人教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》新教材2025年8月印次最新版电子教材

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人教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》新教材2025年8月印次最新版电子教材

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我们已经学习过很多化学反应,也做过不少化学实验, 对于物质及其化学变化有了基本的认识。在此基础上学习 《化学反应原理》,将主要讨论一些关于化学反应的普遍性 问题。例如,怎样认识和理解化学反应中的能量变化?为 什么化学反应有的快而有的慢?反应条件如何影响反应的 速率和历程?为什么反应产物有的产率高而有的产率低? 反应条件如何影响反应的方向和限度?等等。物质发生化 学变化时,反应物分子中的化学键断裂和生成物分子中的 化学键形成总是伴随着能量变化(如图1)。因此,化学反 应原理的研究始终是与物质变化、能量变化相联系的。 不知你是否想过:一个看似简单的化学反应,其实际 发生的过程并不简单,如氢气与氧气反应生成水。在常温、 常压下,氢气可以在氧气中安静地燃烧;点燃氢气和氧气 的混合物会发生爆炸;氢氧燃料电池可用作动力电源(如 图2);将氢气和氧气混合放在干燥、洁净的容器中,很 多年也看不到明显变化。为什么氢气与氧气反应会出现如 此大的差别?氢气与氧气的反应到底经过了怎样的历程? 为了回答这些问题,人们不仅进行了大量实验来研究温 度、压强和氢气的体积分数等因素对氢气与氧气反应的影 响,还进一步深入到分子、原子等微观世界寻找答案。反 应历程研究表明,氢气与氧气的反应属于复杂反应。复杂 反应也是有规律可循的。像研究氢气与氧气反应那样,从 宏观到微观、从定性到定量、从静态到动态对化学反应进 行多角度、多层次的实验与理论探讨,将会使我们更深入 地理解化学反应的过程和本质,也可以更有效地预测和控 制化学反应的进行。这正是化学的精髓所在,也是化学的 引言 图1 天然气已经成为居民的 生活用气 图2 氢氧燃料电池汽车 CH4(g) + 2O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(I) ΔH =-890.3 kJ/mol2 引言 魅力所在。在学习时常会用到像“热化学方程式”“活化 能”“化学平衡”“原电池”和“电解池”这样的概念、模 型,它们都是学习和研究化学反应原理的基础。如果你有 兴趣在这一领域继续探索,就会发现那些用来描述化学反 应过程的数学模型,其基础仍然是这些概念、模型,只不 过后者更为精确、更为细致罢了。 化学反应与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的 联系,反应原理的研究也在与其他科学研究的相互促进中 发展着。例如,化学过程总是包含或伴有物理过程。像化 学反应伴随着吸热、放热和发光等现象,离子反应前后电 解质溶液的导电性发生变化,一定条件下化学能与电能的 相互转化(如图3),等等,这些都为我们从物理现象和化 学现象的联系入手研究化学反应原理创造了条件。再如, 生命科学将生物体维持生命活动的各种化学变化称为代谢。 代谢中的物质转化和能量转化是生命活动的基础。如图4 所示,与其他生物一样,水母细胞中绝大多数需要能量的 生命活动都是由 ATP 直接提供能量的。因此,要认识生 物体内的代谢过程,也必须了解和运用化学反应原理的 知识。 尽管人们在生产、生活和科学研究中积累了大量关于 化学反应原理的经验和知识,但理论的发展还远远不能满 足实际应用的迫切需要。让我们从学习《化学反应原理》 开始一起努力吧。

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