導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇化學中的能量變化，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外，還應(yīng)注意幾個方面。

（1）反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物所呈現(xiàn)的聚集狀態(tài)有關(guān)，在熱化學方程式中必須標明各物質(zhì)的狀態(tài)（g、l、s、aq）；

（2）反應(yīng)熱與反應(yīng)溫度和壓強有關(guān)，中學所用ΔH一般是指101KPa和25℃因此不特別指明。但需注明ΔH的“+”與“-”，放在方程式的右邊，“+”表示吸熱，“-”表示放熱。

（3）ΔH的單位kJ?mol-1是指熱化學方程式中化學計量數(shù)在計量反應(yīng)熱時是以“mol”為單位的，并不一定是指1mol物質(zhì)。所以熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前的計量數(shù)可用整數(shù)或分數(shù)表示，且ΔH與化學計量數(shù)成比例。同一反應(yīng)，化學計量數(shù)不同，ΔH也不同。

（4）當反應(yīng)向逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。

（5）書寫燃燒熱的熱化學方程式，應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其他物質(zhì)的化學計量數(shù)。

例（2004年全國理綜Ⅱ）：已知

（1）H（g）+1/2O（g）=HO（g） ΔH=akJ?mol

（2）2H（g）+O（g）=2HO（g） ΔH=bkJ?mol

（3）H（g）+1/2O（g）=HO（l） ΔH=ckJ?mol

（4）2H（g）+O（g）=2HO（l） ΔH=dkJ?mol

下列關(guān)系式中正確的是（ ）

A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a=b＜0 D.2c=d＞0

解析由熱化學方程式中的ΔH與化學方程式中各物質(zhì)前面的化學計量數(shù)有關(guān)，以及物質(zhì)燃燒時都放熱得：ΔH=2ΔH＜0，ΔH=2ΔH＜0；又氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水這一過程要放熱，則c＜a＜0，d＜b＜0。綜上所述答案為：C。

二、化學反應(yīng)中能量與化學鍵的關(guān)系

反應(yīng)中的熱效應(yīng)等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。當結(jié)果小于零時為放熱反應(yīng)。當結(jié)果大于零時為吸熱反應(yīng)。

例：化學鍵的鍵能是原子間形成化學鍵（或其逆過程）時釋放（或吸收）的能量。以下是部分共價鍵鍵能數(shù)據(jù)H-S 364KJ/mol，S—S 266KJ/mol，S==O 522KJ/mol，H—O 464KJ/mol。

（1）試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算下面這個反應(yīng)的反應(yīng)熱：2HS（g）+SO（g）=3S（g）+2HO（g）反應(yīng)產(chǎn)物中的S實為S，實際分子是一個8元環(huán)狀分子（如圖），則反應(yīng)熱為?解析：因為S分子中有8個S原子，由圖可知共有8個共價鍵。每個S就有1個S—S共價鍵。則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：

4×364KJ/mol＋2×522KJ/mol-3×266KJ/mol-4×464KJ/mol=-154KJ/mol.

三、可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱

例已知一定溫度和壓強下，N（g）和H（g）反應(yīng)生成2mol NH（g），放出92.4KJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN和3molH，達平衡時放出熱量為QKJ；向另一體積相同的容器中通入0.5molN和1.5moLH，相同溫度下達到平衡時放出熱量為QKJ。則下列敘述正確的是（ ）

A.2Q＞Q=92.4KJ B.2Q=Q=92.4KJ

C.2Q＜Q＜92.4KJ D.2Q=Q＜92.4KJ

解析：92.4KJ為1molN（g）與3molH（g）恰好完全反應(yīng)生成2molNH（g）時所放出的熱量。而在實際反應(yīng)中由于存在平衡狀態(tài)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化，因此Q＜92.4KJ。當溫度不變，相同的密閉容器中，起始反應(yīng)物物質(zhì)的量減半（相當于減壓）時，由平衡移動原理可知，平衡向逆反應(yīng)方向移動，有2Q＜Q。故答案為C。

四、蓋斯定律的應(yīng)用

例（2012理綜新課標高考）：工業(yè)上利用天然氣（主要成分CH）與CO進行高溫重整制備CO，已知CH、H、CO的燃燒熱（ΔH）分別為-890.4KJ/mol、-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol，則生成1m（標準狀況）CO所需能量為 。

解析：①CH（g）+2O（g）=HO（l）+CO（g） ΔH=-890.4kJ?mol

②H（g）+1/2O（g）=HO（l） ΔH=-285.8kJ?mol

③CO（g）+1/2O（g）=CO（g） ΔH=-283.0kJ?mol

篇2

1 能量觀的內(nèi)涵

促進觀念建構(gòu)的教學有利于促進學生對知識的深層次地理解，更有利于學生未來的發(fā)展?！读x務(wù)教育化學課程標準（2011年版）》明確了形成化學基本觀念在化學教育中的重要意義，化學能量觀作為重要的化學學科觀念，在九年級學生初學化學期間就開始逐步建構(gòu)，是認識物質(zhì)世界、理解科學的關(guān)鍵觀念，有利于學生了解從能量的角度研究物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的思維方法?！读x務(wù)教育化學課程標準（2011年版）》明確指出“義務(wù)教育階段的化學教育，要激發(fā)學生學習化學的好奇心，引導學生認識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學的基本觀念……”山東師范大學畢華林教授認為：化學基本觀念，是指學生通過化學學習，在深入理解化學學科特征的基礎(chǔ)上所獲得的對化學總觀性的認識?；瘜W基本觀念不是具體的化學知識，也不是化學知識的簡單積累，而是學生通過對所學知識的深刻理解，在化學知識基礎(chǔ)上概括提煉出來的。當學生在多年以后逐漸地將所學的學科知識遺忘，教育所給予人們的無非是當一切學習過的東西都忘記后所剩下來的東西。那這些剩下來的東西是什么？這個時候觀念建構(gòu)就顯得尤為重要。

能量變化是化學反應(yīng)的基本特征之一，而且能量觀是化學學科的核心觀念，是化學學科研究要考慮的重要問題，是研究物質(zhì)的理科課程的共通問題；然而現(xiàn)在對中學化學的教學研究中，多數(shù)偏向于微粒觀、元素觀、變化觀等，缺乏對能量觀的研究；有的研究將能量觀點納入變化觀之中分析。梁永平教授對中學化學能量觀提煉出以下要點：（1）物質(zhì)的分子或原子具有內(nèi)能；（2）核外電子按照能量高低分層運動；（3）原子之間的強烈作用使原子處于能量較低的穩(wěn)定狀態(tài)；（4）物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程伴隨有能量轉(zhuǎn)化；（5）物質(zhì)分子發(fā)生有效碰撞是物質(zhì)轉(zhuǎn)化的必要條件；（6）物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的；（7）原子核內(nèi)貯存有巨大的能量。梁永平教授認為能量觀的建構(gòu)有利于學生形成核外電子運動的能量思維方式，了解從能量的角度研究物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的思維方法等。此外梁永平教授還探討了能量觀建構(gòu)的基本策略。該闡述雖然詳盡，但由于能量觀基于物理學習，又與微觀世界聯(lián)系，抽象程度比較高，所以多在高中階段關(guān)注，初中階段則鮮有研究和實踐。

學生在九年級初次接觸化學，啟蒙階段其實是建構(gòu)化學基本觀念的重要時期。我們在對2011年版義務(wù)教育化學課程標準、2012年修訂的人教版九年級化學教科書進行文本分析、聯(lián)系的基礎(chǔ)上將與能量有關(guān)的化學學習內(nèi)容進行分析、歸納，得出能量觀的重要性，有利于豐富、完善初中化學教學的內(nèi)容。

