汞鎓離子中取代最多的碳原子上的正電荷密度成正比,也進一步說明水親核進攻的一步是整個反應的速控步。(4)第四步是中間產物Ⅱ快速失去質子的過程,不再贅述。(5)關于烯烴和炔烴羥汞化產物的脫汞問題。在烯烴的羥汞化產物中,由于碳與汞的電負性差別太小,使得碳汞鍵的電荷分布比較均勻,碳汞鍵的極性較小。量子化學計算得出乙烯羥汞化產物中與汞原子相連的碳原子上負電荷密度均為-0.1300e,同樣說明碳汞鍵的極性很小,所以乙烯羥汞化產物HOCH2CH2HgOAc不像其他金屬有機試劑(例如Grignard試劑)那樣容易水解,而必須使用還原劑NaBH4進行還原。
相反,乙炔在汞催化下的水合產物是互變異構體(圖5):HOCHCHHg+和OHCCH2Hg+,前者與汞相連的碳原子是sp2雜化,比sp3雜化碳原子具有更大的電負性[21]和更強的吸引電子能力,會使碳汞鍵極性增大;后者甲酰基是強吸電基,而且在稀硫酸中,氧原子會發生質子化,使碳汞鍵極性進一步增大。因此,乙炔羥汞化產物中的碳汞鍵更像一般金屬-碳鍵,在稀硫酸中容易水解。所以在炔烴羥汞化反應中,汞離子是催化量的。為了便于比較,我們在乙炔羥汞化中間體的汞原子上螯合了一個乙酸根,量子化學計算結果見圖6。從圖6能夠明顯地看出,乙炔羥汞化產物中的碳汞鍵正負電荷差別明顯大于乙烯羥汞化產物中的碳汞鍵電荷差,鍵的極性也明顯比后者強,即乙炔羥汞化產物中碳汞鍵容易直接水解變為碳氫鍵。本文從有機化學基本概念、基本理論出發,結合量子化學計算結果,對烯烴的羥汞化機理進行了分析,得出該反應的速控步是水分子親核進攻汞鎓離子的一步,整個反應屬親核加成。同時指出,烯烴羥汞化產物中的碳汞鍵極性小,不能直接水解為碳氫鍵,故需要硼氫化鈉還原;而炔烴羥汞化產物中的碳汞鍵極性較大,在反應過程中可以直接水解轉化為碳氫鍵。
羥汞化-脫汞是由烯烴合成醇的有效途徑之一［1］。羥汞化反應主要分為兩個階段:①烯烴在含水的四氫呋喃溶液中與乙酸汞發生羥汞化;②羥汞化產物不經分離，直接加入NaBH4進行還原脫汞。該反應具有條件溫和(一般在室溫進行)、速度快(一般第一階段只需要幾分鐘，第二階段需要1小時)、中間產物不需分離、區域選擇性好(Markovnikov取向)、無重排產物等優點。因此，盡管汞是公認最毒的金屬元素，但由于羥汞化反應的諸多優點，該反應仍被廣泛用于有機合成［2-3］。
以丙烯加乙酸汞為例，目前比較公認的羥汞化反應機理［4-5］見圖1。其中第二步和第三步最為關鍵，但是目前國內外多數有機化學教材都沒有明確指出反應的速控步是哪一步［6-10］，部分教材甚至把羥汞化過程歸類為親電加成反應［8-10］。我們對此產生疑問，整個反應的速控步究竟是汞離子親電加成的第二步，還是水親核進攻的第三步?下面根據軟硬酸堿理論、元素電負性等有機化學基礎知識以及量子化學計算結果對各步反應分析如下:(1)第一步，乙酸汞發生電離產生乙酰氧基汞正離子。我們認為該帶有正電荷的汞離子的生成是必要的。最新的研究證明氯化汞能夠催化芳基烯基醚的羥汞化反應。加入氯化鈉等含有氯離子的無機鹽能夠抑制上述反應，而加入硝酸銀可以促進上述反應。因為氯離子是軟堿，額外增加的氯離子能夠和汞離子絡合生成［HgCl4］2－，抑制了+HgCl的生成，進而抑制了羥汞化。而加入硝酸銀，使銀離子和氯離子結合，則可以促進+HgCl的生成，進而促進羥汞化反應。對于不同的汞鹽，根據軟硬酸堿理論可以判斷其電離的難易。越容易電離的汞鹽，活性越高。不同汞化合物應該具有如下的活性順序:Hg(OOCCF3)2＞Hg(OOCCH3)2＞HgCl2＞HgBr2＞HgI2。因為Hg2+是軟酸，CF3COO－是最硬的堿，I－是最軟的堿。所以Hg(OOCCF3)2最容易電離，HgI2則是“軟親軟”，不易電離，活性最低。實驗結果表明Hg(OOCCF3)2對4-己烯-1-醇分子內氧汞化速度比Hg(OOCCH3)2快，而且產物不同［12］。(2)第二步，乙酰氧基汞正離子與烯烴的碳碳雙鍵發生親電加成生成汞鎓離子。