對(duì)高中化學(xué)增加“反應(yīng)歷程”內(nèi)容特殊意義的思考

唐隆健

摘要： 新版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)首次將“化學(xué)反應(yīng)歷程”納入教學(xué)。認(rèn)為增加反應(yīng)歷程內(nèi)容具有多重特殊意義，為相關(guān)教學(xué)和命題提供參考： 一是進(jìn)一步豐富和深化認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的視角，糾正教學(xué)中對(duì)化學(xué)反應(yīng)某些想當(dāng)然的錯(cuò)誤認(rèn)知;二是蘊(yùn)含大量生動(dòng)的學(xué)科核心素養(yǎng);三是本內(nèi)容緊扣現(xiàn)代化學(xué)研究前沿，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)術(shù)研究志趣;四是本內(nèi)容在化工生產(chǎn)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。強(qiáng)調(diào)在教、學(xué)、評(píng)時(shí)應(yīng)對(duì)本內(nèi)容把握好深廣度，建議在符合新課標(biāo)要求的前提下因材施教，使其教學(xué)價(jià)值最大化。

關(guān)鍵詞： 反應(yīng)歷程; 基元反應(yīng); 教學(xué)價(jià)值; 教學(xué)建議

文章編號(hào)： 1005-6629（2021）10-0087-05

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1? 問(wèn)題提出

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》最大的特點(diǎn)除明確提出學(xué)科核心素養(yǎng)、增加選擇性必修模塊外，還以學(xué)科大概念為統(tǒng)領(lǐng)對(duì)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化重組、刪減增補(bǔ)。在學(xué)科內(nèi)容增補(bǔ)方面，具有代表性且值得關(guān)注的是在選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》的內(nèi)容要求中明確提出：“知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，知道催化劑可以改變反應(yīng)歷程”[1]。即“化學(xué)反應(yīng)歷程”的部分內(nèi)容首次由大學(xué)下移至高中階段，目的是更好地豐富學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)視角。這一內(nèi)容的增加，充分體現(xiàn)了化學(xué)新課標(biāo)設(shè)計(jì)者與時(shí)俱進(jìn)的眼光，也體現(xiàn)了一種更加科學(xué)的課程觀——在化學(xué)基礎(chǔ)教育階段，增加看待化學(xué)問(wèn)題的視角和維度遠(yuǎn)比摳細(xì)節(jié)挖深度要緊。目前，關(guān)于這一新增內(nèi)容的教學(xué)研究尚少，筆者僅在吳星教授主編的書(shū)中見(jiàn)到一篇相關(guān)文章，談到在高中化學(xué)引入“反應(yīng)歷程”的意義主要是： 建構(gòu)化學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)化知識(shí)的內(nèi)在需要，幫助學(xué)生建立“化學(xué)反應(yīng)是有歷程的”認(rèn)識(shí)角度，幫助學(xué)生更加準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)“基元反應(yīng)活化能”概念[2]。筆者在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化和挖掘這一新增內(nèi)容的特殊意義，以期對(duì)相關(guān)教、學(xué)、評(píng)有所助益。

2? 化學(xué)反應(yīng)歷程教學(xué)內(nèi)容的特殊意義

2.1? 拓展認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的視角和維度

從學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看，培養(yǎng)其獨(dú)特的學(xué)科視角比掌握具體知識(shí)更具遷移價(jià)值?？创瘜W(xué)反應(yīng)通常有熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩大視角。熱力學(xué)視角主要包括反應(yīng)的能量變化、方向和限度，動(dòng)力學(xué)視角主要包括反應(yīng)速率和反應(yīng)歷程?；瘜W(xué)反應(yīng)在微觀上往往是按一定路徑分多步完成，其中的每一步反應(yīng)稱基元反應(yīng)，由基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列（路徑）稱反應(yīng)歷程或反應(yīng)機(jī)理（注： 后面統(tǒng)一用“反應(yīng)歷程”一詞）。由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的總反應(yīng)稱復(fù)雜反應(yīng)或總包反應(yīng)，典型的復(fù)雜反應(yīng)有鏈反應(yīng)（如燃燒）、可逆反應(yīng)（對(duì)峙反應(yīng)）、平行反應(yīng)（競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)）、連續(xù)反應(yīng)（連串反應(yīng)）等[3，4]。實(shí)際反應(yīng)多為復(fù)雜反應(yīng)，基元反應(yīng)很少。