2 課標與教材中能量觀點分模塊例析

我們按照九年級化學的“科學探究”、“身邊的化學物質(zhì)”、“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”、“物質(zhì)的化學變化”和“化學與社會發(fā)展”5個模塊，分別舉例對能量觀進行闡述。

2.1物質(zhì)的化學變化

正如上文提及，能量觀往往作為變化觀的一部分，能量變化是化學變化的重要特征，所以該模塊是最直接體現(xiàn)能量觀的部分，在課程標準“化學變化的基本特征”二級主題中，明確指出“知道物質(zhì)發(fā)生化學變化時伴隨著能量變化，認識通過化學反應(yīng)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的重要性”。人教版修訂教材在第一單元課題1闡述化學變化的基本特征時，明確指出“化學變化不但生成其他物質(zhì)，而且還伴隨著能量的變化，這種能量變化常表現(xiàn)為吸熱、放熱、發(fā)光等”，點明了這種能量變化可以作為判斷化學變化的重要特征，并且化學反應(yīng)中能量變化存在多樣性。

課程標準在本模塊里提供了3則與能量相關(guān)的學習情境素材。

[例1]生石灰和水反應(yīng)放出的熱量能煮熟雞蛋

該素材在人教版修訂教材中，被安排在第七單元課題2“燃料的合理利用與開發(fā)”，作為學生認識“化學反應(yīng)中的能量變化”的導人實驗，學生通過實驗的體驗有利于消除迷思概念：只有通過燃燒才能獲得能量嗎。該課題借此明確點明物質(zhì)變化過程中伴隨的能量變化是化學的重要研究對象，體現(xiàn)利用化學反應(yīng)釋放能量的燃料對于人類社會的重要意義。

人教版原教材曾經(jīng)應(yīng)用鎂條與鹽酸的化學反應(yīng)作為例證，但與如今的實驗相比，與學生的生活經(jīng)驗距離太遠。生石灰取材于食品干燥劑方便易得，與水的化學反應(yīng)既是生活中制備澄清石灰水的實驗方法，又作為九年級化學中獲得堿的重要途徑；既是歷史典故背后的化學道理，又是生活中即熱飯盒的運作原理，也可以作為誤服干燥劑帶來的傷害解釋之一。

[例2]葡萄糖在體內(nèi)釋放能量

作為對人體最重要的化學反應(yīng)之一，該案例最早出現(xiàn)在生物教材中。但是此時初中生在物理中還沒有學習到能量的概念，所以難以深入體會。在人教版化學教材“氧氣”課題中，動植物的呼吸作為典型的緩慢氧化之一，并指出放熱是氧化反應(yīng)的特征之一，但是在緩慢氧化中并不容易被察覺。在“人類的重要營養(yǎng)物質(zhì)”課題中，明確給出葡萄糖在酶的催化作用下緩慢氧化的化學方程式，并指出放出能量的作用是供機體活動和維持恒定體溫的需要。并且用1g葡萄糖釋放的能量數(shù)值、糖類提供能量占據(jù)人體所需的百分比等數(shù)據(jù)強化該反應(yīng)釋放能量的意義所在。

由于該模塊是化學的學習基礎(chǔ)，且與實際問題聯(lián)系緊密，所以人教版九年級化學教材將以上2則案例分散在“燃料及其應(yīng)用”、“化學與生活”2個單元中。

[例3]干電池和充電電池

電池與化學主要是高中化學課程內(nèi)的重要學習內(nèi)容，但義務(wù)教育課程標準一直給出這樣的建議，尤其在“活動與探究建議”中列出“觀察銅鋅原電池實驗”。人教版教材沒有安排該實驗和詳細知識介紹，只在“金屬資源保護”中介紹了廢舊電池的污染。其實該素材能充分體現(xiàn)化學能與電能之間的轉(zhuǎn)化，而且學習物理教材中的水果電池已經(jīng)對化學能轉(zhuǎn)化為電能有初步了解，所以九年級化學教學已經(jīng)具備了介紹化學電池的基礎(chǔ)，滬教版教材在第九章“化學與社會發(fā)展”中，針對“能源的綜合利用”，并結(jié)合生活、科技中幾種不同類型的電池、化學能轉(zhuǎn)化為電能的銅鋅原電池實驗，引導學生了解化學能轉(zhuǎn)化為電能的化學反應(yīng)形式；電能轉(zhuǎn)化為化學能在九年級化學教材中的典型案例就是電解水，但教材的重點落在微觀解釋，也沒有對其他電解反應(yīng)過多闡述。

2.2身邊的化學物質(zhì)

物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中伴隨有化學能與熱能、光能等的相互轉(zhuǎn)化，這種認識不是通過告知的方式形成的，而需要在化學變化現(xiàn)象的不斷積累中得到強化。在建立化學變化概念的時候，不僅要注意到有新物質(zhì)生成的關(guān)鍵特征，也要注意到所伴隨的熱能、光能等現(xiàn)象。所以化學物質(zhì)的反應(yīng)事實是九年級化學教學內(nèi)容中學習、體驗?zāi)芰孔兓闹匾d體。具體事實的學習是化學能量觀形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，沒有一定的事實積累，很難形成一定的化學能量觀。

[例1]氧化反應(yīng)

氧化反應(yīng)是九年級化學最重要的一類放熱反應(yīng)，課標要求“知道氧氣能跟許多物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)”，在教材中體現(xiàn)為非金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)、一氧化碳以及以甲烷、乙醇為代表的諸多有機物與氧氣的反應(yīng)。氧化反應(yīng)的能量釋放通過實驗現(xiàn)象多有呈現(xiàn)，例如鐵絲燃燒時的熔化與火星四射都是能量釋放的效果；又如紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量時大量放熱，如果不冷卻就繼續(xù)實驗，會導致實驗誤差；碳單質(zhì)、氫氣、酒精、甲烷和一氧化碳等物質(zhì)在氧氣中燃燒放熱更加是它們成為燃料的先決條件?；瘜W反應(yīng)中的能量還可以通過光能形式釋放，例如鎂條、硫黃等物質(zhì)燃燒中的發(fā)光現(xiàn)象。

[例2]溶解中的能量變化

溶解不是單純的物理變化，其中伴隨的能量變化其實也涉及到微粒的運動與作用力，當然九年級教材只要求從溫度表征層面了解即可。課標里在“水與常見的溶液”二級標準中提出的活動與探究建議有“實驗比較氯化鈉、硝酸銨和氫氧化鈉3種物質(zhì)在水中溶解時的吸熱和放熱現(xiàn)象”，人教版教材也有具體的實驗探究活動與該建議配套，不僅要求觀察溶解過程中的現(xiàn)象，還要求記錄溶解前后的液體溫度具體數(shù)值并加以比較，來了解溶解吸放熱的情況——這是一種半定量的實驗思維去建構(gòu)能量觀的教材呈現(xiàn)方式。另外，人教版教材在“濃硫酸的腐蝕性”部分，強化突出濃硫酸稀釋實驗，并提示通過觸覺感知、現(xiàn)象分析等途徑了解這一典型的溶解放熱現(xiàn)象，以此點明稀釋要點。

2.3物質(zhì)構(gòu)成的奧秘

微觀世界同樣伴隨著種種能量變化，雖然九年級尚未涉及化學鍵與分子間作用力的問題，但是核外電子運動本身就是一種能量的反映，核外電子按照能量高低分層運動，這在人教版“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”單元中有明確描述。