從軟硬酸堿理論分析，烯鍵的π電子為軟堿，汞離子為軟酸，“軟親軟”，該基元反應應該屬于快反應。從電負性考慮，汞的電負性為1．9，略小于碳的2．55［13］，這使正電荷主要集中在汞上而不是碳上。這一點與溴鎓離子截然不同，后者正電荷主要集中在碳原子上。所以，相比溴鎓離子，汞鎓離子不易受到水的親核進攻。我們用量子化學手段計算得出乙烯、丙烯、異丁烯與乙酰氧基汞正離子加成生成的汞鎓離子中間體以及乙烯的溴鎓離子的結構與APT電荷(atomicpolartensor-basedcharges)［14］分布(圖2)(本文量化計算均采用Gaussian03軟件包，分子構型在RB3LYP水平下進行優化，其中C、O使用6-31G*基組，H使用6-31G＊＊基組，Hg和Br使用贗勢基組(Lanl2DZ，其中對Br加上極化函數(極化參數為0．389);
對所有優化的結構進行頻率計算，以確認所有結構均是穩定結構(駐點是極小值，沒有虛頻))。從以上計算結果可得出結論:①上述汞鎓離子中，乙酰氧基與汞原子是雙齒配位的，兩個O—Hg鍵長幾乎等長，都在2．30左右。②汞原子上總是帶有最多的正電荷。③在丙烯等不對稱烯烴的汞鎓離子中，由于甲基的供電誘導效應，C2上正電荷多于C1，在異丁烯的汞鎓離子中這一差異更加明顯。從乙烯到丙烯到異丁烯，Hg—C1鍵逐漸變短，從2．602變為2．478，再到2．419。而Hg—C2鍵逐漸變長，在異丁烯的汞鎓離子中，Hg—C2鍵最長，達到2．876。這都預示著第三步水親核進攻的位置在C2上，即Markovnikov取向。④在異丁烯的汞鎓離子中，C2上帶有最多的正電荷，可以預期其與水的親核加成速度要比丙烯或乙烯的汞鎓離子更快，這一結論與實驗結果一致［15］:2-甲基-2-丁烯的羥汞化在10s內完成，而環己烯需要55s。⑤與電負性分析結果一致，與乙烯的乙酸汞鎓離子不同，在乙烯的溴鎓離子中，正電荷主要集中在碳原子上，溴原子上正電荷很少，這表明汞鎓離子與溴鎓離子有著本質的不同。眾所周知，羥汞化反應通常不會發生重排，這正是由于汞鎓離子中間體的正電荷主要集中在汞上而不是碳上的具體體現。因為涉及鎓離子的碳上正電荷較少，臨近α位的烴基或氫原子不易發生遷移。
我們分別計算了叔丁基乙烯的汞鎓離子和溴鎓離子甲基重排前后的能量變化，結果如圖3所示。從量子化學計算的結果也可以看出，在叔丁基乙烯汞鎓離子中，C2上的正電荷僅為0．4858e，而且甲基重排后所得到的叔碳正離子中間體的吉布斯自由能比重排前升高了77．78kJ/mol;而叔丁基乙烯的溴鎓離子中C2上正電荷高達0．8574e，非常有利于甲基遷移，而且發生類似重排后產物的吉布斯自由能比重排前降低了45．19kJ/mol。因此叔丁基乙烯的汞鎓離子的重排在熱力學上是極其不利的，不易重排。而叔丁基乙烯與溴的親電加成生成的溴鎓離子容易重排。事實上，許多烯烴，如:莰烯［16］、降冰片烯［17］和苯并二環［2．2．2］-2，5-辛二烯［18］與溴的親電加成都發生了重排。(3)第三步，水作為親核試劑進攻汞鎓離子。在該步中，水分子中的氧原子是硬堿，而帶有部分正電荷的碳原子是軟酸。由于碳上的正電荷較少，水的親核性又弱，此類弱親核試劑的親核進攻就變得更加困難。由此推斷，該步基元反應才應該是整個反應的慢步驟，即整個羥汞化反應的速控步。通過查閱文獻［19］，這一結論得到了有力支持。例如:2-甲基-1-己烯的羥汞化反應速度比1-己烯快10倍，比四甲基乙烯的羥汞化速度快833倍。上述實驗結果與相應汞鎓離子中C2上的正電荷多少有關(圖4)。2-甲基-1-己烯的汞鎓離子中C2上的正電荷最大(0．6632e)，羥汞化最快;而四甲基乙烯的類似物相應碳原子上的正電荷最少，羥汞化最慢。如果汞鎓離子生成的一步是速控步，含有4個供電甲基的四甲基乙烯與乙酸汞離子形成汞鎓離子進而得到羥汞化中間體應該是上述3個烯烴中最快的，然而實驗 事實正好相反。這反過來證明汞鎓離子生成的一步不是整個羥汞化反應的速控步。