遺憾的是，新課標(biāo)之前高中階段在化學(xué)動(dòng)力學(xué)方面只強(qiáng)調(diào)反應(yīng)快慢而缺失了“反應(yīng)歷程”這一重要視角，導(dǎo)致學(xué)生往往只能從靜態(tài)的總反應(yīng)方程式看到反應(yīng)的始末態(tài)，而無(wú)法深刻理解反應(yīng)的全貌和細(xì)節(jié)，甚至帶來(lái)諸多誤解。因?yàn)榛瘜W(xué)方程式只告訴我們反應(yīng)物和產(chǎn)物及其計(jì)量關(guān)系，并不能告訴我們從反應(yīng)物到產(chǎn)物的微觀路徑（如CH4與Cl2的取代反應(yīng)，若不知其自由基取代反應(yīng)機(jī)理，便難以理解會(huì)有乙烷生成）。中學(xué)階段因缺失反應(yīng)歷程視角而常犯的錯(cuò)誤有：

（1） 誤以為催化劑不參加反應(yīng)。盡管催化現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)很早，但其機(jī)理本質(zhì)在歷史上相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間一直認(rèn)識(shí)模糊。中學(xué)階段，有些師生也因催化劑不改變反應(yīng)的熱力學(xué)狀態(tài)且最終不被消耗而誤以為它不參加反應(yīng)。雖然現(xiàn)在人們對(duì)很多反應(yīng)的催化機(jī)理仍不很清楚，但有一點(diǎn)早已形成共識(shí)，即催化劑參與反應(yīng)并改變了反應(yīng)歷程，它可與反應(yīng)物生成某種不穩(wěn)定的中間化合物而降低反應(yīng)活化能。催化劑參與反應(yīng)有很多直接證據(jù)，如固體催化劑在反應(yīng)前后盡管化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變，但其形貌往往有明顯改變（催化NH3氧化的鉑絲網(wǎng)用幾個(gè)星期表面會(huì)變粗糙）[5]。在溶液或氣相等均相催化反應(yīng)中，往往可通過(guò)超短脈沖激光等飛秒級(jí)手段使人們像觀看“慢動(dòng)作”那樣捕捉到催化劑參與形成的瞬息萬(wàn)變的反應(yīng)中間體。又如，在Fe3+催化H2O2分解時(shí)，細(xì)心的實(shí)驗(yàn)者可覺(jué)察到，因含鐵過(guò)渡態(tài)物質(zhì)形成而使溶液顏色發(fā)生的細(xì)微異常變化（反應(yīng)初始顏色比氯化鐵溶液本身還深，反應(yīng)快結(jié)束時(shí)顏色又逐漸變淺，反應(yīng)終止時(shí)變?yōu)榕c加等體積水稀釋等量Fe3+一樣淺）。事實(shí)上，以“過(guò)渡態(tài)理論”為基礎(chǔ)的現(xiàn)代催化理論正是在人們認(rèn)識(shí)到反應(yīng)歷程后才建立的。

（2） 誤以為反應(yīng)物中的某微?；蚧鶊F(tuán)不參與反應(yīng)。如活潑金屬與鹽酸反應(yīng)，單從反應(yīng)的方程式（尤其是離子方程式，比如Mg+2H+Mg2++H2↑）通?？床灰?jiàn)Cl-的作用，然而實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明Cl-也參與并加快了反應(yīng)，關(guān)于Cl-的作用機(jī)理已有“活化金屬、破壞氧化膜、配位作用”等說(shuō)法[6]。又如酯化反應(yīng)，若無(wú)反應(yīng)歷程視角而僅從總反應(yīng)的方程式看，會(huì)誤以為羧酸中的羰基不參與反應(yīng)，而事實(shí)是： 一般酯化反應(yīng)歷程的第一步就是羧酸中的羰基氧質(zhì)子化并形成碳正離子，繼而醇親核進(jìn)攻正碳再依次脫去H2O和H+形成酯，因此很多酸都能作為該反應(yīng)的催化劑（為第一步反應(yīng)提供H+）[7]。值得注意的一個(gè)現(xiàn)象是，常有教師為幫助學(xué)生直觀理解反應(yīng)過(guò)程而想當(dāng)然地根據(jù)總反應(yīng)的方程式制作出微觀動(dòng)畫(huà)模型或演示球棍模型，并未查閱其實(shí)際反應(yīng)歷程，這將會(huì)給學(xué)生一個(gè)誤導(dǎo)： 以為僅通過(guò)總反應(yīng)式就能看出反應(yīng)的微觀歷程，這一點(diǎn)當(dāng)引起警惕。