而分子和原子本身就具有能量，溫度越高，原子和分子的運動就越劇烈，物質(zhì)具有的熱能就越大。人教版教材中利用品紅在熱水中擴散加快的案例進行了例證。

課程標準要求認識物質(zhì)的三態(tài)及其轉(zhuǎn)化——雖然相關(guān)知識在物理中已經(jīng)涉及，但是九年級化學需要學生了解溫度對物質(zhì)微粒運動和間距的影響，從而深入理解其對物質(zhì)三態(tài)轉(zhuǎn)化的影響。

2.4化學與社會發(fā)展

能量是人類生存和發(fā)展基本三要素之一，人類研究能量的最終目的是更好地獲取和應(yīng)用。所以“化學與社會發(fā)展”模塊與其他模塊充分聯(lián)系，有利于在知識在社會和生活的應(yīng)用中建構(gòu)能量觀。

[例1]燃燒和燃料

燃燒作為氧化反應(yīng)的重要表現(xiàn)形式，也是最重要的放熱反應(yīng)之一。筆者認為教學中不應(yīng)只拘泥于“認識燃燒、緩慢氧化和爆炸發(fā)生的條件，了解防火滅火、防范爆炸的措施”，還需要了解那些加熱釋放氧氣的化學物質(zhì)如高錳酸鉀、氯酸鉀、硝酸鉀和雙氧水等同樣會體現(xiàn)助燃的效果，所以在藥品存放、使用安全方面需要注意——這一點在事實水平上能強化學生對燃燒的理解，也能完善學生的實驗安全意識。當學生在日后的深入學習中對于原子結(jié)構(gòu)有了一定的理解性認識，就可以在氧化還原水平上認識燃燒現(xiàn)象，從而將發(fā)光、發(fā)熱與原子得失電子等事實聯(lián)系起來。雖然在九年級化學教學內(nèi)容中無須從微觀層面詮釋燃燒和氧化反應(yīng)，但是在能量觀建構(gòu)中不斷發(fā)展對燃燒現(xiàn)象的理解，也是強化物質(zhì)轉(zhuǎn)化伴隨有能量變化認識的重要舉措。

基于燃燒反應(yīng)，一些熱值高、來源廣的可燃物，成為對人類至關(guān)重要的燃料。在九年級化學學習過程中，學生如何“認識燃料完全燃燒的重要性”？人教版教材以碳的不完全燃燒為例，指出不完全燃燒導致的燃料燃燒利用率降低，既浪費資源又污染空氣；還從燃燒三要素角度提出燃料充分燃燒的2種方法。

[例2]為人類提供能量的營養(yǎng)物質(zhì)

課程標準中要求知道一些對生命活動具有重要意義的有機物，其中最主要是供能物質(zhì)，除了葡萄糖為代表的糖類，還有蛋白質(zhì)和油脂。人教版教材對這些營養(yǎng)物質(zhì)的供能數(shù)據(jù)和對人體一日的需求滿足百分比做出定量描述，見表1。

2.5科學探究

人教版教材里，科學探究模塊的要求除了在第一單元有獨立的設(shè)置，大部分內(nèi)容通常滲透在各個課題的教學中。

溫度是分子平均動能的外在表征，在“走進化學世界”單元里，能量觀滲透在蠟燭和酒精燈火焰的溫度測定之中。而作為最常見的反應(yīng)條件之一的加熱，則是一種為反應(yīng)體系提供能量的方法。

3 九年級化學教學中能量觀建構(gòu)的建議

通過文本分析，我們發(fā)現(xiàn)能量的觀點滲透在九年級化學各個模塊，且不能通過孤立的知識呈現(xiàn)出來，往往需要不同模塊的聯(lián)系和支撐。例如，課程標準里“物質(zhì)的化學變化”模塊提供的2則情境素材（生石灰與水的反應(yīng)、葡萄糖的供能反應(yīng)），在教材中分別出現(xiàn)在“燃料及其利用”、“化學與生活”2個單元中，體現(xiàn)與“化學與社會發(fā)展”模塊的綜合。筆者結(jié)合在江蘇書人教育集團面向化學特長生的教學實踐，談一談在九年級化學教學中建構(gòu)能量觀的建議。

3.1吸熱還是放熱

判斷一個化學反應(yīng)吸熱還是放熱，逐步建構(gòu)能量觀的最簡單方法就是請學生去感受實驗中的溫度變化。生石灰與水反應(yīng)，讓學生用手觸摸試管，溫度的變化給予學生最直接的體驗，而且請同學在不同時間段感受溫度逐步升高的趨勢；鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣，別只局限于實驗原理和裝置，也讓學生摸摸試管——也是燙的；酸堿中和時，不要局限于指示劑的變色這種明顯的現(xiàn)象，也讓學生觸摸試管——熱的。幾次摸試管就可以引發(fā)學生對化學反應(yīng)的熱量從哪里來的疑問和思考，通過溫度變化的體驗潛移默化地建構(gòu)化學能量觀。

觀念建構(gòu)教學的問題還應(yīng)有一定開放性和挑戰(zhàn)性，使學生能從多個角度、多個方面進行思考，不同能力水平的學生可以得到層次、范圍不同的結(jié)論。

例如，在九年級的化學教學中有很多放熱反應(yīng)的典型案例，但是人教版教材對吸熱反應(yīng)只提及一句話：炭和二氧化碳的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。學生沒有感性認識，理解起來比較困難，建議在這里補充另一個吸熱反應(yīng)的實驗：氫氧化鋇固體和氯化銨固體在燒杯中研磨，實驗前，在燒杯底部放一片硬塑料片，在硬塑料片上滴2滴水，再將固體混合物研磨，過一會兒硬塑料片就和燒杯粘在一起。

由這個補充實驗想到：判斷一個變化（無論是物理變化還是化學變化）吸熱還是放熱，是否只有各種教輔書上提及的溫度計的方法？以濃硫酸溶于水放熱為例，我們可以引導學生思考放熱除了對溫度有影響，還會引起氣體壓強、空間體積、物質(zhì)溶解度、物質(zhì)狀態(tài)等的變化。結(jié)合學生的思維我們得出如下幾種可能的角度：①溫度的變化，除了使用溫度計外，用手去觸摸感受最直接但是無法定量比較，基于目前化學實驗教學的現(xiàn)代化，還可以向?qū)W生介紹數(shù)字化實驗在監(jiān)測溫度變化中的應(yīng)用——溫度傳感器可以即時反映溫度的改變趨勢和變化幅度，是作為研究化學反應(yīng)能量變化的重要手段；②氣壓的變化，我們可以采用如圖1的實驗裝置，由于溶解放熱會引起氣體壓強增大，所以通過觀察液面a、b的變化進行判斷；③可以通過一個體積可變但壓強恒定的容器（例如帶活塞的氣缸），觀察活塞的運動，了解體積的變化；④如圖2所示，將燒杯置于涂有石蠟的木塊上，再將濃硫酸和水混合，通過觀察石蠟狀態(tài)的變化，判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱；⑤如圖3所示，將濃硫酸和水混合后的試管放在盛有飽和澄清石灰水的燒杯中，觀察固體的析出情況。

通過實驗表征觀察、分析能量變化，是重要的化學學科方法，也是建構(gòu)能量觀的重要途徑。

3.2拓展對燃料的認識

九年級化學的“化石燃料的利用”、“能源的利用與開發(fā)”教學常常陷入科普化怪圈，如何讓這部分內(nèi)容化學味道濃厚一些？例如以下這些問題就不拘泥于一般的考試題目，但引導學生對化學學科問題深入思考，能充分調(diào)動學生思維和積極性：