另外，對于含多個雙鍵的烯烴，羥汞化優先發生在最不對稱的雙鍵上，即1，1-二取代優于1，1，2-三取代，單取代優于1，2-二取代［20］，反應速度與汞鎓離子中取代最多的碳原子上的正電荷密度成正比，也進一步說明水親核進攻的一步是整個反應的速控步。(4)第四步是中間產物Ⅱ快速失去質子的過程，不再贅述。(5)關于烯烴和炔烴羥汞化產物的脫汞問題。在烯烴的羥汞化產物中，由于碳與汞的電負性差別太小，使得碳汞鍵的電荷分布比較均勻，碳汞鍵的極性較小。量子化學計算得出乙烯羥汞化產物中與汞原子相連的碳原子上負電荷密度均為－0．1300e，同樣說明碳汞鍵的極性很小，所以乙烯羥汞化產物HOCH2CH2HgOAc不像其他金屬有機試劑(例如Grignard試劑)那樣容易水解，而必須使用還原劑NaBH4進行還原。
相反，乙炔在汞催化下的水合產物是互變異構體(圖5):HOCHCHHg+和OHCCH2Hg+，前者與汞相連的碳原子是sp2雜化，比sp3雜化碳原子具有更大的電負性［21］和更強的吸引電子能力，會使碳汞鍵極性增大;后者甲?；菑娢娀?，而且在稀硫酸中，氧原子會發生質子化，使碳汞鍵極性進一步增大。因此，乙炔羥汞化產物中的碳汞鍵更像一般金屬-碳鍵，在稀硫酸中容易水解。所以在炔烴羥汞化反應中，汞離子是催化量的。為了便于比較，我們在乙炔羥汞化中間體的汞原子上螯合了一個乙酸根，量子化學計算結果見圖6。從圖6能夠明顯地看出，乙炔羥汞化產物中的碳汞鍵正負電荷差別明顯大于乙烯羥汞化產物中的碳汞鍵電荷差，鍵的極性也明顯比后者強，即乙炔羥汞化產物中碳汞鍵容易直接水解變為碳氫鍵。本文從有機化學基本概念、基本理論出發，結合量子化學計算結果，對烯烴的羥汞化機理進行了分析，得出該反應的速控步是水分子親核進攻汞鎓離子的一步，整個反應屬親核加成。同時指出，烯烴羥汞化產物中的碳汞鍵極性小，不能直接水解為碳氫鍵，故需要硼氫化鈉還原;而炔烴羥汞化產物中的碳汞鍵極性較大，在反應過程中可以直接水解轉化為碳氫鍵。
內容：第二章 第1節 化學反應的方向
一、教材分析
在高中教材中出現熵變及化學反應方向問題具有提升學生對化學反應的認識及利用的價值。應首先認識到這部分內容的重要性，并在教學中滲透這種意識，提高學生探究學習的積極性，才能使后面似乎"枯燥"的內容受到學生的重視，去認真對待。
二、學情分析
通過初中化學和高中化學必修課程的學習，學生已經積累了關于化學反應存在方向的感性認識。在此基礎上，本節明確提出化學反應的方向問題，通過分析最常見的等溫、等壓條件下決定反應方向的因素，介紹判斷反應在一定條件下能否發生，以及在什么條件下可以發生的意義、思路和方法。
三、課程內容標準解讀
新課程標準：能用焓變和熵變說明化學反應的方向
解讀課時目標：學生能說出熵變與焓變對化學反應方向的影響；并能根據關系式H-TS定量判斷反應的方向。通過分析關系式 H-TS ，學生能夠根據反應焓變的吸熱或放熱、反應熵變的熵增或熵減定性分析反應焓變和反應熵變對反應方向的影響。
四、教學重難點
化學反應的方向由焓變和熵變共同決定
五、教學方法
在教學中要使復雜問題簡單化：不在"自發反應"、"熵"等概念上糾纏，充分利用教材中提供的化學反應和數據，學生通過對數據的觀察和分析獲得感性認識。
六、學習方法
自主學習，合作探究
七、教學環節及評析
【圖片導入】
師：播放公路上成群結隊汽車的圖片。為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染，人們提出通過2NO+2CO=N2+2CO2來處理，這一方案是否可行？
評析：從學生十分熟悉的汽車尾氣的治理為切入點，將學生引入化學反應的方向這一主線索，體會到研究化學反應方向的意義。
【提出問題】
師：從生活中舉例：水的流向、熱的傳遞、常溫下鐵生銹等。
生：思考什么是自發過程并明確概念。
師：一個化學反應在某種條件下能否自發進行，在什么條件下有可能按預期方向進行，我們可以尋求一種客觀的依據來判斷，可以用哪些因素來判斷呢？