（3） 誤以為反應(yīng)物濃度增大一定加快反應(yīng)。如CO+NO2CO2+NO，若認(rèn)為增大CO濃度一定加快反應(yīng)完全是異想天開(kāi)，因?yàn)樗⒎腔磻?yīng)，在溫度不太高時(shí)是一級(jí)反應(yīng)，速率與NO2濃度呈正比但與CO濃度無(wú)關(guān)。又如，NH3在鎢催化劑表面的分解（2NH3N2+3H2）也非基元反應(yīng)，當(dāng)催化劑表面被NH3飽和以后，該分解為零級(jí)反應(yīng)，繼續(xù)增大NH3濃度對(duì)速率亦無(wú)影響[8]。因此，通常教材在表述濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律時(shí)，都嚴(yán)謹(jǐn)?shù)丶佑小皩?duì)多數(shù)反應(yīng)”“一般情況”等限定語(yǔ)。

（4） 誤解“反應(yīng)進(jìn)程—能量”示意圖和活化能。一些教師常隨意畫(huà)出任意反應(yīng)的“反應(yīng)進(jìn)程—能量”示意圖（往往只畫(huà)一個(gè)能量峰），并在此基礎(chǔ)上解說(shuō)活化能與焓變。殊不知，反應(yīng)過(guò)程的能量變化圖僅對(duì)基元反應(yīng)才有明確意義，只有基元反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物間才只有一個(gè)能量峰，也只有基元反應(yīng)的活化能才有明確物理意義——反應(yīng)物分子的平均能量與處于過(guò)渡態(tài)的活化絡(luò)合物分子平均能量的差值，總反應(yīng)的活化能是各基元反應(yīng)活化能經(jīng)數(shù)學(xué)處理得到的（也稱表觀活化能），其物理意義目前科學(xué)家還在探索中[9]。比如，高中常見(jiàn)的非基元反應(yīng)2NO+O22NO2，就因其表觀活化能為負(fù)值，故升溫反應(yīng)速率反而下降[10]。

綜上可見(jiàn)，在高中階段適當(dāng)增加“反應(yīng)歷程”內(nèi)容非常必要，可極大地拓展認(rèn)識(shí)反應(yīng)的視角和維度，糾正對(duì)化學(xué)反應(yīng)諸多想當(dāng)然的誤解，還為學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步理解某些化學(xué)反應(yīng)疑難問(wèn)題開(kāi)了一個(gè)窗口。

2.2? 蘊(yùn)涵豐富生動(dòng)的學(xué)科核心素養(yǎng)

“化學(xué)反應(yīng)歷程”內(nèi)容除了具有拓展認(rèn)識(shí)反應(yīng)視角和完善化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)外，還蘊(yùn)含了豐富的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（1） 彰顯宏觀辨識(shí)與微觀探析?？偡磻?yīng)的方程式僅能表示一個(gè)反應(yīng)宏觀的熱力學(xué)結(jié)果和物質(zhì)間的計(jì)量關(guān)系，而“反應(yīng)歷程”則進(jìn)一步從微觀上揭示了反應(yīng)是如何分步進(jìn)行的，以基元反應(yīng)為對(duì)象的碰撞理論、過(guò)渡態(tài)理論都是從微觀上認(rèn)識(shí)反應(yīng)過(guò)程的。而且，反應(yīng)歷程往往還能反映出物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性能間的關(guān)系，從而強(qiáng)化結(jié)構(gòu)決定性能和反應(yīng)的學(xué)科素養(yǎng)。從學(xué)科發(fā)展角度看，“反應(yīng)歷程”的研究和相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展已使化學(xué)動(dòng)力學(xué)從過(guò)去只關(guān)注反應(yīng)速率的宏觀層面轉(zhuǎn)向了越來(lái)越重視反應(yīng)微觀細(xì)節(jié)的微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（又稱分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)），即真正從單個(gè)分子的微觀結(jié)構(gòu)和特定量子態(tài)出發(fā)，在分子水平上深刻認(rèn)識(shí)反應(yīng)的過(guò)程機(jī)理[11]。這些內(nèi)容的了解，能使學(xué)習(xí)者更好地從宏微結(jié)合的完整視角認(rèn)識(shí)反應(yīng)。