（1）燃燒能為我們做什么？

（2）是不是所有可燃物都可以充當燃料？充當燃料必須具備怎樣的特征？

（3）聯(lián)系國內(nèi)現(xiàn)狀，如何綜合分析國內(nèi)大眾使用三大化石燃料的利弊？

（4）給出煤氣、液化石油氣、天然氣的價格和熱值，從定量的角度分析家庭使用哪種氣體燃料最經(jīng)濟？

如果與其他單元聯(lián)系，則可以有更有意義的問題衍生出來。觀念建構(gòu)的問題本身應(yīng)該潛在地體現(xiàn)與學習者原有知識經(jīng)驗的聯(lián)系，同時它又蘊含著新的關(guān)系和規(guī)律，這種聯(lián)系不只是針對問題的表面特征，更主要的是針對問題中的深層關(guān)系和結(jié)構(gòu)，即在觀念層面上有聯(lián)系。例如與科學探究模塊中加熱這一操作融合，可以提問：

（1）實驗室里有多少種加熱的手段為化學反應(yīng)提供條件？

（2）如何在實驗中節(jié)省能源？

在復(fù)習課的教學中燃料話題可以聯(lián)系社會與科技發(fā)展，既有利于強化能量觀，也體現(xiàn)考試的熱點。例如秸稈的不完全燃燒造成了煙霾的污染，而充分利用秸稈，是改變條件促使其充分燃燒呢？還是將秸稈轉(zhuǎn)化為其他可燃氣體來完成生物質(zhì)能一化學能一熱能的轉(zhuǎn)變呢？

3.3放熱反應(yīng)與反應(yīng)類型

篇3

“能源的綜合利用”是具有社會意義的主題，以這樣一個主題作為項目，有利于將學科知識和課程內(nèi)容進行整合，教學過程中讓學生借助各種探究手段和活動以及與項目相關(guān)的各類資源對學科核心知識進行有意義的建構(gòu)，從而實現(xiàn)學生綜合智能的發(fā)展。

二、項目設(shè)計

本項目立足于能源的綜合利用，將高中化學必修2化學反應(yīng)與能量的內(nèi)容進行整合，設(shè)計了四個專題：“認識能源”“燃料篇”“電能篇”“化工原料篇”。首先讓學生對能源有一個整體的認識，然后在探索化石燃料作為生活中穩(wěn)定能量來源原因的任務(wù)驅(qū)動下，先從宏觀角度認識化石燃料的燃燒性質(zhì)，建立能量觀、發(fā)展變化觀，再深入微觀本質(zhì)認識化學反應(yīng)――燃燒反應(yīng)提供能量的本質(zhì)原因，最后定量認識燃料燃燒釋放能量的能力大??；之后分析火力發(fā)電的原理及弊端，通過探索氫氧燃料電池能否實現(xiàn)化學能與電能之間的直接轉(zhuǎn)化，建構(gòu)原電池認識模型，從而發(fā)展學生的利用模型解決生活實際問題的能力，并培養(yǎng)學生變化守恒的科學素養(yǎng)；通過對化石燃料為原料直接或間接轉(zhuǎn)化成的基礎(chǔ)化工原料甲烷、乙烯、乙醇、乙酸及苯的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及化工方面用途的探討，幫助學生理解綜合利用傳統(tǒng)能源的方法，形成對能源可持續(xù)發(fā)展的意識，培養(yǎng)學生綠色應(yīng)用的科學素養(yǎng)；最后讓學生查閱資料了解新能源對解決能源問題及對能源發(fā)展的作用和價值，引導學生對能源有全面的認識和發(fā)展的眼光。

項目具體方案設(shè)計如圖1所示。

三、項目教學中的關(guān)鍵問題

1.項目教學內(nèi)容分析時，要確認教學內(nèi)容的基本觀念，建立項目中事實性問題、核心概念知識及核心觀念之間的聯(lián)系。

新課標對這兩部分內(nèi)容的教學要求：（1）理解化學鍵的斷裂與形成是化學反應(yīng)能量變化的主要原因，建立從微觀結(jié)構(gòu)的變化看化學反應(yīng)與能量觀。（2） 認識化學鍵的涵義，知道離子鍵和共價鍵的形成。

本專題以“研究化石能源作為燃料的本質(zhì)原因”為中軸線，輻射到化學反應(yīng)的本質(zhì)的探討，為核心概念知識的落實提供了較為豐富的事實性問題。本專題根據(jù)解決實際問題時涉及的核心概念知識及這些概念對學生核心觀念的建構(gòu)的作用來安排教學順序。其具體聯(lián)系可用圖2來表示。

2.以觀念為核心分析學生在主題知識內(nèi)容與基本觀念方面的發(fā)展程度。

從學生學習的角度看，“放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)”的教學價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，認識化學反應(yīng)的視角由關(guān)注物質(zhì)變化轉(zhuǎn)向關(guān)注能量變化，拓展了學生認識化學反應(yīng)的角度。第二，由學生已有的化學反應(yīng)伴隨著能量變化的感性認識，去探索化學反應(yīng)中能量變化的宏觀原因；認識化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的途徑和形式，如化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。第三，通過實驗，定性地感受化學反應(yīng)中能量的變化。

“化學鍵”的教學價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，發(fā)展學生從物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度認識分子再分、原子重新組合的原因。第二，由學生已有的化學反應(yīng)伴隨著能量變化的定性認識，去探索化學反應(yīng)中能量變化的微觀原因；認識化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的途徑和形式。第三，通過計算，定量地認識化學反應(yīng)中能量的變化。

總之，從整個專題看，要求學生的認識方式從宏觀到微觀、從定性到定量，并且發(fā)展和完善學生的微粒觀、變化觀和能量觀。

3.教學中要想學生對相關(guān)教學內(nèi)容有整體把握，必需理清事實、概念及觀念之間的關(guān)系，抓住關(guān)鍵性內(nèi)容，教給學生有組織的知識體系，而不是將孤立零碎的、毫無聯(lián)系的知識教給學生。

化學反應(yīng)過程中不僅有物質(zhì)變化，而且伴隨著能量變化。從能量角度認識化學反應(yīng)是高中化學教學的重要內(nèi)容，也是學生“能量觀”“變化觀”建構(gòu)的重要方面。

4.教學過程中，以核心概念為橋梁，發(fā)展和完善學生的核心觀念。

本專題以“化學鍵”為橋梁發(fā)展和完善學生的微粒觀、變化觀和能量觀。學生核心觀念的形成與發(fā)展是以相關(guān)具體概念性知識的學習為基礎(chǔ)的。本專題通過化學鍵概念的建立，幫助學生認識到微粒之間的相互作用，從結(jié)構(gòu)的角度認識物質(zhì)的組成，發(fā)展學生從原子、分子水平認識物質(zhì)的構(gòu)成和化學反應(yīng)；同時，化學鍵的概念幫助學生認識物質(zhì)變化的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的生成過程，這也是解釋化學反應(yīng)有能量變化的原因。

5.教學中需要立足學科的整體高度，利用學生多次認識化學能與熱能的機會，在化學事實和相關(guān)概念學習的基礎(chǔ)上，引導學生通過理性思維不斷拓展和深化能量觀。

整個專題一圍繞“化學反應(yīng)伴隨著能量變化”這一學科基本問題引導和啟發(fā)學生思維，幫助學生逐步形成相應(yīng)的認識思路和方法，進而轉(zhuǎn)化為學生從能量角度分析和解釋相關(guān)問題的經(jīng)驗和能力。