評析：從生活中的自發現象過渡到化學反應的自發，然后延伸擴展，探究化學反應能否自發進行受哪些因素的影響呢？提出問題，明確重點。
【交流研討】
師：化學家們曾經認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應熱，你同意嗎？
生：小組交流，合作學習。形成以下觀點：1.反應放熱有利于反應自發進2.反應吸熱也有可能自發。說明還有其他因素在起作用。
評析：分析課本給出的幾個化學反應，學生得到結論。
【聯想質疑】
生：NH4NO3（s） 、NaOH（s）、 NaC1（s）和蔗糖的溶解性實驗
師：是什么因素決定它們的溶解能自發進行？共同特點是什么？
生：共同特點：有序無序。
師：明確熵的定義（舉例火柴盒里的火柴幫助理解）熵的大小與哪些因素有關？
生：影響熵的因素：①同一條件下，不同物質熵不同；②同一物質，聚集狀態不同熵不同S（g）>S（l）>S（s）
師：反應的熵變（S）：S=S反應產物-S反應物
生：會判斷熵增過程和熵減過程
師：熵增反應一定能自發進行嗎？能自發進行的反應一定是熵增加反應嗎？
生：看課本比較歸納、回答。
評析：通過學生十分熟悉的溶解現象出發引入熵的概念。學生形成以下觀點：1.化學反應過程發生熵變。2.反應的熵變有熵增和熵減之別。3.熵增有利于反應的自發進行。4.熵減反應也可能自發，說明還有其他因素在起作用。
【概括整合】
師：焓變、熵變都與反應能否自發進行有關，但都不是唯一因素，那么反應方向究竟與什么有關？
生：閱讀課本完成問題。反應方向判據：H-TS
評析：避免數學推導，直接給出在等溫、等壓條件下，焓變和熵變兩個因素共同影響反應方向的定量關系式。明確易錯點：1.該關系式只能應用于溫度，壓強一定的條件下的反應，不能用于其它條件下的反應；2.該關系式表示的是在溫度壓強一定條件下，反應自動發生的趨勢即可能性，不能說明在該條件下可能自發進行的反應能否實際發生。
【知識梳理】
生：思考圖2-1-4
師：注意：①只能應用于溫度，壓強一定的條件下的反應，不能用于其它條件下的反應；②指出的是在溫度壓強一定條件下，反應自動發生的趨勢即可能性，不能說明在該條件下可能自發進行的反應能否實際發生。
生：判據的應用，從數學角度對其進行推導。
評析：樹狀圖表示，關系明了，簡單易懂。構建知識體系，影響化學反應方向的因素。
【反饋矯正】
師：已知：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）此反應在 298k.100kPa下H= -113.0 kJ?mol-1 ，S= -145.3J?mol-1?k-1 判斷該反應室溫下能否自發進行？
生：定量計算，分析能否自發進行
評析：應用公式H-TS進行簡單計算，練習鞏固。指明反應方向判斷的復雜性，強調不能濫用某一條件下的判斷結論。
【閱讀擴展】
生：閱讀課本：追根尋源--如何認識用于汽車尾氣的凈化
1. 非氧化還原反應的情況
通過對中學化學中常見非氧化還原反應的分析，根據反應時反應物質的性質、反應產物的類別及反應的特點可分為以下幾種類型：
（1）酸性氧化物與堿性氧化物的反應，生成的產物一般為相應的鹽。
例如，CO2和與CaO反應，生成相應的鹽CaCO3。
（2）酸性氧化物與堿溶液的反應，生成相應的鹽和水。
例如，少量的CO2 與NaOH溶液反應，生成相應的鹽Na2CO3和H2O。
（3）堿性氧化物與酸溶液的反應，一般生成相應的鹽和水。
例如，CaO和鹽酸反應，生成相應的鹽CaCl2和H2O。
（4）酸與堿溶液的反應，一般生成相應的鹽和水。
例如，H2SO4溶液與NaOH溶液反應，生成相應的鹽Na2SO4和H2O。
（5）鹽與酸溶液的反應，一般生成酸性弱的新酸和新鹽。
例如，Na2CO3和鹽酸的反應，生成相應的鹽NaCl和酸性弱的新酸H2CO3，但H2CO3不穩定會分解生成CO2和H2O。
（6）鹽與堿溶液的反應，生成堿性弱的新堿和新鹽。
例如，FeCl3與NaOH溶液的反應，生成堿性弱的新堿Fe(OH)3和新鹽NaCl。