（2） 突出證據(jù)推理與模型認(rèn)知。“化學(xué)反應(yīng)歷程”內(nèi)容蘊(yùn)含豐富的證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，比如，碰撞理論和過(guò)渡態(tài)理論等經(jīng)典速率理論都是針對(duì)基元反應(yīng)而建立起的描述反應(yīng)歷程的理論模型，其中過(guò)渡態(tài)理論針對(duì)基元反應(yīng)建立了如下具體認(rèn)知模型： A+B—C[A…B…C]→A—B+C，其中[A…B…C]表示舊鍵欲斷未斷、新鍵欲成未成且能量較高的活化絡(luò)合物（即反應(yīng)的過(guò)渡狀態(tài)）。又如，在猜測(cè)和提出一個(gè)反應(yīng)可能的機(jī)理時(shí)，不但要發(fā)揮想象力，更要充分結(jié)合事實(shí)證據(jù)，且最終機(jī)理是否正確還要繼續(xù)接受實(shí)驗(yàn)審判（一個(gè)反應(yīng)機(jī)理是否正確的必要條件就是由這個(gè)反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)出的速率方程要符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)）。

（3） 強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。如上所述，反應(yīng)歷程的確定往往需要利用各種儀器設(shè)備進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)（如測(cè)定活化能和速率常數(shù)等關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)參數(shù)、捕捉反應(yīng)的瞬時(shí)中間物種等），同時(shí)要結(jié)合實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行大膽推理假設(shè)，且最終不一定正確，可謂“科學(xué)知識(shí)只是暫時(shí)性真理”的典型代表。所以，至今已完全弄清的反應(yīng)歷程并不多，而且有些過(guò)去認(rèn)為是對(duì)的反應(yīng)歷程，隨著更多事實(shí)的獲取又被推翻。如H2與I2的反應(yīng)，曾在長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)由于其表觀速率方程的迷惑而誤以為是基元反應(yīng)，后來(lái)結(jié)合量子力學(xué)和新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)使人們認(rèn)識(shí)到這可能是一個(gè)由單分子反應(yīng)、雙分子反應(yīng)和三分子反應(yīng)連串的復(fù)雜反應(yīng)，但近年又有化學(xué)家根據(jù)新的事實(shí)提出了新的反應(yīng)歷程[12]?？梢?jiàn)，真正揭秘一個(gè)反應(yīng)的微觀歷程往往需要不懈的努力探究，要在尊重事實(shí)的前提下敢于不斷破舊立新，這其中所蘊(yùn)含的科學(xué)精神令人起敬。

總之，“化學(xué)反應(yīng)歷程”內(nèi)容蘊(yùn)含大量的學(xué)科核心素養(yǎng)方面的題材，對(duì)這一教學(xué)維度和教學(xué)價(jià)值的關(guān)注與挖掘，有利于更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人。