篇4

本節(jié)課的教學是圍繞化學能與熱能的關(guān)系而展開的。教學分為三個部分：

在第一部分中教材先從化學鍵知識入手，說明化學鍵與能量之間的密切聯(lián)系，揭示了化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。然后分析了化學反應(yīng)過程中反應(yīng)物和生成物的能量儲存與化學反應(yīng)吸收還是放出能量的關(guān)系，為后面強調(diào)“與質(zhì)量守恒一樣，能量也是守恒的”的觀點奠定了基礎(chǔ)。

在第二部分中教材通過三個實驗，說明化學反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的形式，提出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念。這部分內(nèi)容強調(diào)了科學探究和學生活動，讓學生在實驗探究中認識和感受化學能與熱能之間相互轉(zhuǎn)化及其研究過程，學會定性和定量的研究化學反應(yīng)中熱量變化的科學方法。

在第三部分中教材為了拓寬學生的科學視野，圖文并茂地說明了生物體內(nèi)生命活動過程中的能量轉(zhuǎn)化、能源與人類社會發(fā)展的密切關(guān)系，使學生建立正確的能量觀。

關(guān)于化學反應(yīng)與能量之間的關(guān)系，學生在初中化學中已經(jīng)有所了解，在他們的生活經(jīng)驗中也有豐富的感性認識。本節(jié)教學內(nèi)容是讓學生在學習物質(zhì)結(jié)構(gòu)初步知識之后，從本質(zhì)上認識化學反應(yīng)與能量的關(guān)系。

本節(jié)教學重點：化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。

本節(jié)教學難點：從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）理解化學反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學的能量變化觀。

依據(jù)以上分析，建議將本節(jié)課的教學分為三個課堂教學單元：理論思考教學，實驗探究教學，實際應(yīng)用教學。這三個教學單元相互聯(lián)系，同時又各自平行獨立，其中任何一個單元都可以作為教學切入點進行課堂整體教學，這樣就形成了以下幾種教學思路：

教學設(shè)計Ⅰ以理論思考教學作為切入點。

從復(fù)習化學鍵知識入手啟發(fā)學生思考化學反應(yīng)中“化學鍵的破與立”與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系進入理論思考教學引發(fā)學生考慮化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化的問題進入實驗探究教學提出人類如何利用化學反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問題進入實際應(yīng)用教學。

這一教學思路強調(diào)的是理論的指導作用，啟發(fā)學生從理論出發(fā)提出化學反應(yīng)中能量變化的幾種科學假設(shè)，然后設(shè)計實驗對各種假設(shè)進行驗證，以此培養(yǎng)學生應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力。

理論思考教學單元中，應(yīng)充分利用學生已有的結(jié)構(gòu)化學知識、化學鍵模型、圖表和多媒體課件等課堂內(nèi)的教學資源，運用模擬課件將“化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因”這一抽象復(fù)雜的知識直觀化和形象化，運用對比、比喻、聯(lián)想等教學方法進行“一個確定的化學反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小”的教學，力求用直觀化的圖表說明問題，注意新、舊知識的銜接和啟發(fā)學生進行討論和對比。

教學設(shè)計Ⅱ以實驗探究教學作為切入點。

首先從一個燃燒實驗入手啟發(fā)學生理解物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的同時還伴隨著能量的變化，而這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱能變化進入實驗探究教學提出“為什么有的化學反應(yīng)吸熱，而有的化學反應(yīng)放熱”的問題進入理論思考教學提出人類如何利用化學反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問題進入實際應(yīng)用教學。

這一教學思路強調(diào)的是科學研究的一般過程，即應(yīng)用實驗創(chuàng)設(shè)教學情境，引發(fā)學生發(fā)現(xiàn)并提出新的問題，設(shè)計并進行實驗用以收集、整理事實和數(shù)據(jù)，再得出結(jié)論，抽象出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，然后上升到理論高度去理解概念，最后應(yīng)用到實際中去。整個教學過程即是一個完整的科學探究過程。

實驗探究教學單元中，在探討化學反應(yīng)放熱、吸熱本質(zhì)時，要使學生明確三點：1.熱量變化是化學反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式；2.化學反應(yīng)過程中的能量守恒；3.化學反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸熱還是放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。實驗2-1、2-2、2-3是教學中非常重要的課內(nèi)教學資源，為了最大限度的發(fā)揮其教學價值，建議將實驗2-1和實驗2-3安排為學生分組實驗，因為放熱現(xiàn)象不能用眼睛直接觀察到，學生親自動手實驗有利于觸摸反應(yīng)器和觀察溫度計，能增強感性認識。由于實驗2-2中產(chǎn)生氨氣，因此要在通風條件好的環(huán)境下安排學生分組實驗，此實驗直觀，現(xiàn)象明顯、有趣，能很好的調(diào)動學生的參與熱情。經(jīng)過分組實驗，學生有了完整豐富的感性認識后，引導學生進行高質(zhì)量的理性分析則是至關(guān)重要的。通過學生匯報、小組內(nèi)交流、填寫實驗報告等多種多樣的形式，給學生創(chuàng)造機會學習對現(xiàn)象的描述和分析、對實驗事實和數(shù)據(jù)的處理、依據(jù)事實和數(shù)據(jù)進行抽象等科學方法。最后，為了能使實驗教學進入高層次的創(chuàng)造性實驗和創(chuàng)造性思維階段，可以提出一些富有挑戰(zhàn)性的學習問題或任務(wù)，供學生在課堂內(nèi)討論或課外深入學習。例如，除了觸摸、使用溫度計和觀察少量水是否結(jié)冰等方法外，還有沒有其他指示反應(yīng)放熱或吸熱的方法？將你認為可行的方法列出來，并根據(jù)這些方法設(shè)計實驗；在定性實驗的基礎(chǔ)上能否定量測定一個反應(yīng)所放出或吸收的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗？你怎樣設(shè)計實驗比較兩個反應(yīng)放出能量的大?。?/p>

教學設(shè)計Ⅲ以實際應(yīng)用教學作為切入點。

首先讓學生觀看人類開發(fā)和利用能源的錄像、圖片等，或提出一個有關(guān)能源的社會實際問題進行討論進入實際應(yīng)用教學使學生認識到化學反應(yīng)所釋放出的能量是當今世界上最重要的能源，研究化學反應(yīng)中能量變化的重要意義進入實驗探究教學引導學生考慮怎樣從本質(zhì)上去理解：為什么有的化學反應(yīng)吸熱，而有的化學反應(yīng)放熱？進入理論思考教學。

這一教學思路強調(diào)的是將化學研究與社會的生存和發(fā)展密切聯(lián)系起來，引導學生從實際出發(fā)去研究化學反應(yīng)。

實際應(yīng)用教學單元中，注意較多地滲透化學社會學的觀點，要求的知識比較淺顯但涉及的知識面廣，這部分內(nèi)容在課堂內(nèi)不要講得過深、過細和過多，應(yīng)側(cè)重于調(diào)動學生的學習興趣和學習熱情，引導學生充分利用課外教學資源進行學習。在課堂內(nèi)建議選擇有針對性的錄像片段、具有說服力的圖片、數(shù)據(jù)資料供學生觀看和閱讀，然后進行討論和分析。同時，給學生一些學習問題和學習任務(wù)，鼓勵學生充分利用課外教學資源進行學習，如上網(wǎng)學習，去圖書館查閱資料，到社會上去調(diào)研，尋找日常生活中與能量有關(guān)的現(xiàn)象等，也可下發(fā)一些課后閱讀資料讓學生分析并寫出報告。