（7）鹽溶液與鹽溶液的反應，一般生成兩種新鹽，但必須滿足復分解反應發生的條件。
例如，CaCl2溶液和Na2CO3溶液的反應，生成難溶性的新鹽CaCO3和另一種新鹽NaCl。
2. 氧化還原反應的情況
書寫氧化還原反應的方程式，首先需要學生掌握常見的氧化劑和還原劑，以及反應中變價元素化合價的變化情況，進而才能確定反應后相應的產物，完成方程式的書寫。
【學習目標】
1、認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因；
2、了解化學反應中熱量變化的實質；
3、通過生產生活中的實例，了解化學能和熱能的相互轉化；
【重點】
化學能與熱能之間的內在聯系以及化學能與熱能的相互轉化。
【難點】
從本質上（微觀結構角度）理解化學反應中能量的變化，從而建立起科學的能量變化觀。
【教學方法】學生自學閱讀、教師歸納
【課時安排】
第1課時
【教學過程】
〖導入〗1、化學反應按反應物和生成物的種類分可分為：化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應
2、化學反應按是否有電子轉移可分為：氧化還原反應、非氧化還原反應
3、化學反應按是否有離子參加可分為：離子反應、非離子反應
4、化學反應按是否有熱量的放出和吸收可分為：放熱反應、吸熱反應
〖引導閱讀〗課本32頁
〖提問〗“你知道嗎？”
〖板書并講解〗一、化學反應中的熱量變化
1、化學反應的基本特征
（1）都有新物質生成，常伴隨能量變化及發光、變色、放出氣體、生成沉淀等現象發生。
（2）能量的變化通常表現為熱量的變化。
2、化學反應的本質（實質）
舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成
〖指導閱讀〗課本33頁活動與探究
3、化學反應按熱量的變化分類
（1）概念
放熱反應：有熱量放出的化學反應；
吸熱反應：吸收熱量的化學反應；
（2）分類
放熱反應：放出熱量的反應〔∑E（反應物）＞∑E（生成物）〕
化學反應
吸熱反應：吸收熱量的反應〔∑E（反應物）＜∑E（生成物)〕
〖補充講解〗化學反應遵循著能量守恒定律：反應物的總能量+斷鍵時吸收的總能量=生成物的總能量+成鍵時放出的能量
〖練習一〗判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應
C（s）+CO2（g）2CO（g）
Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）
〖板書〗4、常見的放熱、吸熱反應
（1）放熱反應：a、所有燃燒反應；b、酸堿中和反應；c、金屬與酸生成氣體的反應；d、大多數的化合反應
（2）吸熱反應：
a、C（s）+CO2（g）2CO（g）；
b、Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）
c、C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）
d、大多數的分解反應
〖練習〗關于吸熱反應和放熱反應，下列說法中錯誤的是（A）
A、需要加熱才能進行的化學反應一定是吸熱反應
B、化學反應中能量變化，除了熱量外，還可以是光能、電能等
C、化學反應過程中的能量變化，也服從能量守恒定律
D、反應物的總能量高于生成物的總能量時，發生放熱反應
〖指導練習〗課本33頁“問題解決”
〖總結〗化學反應伴隨能量變化是化學反應的一大特征。我們可以利用化學能與熱能及其能量的相互轉變為人類的生產、生活及科學研究服務?；瘜W在能源的開發、利用及解決日益嚴重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用，同學們平時可以通過各種渠道來關心、了解這方面的進展，從而深切體會化學的實用性和創造性。
〖作業〗預習熱化學方程式的書寫要求；完成鞏固練習
【教后感】