2.3? 緊扣現(xiàn)代化學(xué)研究前沿

化學(xué)動(dòng)力學(xué)發(fā)展整體晚于熱力學(xué)，目前仍方興未艾。有關(guān)反應(yīng)歷程研究的艱難緩慢境況，直到近代將閃光光解法（測(cè)定自由基等瞬時(shí)存在物種）、交叉分子束（偵測(cè)反應(yīng)中的分子碰撞現(xiàn)象）、激光技術(shù)（如用飛秒超快“攝像機(jī)”對(duì)反應(yīng)動(dòng)態(tài)過(guò)程拍照）、量子化學(xué)（如計(jì)算反應(yīng)物過(guò)渡態(tài)和中間物結(jié)構(gòu)能譜）及先進(jìn)譜學(xué)技術(shù)等應(yīng)用于化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究后才得到好轉(zhuǎn)[13]?？梢?jiàn)，反應(yīng)歷程研究往往涉及大量跨學(xué)科前沿技術(shù)。事實(shí)上，反應(yīng)歷程研究一直是化學(xué)發(fā)展的前沿，徐光憲等化學(xué)家曾提出現(xiàn)代物理化學(xué)的三大前沿領(lǐng)域是： 分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、分子工程學(xué)、表界面物理化學(xué)[14]。到目前為止，在反應(yīng)歷程領(lǐng)域誕生的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主已達(dá)10余人（見(jiàn)表1）[15]，其中特別值得一提的是1956年獲獎(jiǎng)的欣謝爾伍德和謝苗諾夫，他們首次系統(tǒng)地研究了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)并指出化學(xué)反應(yīng)歷程具有普遍重要意義，從而促進(jìn)了人們對(duì)復(fù)雜化學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)。展望未來(lái)，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)技術(shù)的革新還是應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，化學(xué)反應(yīng)歷程研究都顯示了蓬勃的生命力，比如國(guó)家自然科學(xué)基金委在“十三五”期間遴選出的化學(xué)科學(xué)部?jī)?yōu)先發(fā)展的13個(gè)領(lǐng)域中，至少有“化學(xué)精準(zhǔn)合成、高效催化過(guò)程及其動(dòng)態(tài)表征、化學(xué)反應(yīng)與功能的表界面基礎(chǔ)研究、分子選態(tài)與動(dòng)力學(xué)控制”等4個(gè)領(lǐng)域與化學(xué)反應(yīng)歷程密切相關(guān)。當(dāng)然，這也為未來(lái)化學(xué)家提出了更多挑戰(zhàn)（畢竟當(dāng)前化學(xué)動(dòng)力學(xué)的成熟度仍遠(yuǎn)不及化學(xué)熱力學(xué)），這些都可作為激發(fā)有志學(xué)生將來(lái)投身相關(guān)領(lǐng)域研究的育人素材。

2.4? 在化工生產(chǎn)等領(lǐng)域?qū)嵱脙r(jià)值巨大

一些新的化學(xué)反應(yīng)歷程的揭示往往會(huì)極大地促進(jìn)化學(xué)化工、生命醫(yī)藥、材料能源和環(huán)境保護(hù)等重要領(lǐng)域的發(fā)展。比如表1中，科學(xué)家通過(guò)對(duì)平流層O3分解機(jī)理的揭示（氯氟烴光解產(chǎn)生的氯自由基通過(guò)改變O3分解反應(yīng)歷程而加快其分解），有效阻止了臭氧層的繼續(xù)破壞（如對(duì)氟利昂的限用及其替代品的開(kāi)發(fā)等）;烯烴復(fù)分解反應(yīng)機(jī)理的提出催生了更高效、綠色的有機(jī)合成新路徑，促進(jìn)了新藥物和先進(jìn)聚合物材料的研發(fā)。又如在實(shí)際化工生產(chǎn)中，由于熱力學(xué)不考慮時(shí)間因素，達(dá)到平衡可能需很長(zhǎng)時(shí)間，因此很多化工反應(yīng)并未達(dá)到平衡（往往通過(guò)反應(yīng)物循環(huán)利用提高轉(zhuǎn)化率），通常更關(guān)注速率、成本和安全等，而弄清其反應(yīng)歷程和速率方程就可找到調(diào)控反應(yīng)速率的關(guān)鍵，從而在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)“多快好省”。如工業(yè)制H2SO4的關(guān)鍵反應(yīng)SO2+1/2O2SO3并非基元反應(yīng)，其實(shí)際速率方程為v=kp（O2） p-1（SO2），因此增大SO2分壓反而會(huì)降低正反應(yīng)速率[16]，這對(duì)實(shí)際化工生產(chǎn)顯然具有重要指導(dǎo)意義。再如反應(yīng)歷程研究對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理的揭示，能使人們更好地認(rèn)識(shí)燃燒、爆炸的機(jī)制，從而在工業(yè)實(shí)際中更科學(xué)、安全地控制燃燒和爆炸過(guò)程。此外，科學(xué)家們通過(guò)研發(fā)新型催化劑而改變反應(yīng)歷程、提高反應(yīng)選擇性、降低能耗的例子更是不勝枚舉。

可見(jiàn)，化學(xué)反應(yīng)歷程與化工、材料、醫(yī)藥、環(huán)境等重大領(lǐng)域密切相關(guān)，實(shí)用性極強(qiáng)，對(duì)這些內(nèi)容的了解能更好地讓學(xué)生感受化學(xué)“學(xué)以致用”的魅力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)科興趣。