本節(jié)課整體教學結(jié)構(gòu)及流程圖為：

二、活動建議

實驗2-1

實驗要點：鋁與稀酸和弱酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，常常需要加熱，所以要選擇強酸且濃度不要太低。盡量使用純度好的鋁條，反應(yīng)前要用砂紙打磨光亮，這樣進行實驗時，用手觸摸才能明顯感覺到反應(yīng)放熱，用溫度計測量效果會更好。

實驗報告設(shè)計：

實驗?zāi)康?.了解鋁與鹽酸反應(yīng)中熱量變化的情況；

2.學會觀察和測定化學反應(yīng)中熱量變化的方法。

實驗要求組內(nèi)成員共同合作完成下列三個欄目中所要求的學習任務(wù)。

實驗活動時間：小組成員姓名：

思考與討論

1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學方程式：。

2.在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象？

3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化？

4.要明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱量變化，你在實驗中應(yīng)注意哪些問題？

實驗記錄

實驗步驟*

眼睛看到的現(xiàn)象

用手觸摸的感覺

用溫度計測量的數(shù)據(jù)

在一支試管中加入2～3mL6mol/L的鹽酸溶液向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條

結(jié)論

反思與評價

（一）個人反思和總結(jié)

1.通過這個實驗?zāi)銓W到了哪些化學知識？學會了哪些實驗方法？

2.在整個過程中，你最滿意的做法是什么？你最不滿意的做法是什么？

（二）組內(nèi)交流和評價

1.在思考、討論過程中，同組成員給了你哪些啟示？你又給了同組成員哪些啟示？

2.在實驗過程中，同組成員給了你哪些幫助？你又給了同組成員哪些幫助？

（三）組間交流和評價

1.當聽完其他小組的匯報后，發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們小組的好？哪些不如你們的好？

2.當聽完其他小組的匯報后，你是否又有了新的想法？

根據(jù)你在這次活動中的收獲和表現(xiàn)，以10分制計算，你的得分是：。請闡述理由：。

請將你的報告送交到老師處。謝謝合作！

*實驗步驟也可以讓學生自己設(shè)計和填寫。

實驗2-2

實驗要點：這個實驗成功的關(guān)鍵是在短時間內(nèi)反應(yīng)充分進行，使體系溫度快速降低，將玻璃片上的水凝固。實驗中要注意兩點：（1）將Ba(OH)2·8H2O晶體研磨成粉末，以便與NH4Cl晶體充分接觸；（2）由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng)，一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物，以使它們很快起反應(yīng)；（3）反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣，會造成學習環(huán)境的污染，所以要注意對氨氣的吸收。

建議實驗探究過程如下：

（一）提出研究的題目

在常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)過程中能量的變化。

（二）收集實驗證據(jù)

1.閱讀教材并根據(jù)已有知識設(shè)計實驗方案和實驗步驟如下：

圖2-1氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)

2.根據(jù)上述實驗方案和步驟討論實驗過程中應(yīng)注意的問題。

3.分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，收集實驗事實。

4.匯報實驗現(xiàn)象和結(jié)果。

（三）整理并得出結(jié)論

1.列表整理實驗事實和結(jié)論：

實驗步驟實驗現(xiàn)象得出結(jié)論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{有NH3氣生成用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼反應(yīng)吸熱用手拿起燒杯燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片（或小木板）粘到了燒杯底部反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起玻璃片脫離上面燒杯底部冰融化反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應(yīng)物混合物成糊狀有水生成

2.用化學方程式表示上述反應(yīng)：

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3+10H2O

（四）反思與評價

1.整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處？

2.在實驗過程中對你最有啟迪的是什么？

實驗2-3建議將教材中的實驗改為下列三組對比實驗。

實驗要點：通過三組強酸和強堿之間的反應(yīng)對比實驗，定性的抽象出“中和熱”概念。在實驗中要注意：（1）三組實驗所處條件要相同，如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強要相同；（2）三組實驗酸和堿的用量要相同，以保證生成水的量相同；（3）控制相同的反應(yīng)時間。

三個學生分成一組進行實驗，其中每個學生做一個實驗并記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，供組內(nèi)交流、比較使用，然后討論得出結(jié)論。最后向全班匯報，進行組間交流。

步驟一：三個學生各取一個大小相同的試管，分別做一個實驗并記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

步驟二：匯總實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并列表比較。

反應(yīng)物

及用量

酸

HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L

堿

NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L

混合前溫度

室溫

室溫

室溫

混合后溫度

t1

t2

t3

結(jié)論

HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱

對實驗進行

歸納和概括

強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量

步驟三：對實驗進行原理性抽象──為什么強酸與強堿發(fā)生反應(yīng)時都會放出熱量？

本質(zhì)分析──三個反應(yīng)的化學方程式和離子方程式分別為：

HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H++OH-=H2O

HCl+NaOH=NaCl+H2O，H++OH-=H2O

HCl+KOH=KCl+H2O，H++OH-=H2O

由此可見，三個反應(yīng)的化學方程式雖然不同，反應(yīng)物也不同，但是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是H+與OH-離子反應(yīng)生成水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，其離子方程式都是：H++OH-=H2O。所以，可提出推測，即中和反應(yīng)都放熱。由于三個反應(yīng)中H+和OH-離子的量都相等，則生成水的量也相等，故放出的熱量也相等（在上述三個實驗中，溫度上升的幅度接近）。

形成概念──酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。

三、問題交流

學與問

這里所列舉的兩類反應(yīng)說明了化學反應(yīng)與熱能之間的辯證關(guān)系以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化：

一方面，用煤、石油、天然氣的燃燒放熱來說明化學能向熱能的轉(zhuǎn)化，人們利用這些化學反應(yīng)獲取能量；另一方面，用CaCO3經(jīng)過高溫煅燒分解生成CaO來闡述熱能對化學反應(yīng)的支持作用，人們利用熱能來完成常溫下很難發(fā)生的化學反應(yīng)。

總之，通過列舉實例和提出問題，引導學生不僅思考化學反應(yīng)與能量的關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化問題，還要探討背后的本質(zhì)問題。

思考與交流

學生通過實驗認識和感受中和反應(yīng)中的熱量變化，教材又提出了“如何通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱”的問題，將定性實驗探究引向定量實驗探究上。這對學生的實驗技能要求更高，因為學生在設(shè)計定量實驗時要考慮的因素更多。在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)從兩個方面考慮，一是注重“量”的問題，如①反應(yīng)物的濃度和體積取定值；②測量反應(yīng)前后的溫度值；③做平行實驗取平均值。二是盡量減小實驗誤差，如①用經(jīng)過標定的鹽酸和氫氧化鈉溶液；②量液器最好使用移液管；③攪拌使反應(yīng)充分進行；④及時散熱，使混合液溫度均衡；⑤溫度計的精確度高，最好使用精度為0.1℃或更高的溫度計；⑥鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能小；⑦使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系之外；⑧溫度計要讀準確。

四、習題參考

1.吸收能量，放出能量，反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小。

2.熱量，放出。

3.C、H元素，CO2、H2O。

篇5

關(guān)鍵詞 新課標改革；高中化學；教學策略

高中對學生來說是一個十分關(guān)鍵的學習階段，這時的學生接受能力和理解能力以及運用能力都需要在原先基礎(chǔ)上有一個質(zhì)的飛躍。而新課改前提下的高中化學教學更要做到這一點，即在重視化學基礎(chǔ)知識和技能教學的同時更要培養(yǎng)學生社會主題和知識的應(yīng)用，加強其與社會實際的聯(lián)系。除此之外，教師還要注重學生學習邏輯的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的塑造，旨在為國家培養(yǎng)實用創(chuàng)新型人才。在這種新環(huán)境下，教師就要改變傳統(tǒng)的教學模式，而學生也要改變以往僵化的學習模式，通過師生互動來適應(yīng)課改，提高學習效率。所以，本章就對如何實現(xiàn)化學教學策略的轉(zhuǎn)向提出幾點建議。

1.教師樹立先進的教學理念

教師教學理念的落后與先進直接會對學生學習的好壞造成影響。我國教育部門正是意識到了這一點，才將師生觀的轉(zhuǎn)變作為新課改理念的核心。所以，為了順應(yīng)改革的潮流，教師的教學手段也要實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，改變以往陳舊落后的教學觀念，從而樹立民主科學平等的教學理念，以便為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力服務(wù)。而教師教學的新理念不僅體現(xiàn)在其教學思想上，還體現(xiàn)在教學方法的革新上，以下面教學內(nèi)容為例。案例1.《化學反應(yīng)中的能量變化》教學

本章的教學目標是讓學生了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的相關(guān)概念和能量變化（吸熱、放熱）的本質(zhì)原因并最終能夠靈活運用。而傳統(tǒng)的教學模式便是教師滿堂灌，一股腦地將相關(guān)理論拋給學生，讓學生熟記概念然后根據(jù)相關(guān)概念答題，這就造成很多學生對概念的理解只停留在表面，做題時也是死記死套，長此以往，學生的思維就僵化了，這也是為什么很多學生只會做題不會解釋其原因的一個重要原因了。為了扭轉(zhuǎn)這一教學現(xiàn)狀，教師在教學時就應(yīng)該有所改進。

這章的教學內(nèi)容與初三的質(zhì)量守恒定律有相通之處，所以，高一的學生對此并不陌生，而教師就可以抓住這一機會，充分調(diào)動學生的思考能力，讓學生思考本節(jié)和原先所學有什么聯(lián)系又有什么不同，這樣一來，學生的學習思維就不僅僅局限于本章了。在學生提出自己答案之后，教師就可以根據(jù)學生理解的差異有針對性地進行講解，而不是主觀臆斷了。同時，教師除了培養(yǎng)學生積極主動思考能力之外，更要注意學生的學以致用。而為了有效地考察學生靈活性，教師在選擇練習題時也要有所側(cè)重，不要專挑老套、俗爛的題型給學生練習，而要注重新題型的培訓，加強學生學習遷移能力的訓練，這也是新課標改革的主要目標之一。如下題：

1840年蓋斯根據(jù)一系列實驗事實得出規(guī)律，他提出“若是一個反應(yīng)可以分幾步進行，則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱總和與這個反應(yīng)一次發(fā)生時的反應(yīng)熱相同”，參照它回答：現(xiàn)已知道熱化學方程式：

C（固、金剛石）＋O2（氣）＝CO2（氣）＋395.41kJ

C（固、石墨）＋O2（氣）＝CO2（氣）＋393.51kJ

則金剛石轉(zhuǎn)化為石墨時的熱化學方程式為：C（固、金剛石）＝C（固、石墨）＋1.90kJ；由熱化學方程式看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體是（碳）

顯然，這道題是意在考察學生對能量變化本質(zhì)原因的掌握，但它與傳統(tǒng)的題型存在很大的差別，那就是它在考察能量變化本質(zhì)原因的同時考察了碳的性質(zhì)，這就使得學生將初中的化學知識和高中所學有機地結(jié)合在一起，有利于學生學習體系的形成。而傳統(tǒng)的題型則沒有這一優(yōu)勢。如：已知在25、101Kpa下，1gC8H18（辛烷）燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40KJ熱量。則表示上述反應(yīng)的熱化學方程式正確的是(B)

A.8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）；ΔH=-48.40kJ/mol

B．C8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）；ΔH=-5518kJ/mol

C．C8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）；ΔH=+5518kJ/mol

D．C8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）；ΔH=-48.40kJ/mol

這便是傳統(tǒng)題型的設(shè)定，這種題型只單單就學生目前所學的知識進行鞏固，對能量變化本質(zhì)原因的考察過于僵硬，缺乏靈活性，不能很好地體現(xiàn)新課標的改革要求。所以，教師在平常教學中就應(yīng)該多注意新型題型的出現(xiàn)并及時反饋給學生，讓學生的學習思維不斷更新，這樣才能真正促進學生的智力發(fā)展。

2.學生養(yǎng)成良好的自學習慣

授之以魚不如授之以漁。這就告誡教師在教學活動中要將培養(yǎng)學生的自主學習能力放在首位，通過多種教學方法鼓勵學生自主學習，讓他們養(yǎng)成獨自發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的習慣。因為學生才是學習的真正主體，新課改的目的也是要加強學生學習的自主性，所以，學生應(yīng)該做到減少對教師的依賴，養(yǎng)成獨立思考的習慣。只有這樣，學生才能從本質(zhì)上弄懂知識結(jié)構(gòu)并且使自己的學習能力得到提升。

案例2.高中化學內(nèi)容的歸類

為了讓學生能夠有清晰的知識結(jié)構(gòu)，形成完整的知識框架，教師應(yīng)該引導學生對高中整本教材的學習章節(jié)進行一個整體的分析，而這個分析的具體過程是由學生單獨或是通過討論的形式來完成的，教師在此只是一個引導者。而我們知道，高中化學課程內(nèi)容雖然在不同模塊之間，但它們內(nèi)部都有著千絲萬縷的聯(lián)系。只要我們對它稍加研究就不難發(fā)現(xiàn)，高中化學是以物質(zhì)結(jié)論理論和物質(zhì)變化理論兩大部分組成，而之前的《化學反應(yīng)中的能量變化》則是聯(lián)接初高中化學的紐帶，這樣一來，龐大的化學體系就被分成了三部分。然后，我們再對每個部分的子部分進行分類總結(jié)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)、元素周期律、化學鍵、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)都屬于物質(zhì)結(jié)論理論，而氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、化學反應(yīng)速率和化學平衡、化學反應(yīng)和能量變化、化學反應(yīng)規(guī)律、有機化學反應(yīng)的類型等恰恰是屬于后一理論體系，如此一分，整個化學框架就清晰可見了。如果學生能養(yǎng)成這樣的自學和思考能力，自主學習、自主探究，那么化學的學習就變得輕而易舉了。

所以，為了適應(yīng)新課標改革，實現(xiàn)高效靈活的教學模式，切實培養(yǎng)高素質(zhì)人才，眼下的高中化學教學應(yīng)該從教師和學生雙維度進行改變，實現(xiàn)教師新教、學生自學的互動教學，從而真正地做到優(yōu)化教學效果，為我國教育注入活水。

參考文獻

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“化學反應(yīng)中的熱效應(yīng)”是《化學反應(yīng)原理》模塊中非常重要的內(nèi)容，它主要是從能量變化角度來認識化學反應(yīng)。先引入焓變ΔH，利用物質(zhì)總能量的變化、化學鍵的變化、蓋斯定律、化學實驗等方面來學習化學反應(yīng)的熱效應(yīng)。這些知識對高中生來說是全新的知識，學習起來有一定的難度，而且又派生出了焓變、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、熱化學反應(yīng)方程式等陌生概念，增加了學生學習的難度。因此，在化學反應(yīng)熱效應(yīng)的教學中，如何在較短時間內(nèi)讓學生理清學習的思路，掌握好教學內(nèi)容就成為教師值得研究的重要課題。筆者根據(jù)教學實踐經(jīng)驗，從以下幾個方面談?wù)劵瘜W反應(yīng)熱效應(yīng)教學的策略問題。