3? 關(guān)于本內(nèi)容的教學(xué)建議

3.1? 遵循新課標(biāo)要求，把握好深廣度

雖然“化學(xué)反應(yīng)歷程”內(nèi)容具有上述多重教學(xué)價(jià)值，但絕非將大學(xué)相關(guān)內(nèi)容完全下移到高中。新課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)的內(nèi)容要求屬于簡(jiǎn)單的“輸入性學(xué)習(xí)要求”（即屬于“知道”層次，不作更高學(xué)業(yè)要求），其教學(xué)目的主要是幫助學(xué)生建立“化學(xué)反應(yīng)是有歷程的”認(rèn)識(shí)視角，從而對(duì)化學(xué)反應(yīng)及催化劑、活化能等理解更準(zhǔn)確，并不要求掌握某個(gè)反應(yīng)的具體歷程和速率方程等深層細(xì)節(jié)[17]，本文的有關(guān)拓展介紹也主要是為教師教學(xué)提供參考。目前，不同高中教材對(duì)該內(nèi)容介紹的程度差異也較大，人教版相對(duì)簡(jiǎn)單，而魯科版則較為詳細(xì)[18，19]。兩版教材雖都明確指出了反應(yīng)歷程和基元反應(yīng)的概念，以及催化劑通過(guò)改變反應(yīng)歷程和降低活化能而加快反應(yīng)，但魯科版還進(jìn)一步明確指出活化能概念只對(duì)基元反應(yīng)才有明確意義，并在介紹濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)介紹了速率常數(shù)，且指出： 反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度間的定量關(guān)系（即速率方程）是實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果，不能隨意根據(jù)反應(yīng)的方程式直接寫(xiě)出（除非基元反應(yīng)）。教材介紹尚有如此大差異，教師在相關(guān)教學(xué)和命題中就更要把握好分寸，尤其在等級(jí)選拔性考試中要發(fā)揮好教學(xué)導(dǎo)向作用，不能隨意拔高難度，從而真正在發(fā)揮好本內(nèi)容特殊教學(xué)價(jià)值的同時(shí)不過(guò)多增加教學(xué)負(fù)擔(dān)。比如，檢測(cè)命題時(shí)建議可用如下較簡(jiǎn)單的命題判斷形式考查學(xué)生是否具備“化學(xué)反應(yīng)有歷程”的相關(guān)常識(shí)。

例： 下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)正確的是（）。

A. 通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方程式可以看出其反應(yīng)歷程

B. 速率快的反應(yīng)一步完成，慢的反應(yīng)分多步完成

C. 催化劑因其反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變，故不參與反應(yīng)

D. 反應(yīng)機(jī)理研究有利于對(duì)化學(xué)反應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)控并提高物質(zhì)的合成效率

3.2? 因材施教，使教學(xué)價(jià)值再升級(jí)

本內(nèi)容為教師的因材施教留足了空間。一般學(xué)生達(dá)到課標(biāo)基本要求即可，但對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，本內(nèi)容無(wú)疑為其進(jìn)一步系統(tǒng)認(rèn)識(shí)化學(xué)動(dòng)力學(xué)開(kāi)好了頭，學(xué)生可在課外進(jìn)一步閱讀相關(guān)大學(xué)教材，有條件的教師則可為學(xué)生開(kāi)設(shè)相關(guān)選修課或指導(dǎo)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一些與反應(yīng)歷程相關(guān)的探究性實(shí)驗(yàn)（如酸與金屬反應(yīng)時(shí)Cl-的影響等）。此外，在作業(yè)和選拔性考試中，除了可像上述例題那樣直接考查相關(guān)知識(shí)外，還可運(yùn)用大量真實(shí)的反應(yīng)歷程問(wèn)題作為情境載體，進(jìn)一步培養(yǎng)和考查學(xué)生的各種高階思維能力，如靈活的信息整合能力（2020年高考全國(guó)Ⅰ卷10題、Ⅱ卷11題及2021年全國(guó)乙卷28題最后一問(wèn)）、數(shù)據(jù)分析與證據(jù)推理能力（2020年全國(guó)Ⅰ卷28題最后一問(wèn)用已知速率方程作載體考查學(xué)生必備知識(shí)和辯證思維）、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新能力（2016年高考北京卷27題第2問(wèn)，以離子方程式書(shū)寫(xiě)和實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充等問(wèn)題巧妙考查了學(xué)生對(duì)催化劑的認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析）等。

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