一、巧妙設(shè)問，化解知識疑點

心理學研究表明，思維永遠是從問題開始的，而創(chuàng)造潛能往往能在排除疑難的過程中得到激發(fā)。隨著教育教學的不斷改革，隨之而來的教學方式必須由“教教材”向“用教材”轉(zhuǎn)變。這就需要高中化學教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)化學課堂的教學模式，利用“問題”思考，教會學生學習。俗話說：“學起于思，思源于疑?！笨梢哉f問題是推動學生學習的原動力，也是學生進行一系列探究活動的前提。西方學者德加默曾經(jīng)說過：“提問得好就是教得好”。在高中化學教學中，有效提問是建立在師生之間的雙向交流，教師教得如何，學生們掌握的程度怎樣，都能在課堂中學生的提問過程中加以了解。因此，在高中化學的課堂教學中，利用巧妙設(shè)疑來進行化學反應(yīng)熱效應(yīng)的教學，不僅可以活躍課堂教學氛圍，調(diào)動學生化學學習的積極性，還可以對教學過程實施進行實時監(jiān)控，提高教學質(zhì)量和效率。

1.在概念教學中設(shè)置疑問

在化學反應(yīng)熱效應(yīng)的教學過程中，筆者有意識地設(shè)置疑問，引導學生參與教學，加強師生互動。如在化學反應(yīng)熱教學的開始，筆者設(shè)置以下的問題對學生進行引導，并讓學生對化學反應(yīng)中的能量變化有一個總體的 認識。

問題1：化學反應(yīng)的實質(zhì)和特征是什么？

問題2：凡是有能量變化的過程一定發(fā)生了化學反應(yīng)嗎？舉例說明。

問題3：化學反應(yīng)的ΔH與反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量的關(guān)系？

問題4：化學反應(yīng)的ΔH與反應(yīng)物、生成物的鍵能有什么關(guān)系？

通過上述設(shè)問，學生們從兩個方面來理解放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)概念，一個是宏觀方面物質(zhì)的總能量，另一個是微觀方面鍵能的變化。這樣設(shè)置問題有助于學生對抽象問題的理解，也有助于后面知識的學習，接著師生共同解決疑難點：為什么規(guī)定放熱反應(yīng)ΔH0？這主要是化學反應(yīng)以體系為中心，放出熱量，環(huán)境溫度升高，體系本身能量降低，就認為ΔH0。這樣建立起體系與環(huán)境的基本概念，有利于學生理解學習。

2.在實驗教學中設(shè)置疑問

中和熱的測定實驗是從實驗角度描述化學反應(yīng)熱效應(yīng)，中和熱的測定實驗是一個定量實驗，在儀器的選擇，方案的設(shè)計，數(shù)據(jù)的記錄方面等要加強對學生的引導，并關(guān)注控制變量的方法。師生圍繞誤差產(chǎn)生的原因及減少誤差的措施展開討論，筆者設(shè)置以下疑問引導學生一起對實驗進行探究。

問題1：在中和熱的測定實驗中，為什么要將氫氧化鈉溶液迅速、一次性倒入盛有鹽酸的燒杯中？此實驗中氫氧化鈉溶液的加入不能分步進行嗎？

問題2：燒杯上的紙板為什么要及時蓋上，怎樣改進能使誤差更??？

問題3：環(huán)形玻璃攪拌棒需要不斷地進行攪拌嗎？環(huán)形玻璃攪拌棒能否換成金屬材質(zhì)的呢？

問題4：在實驗過程中，小燒杯和大燒杯之間為什么要填充滿紙片或者塑料呢？

這些問題都是有關(guān)中和熱實驗操作的關(guān)鍵所在。這些關(guān)鍵操作也是減少實驗誤差的必要操作，師生一起解決完這些問題之后，教師安排學生自己動手進行實驗操作，這樣的教學可起到事半功倍的教學效果。

二、利用圖像，突破知識難點

圖像是一種較為直觀、形象的教學工具。圖像在高中化學反應(yīng)熱效應(yīng)的教學中具有廣泛的應(yīng)用價值，不但能有效促進知識間的聯(lián)系，而且能加強學生對知識的理解，同時能在很大程度上指導與幫助學生搭建知識的整體框架，從而提高學生的學習效率。

1.利用圖像判斷放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)

在利用圖像判斷熱化學反應(yīng)方程式的吸、放熱時，我們只需要看圖像上縱坐標所對應(yīng)的起點和終點對應(yīng)的熱量大小情況，即反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的大小情況。利用圖像可以直觀地分析和比較反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的大小關(guān)系，從而判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。如果從圖像上能分析出生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，則該反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)即H>0，如果從圖像能分析出反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則該反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，即H

2.利用圖像書寫熱化學方程式

在化學反應(yīng)熱效應(yīng)的學習過程中，其熱化學反應(yīng)方程式的書寫既是高考的重點同時也是學生學習的難點。在熱化學反應(yīng)方程式的書寫過程中，以焓變的計算難度最大。焓變的計算主要有兩種途徑：第一，用生成物的總能量與反應(yīng)物的總能量的差值直接進行計算；第二，如果有出現(xiàn)過渡狀態(tài)的計算，從圖像上可以反映出反應(yīng)熱與活化能大小無關(guān)。

3.利用圖像進行知識應(yīng)用

我們可以利用圖像判斷反應(yīng)的ΔH的大小。比如： S（g）+O2（g）=SO2（g） H1；S（s）+O2（g）=SO2（g） H2，同種物質(zhì)，它的狀態(tài)不同，所含能量也不同，一般來說氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)。所以我們可以畫出圖1。

由此我們可以得出結(jié)論，H1>H2。同理我們可以從這類圖像中判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性。已知金剛石、石墨與氧氣反應(yīng)能量變化如圖2所示。

從圖2中我們可以知道金剛石與氧氣反應(yīng)放出的熱量比石墨與氧氣反應(yīng)放出的熱量高，也就是說金剛石的能量比石墨的高，依據(jù)“能量越低越穩(wěn)定”，可得出石墨要比金剛石更穩(wěn)定，也可以得出石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的化學反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)。

三、借助思維導圖，掌握知識重點

結(jié)合近年高考有關(guān)“化學反應(yīng)中的熱效應(yīng)”的相關(guān)考題，筆者總結(jié)出在高考中，有關(guān)化學反應(yīng)熱效應(yīng)的核心知識主要有：能量、焓變、熱化學方程式、標準燃燒熱、蓋斯定律、鍵能等。而其中最重要的核心內(nèi)容是熱化學反應(yīng)方程式的書寫。要掌握熱化學反應(yīng)方程式的書寫以及判斷需要具備以下的知識，見表1。

為了讓學生更好地掌握熱化學反應(yīng)方程式的書寫這一核心知識，筆者在課堂教學中構(gòu)建了如圖3所示的思維導圖，這樣學生就能更好地抓住熱化學反應(yīng)方程式的書寫各項要點。

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二、理論基礎(chǔ)

1.手持技術(shù)

手持技術(shù)又稱傳感技術(shù)。是一種集采集與分析于一體的現(xiàn)代實驗系統(tǒng)。它在突破概念認知，尤其在傳統(tǒng)實驗無法驗證概念的情況下，是化學教學中輔助教學的重要工具和手段。手持技術(shù)利用現(xiàn)代電子傳感器，如pH傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器等進行實驗，自動收集數(shù)據(jù)、列表、繪圖，使實驗的結(jié)果更直觀、形象并實現(xiàn)定量化。

2.“SOLO”分類理論

“SOLO”是英文“Structure of the Observed Learning Outcome”的縮寫，其涵義為可觀察到的學習成果結(jié)構(gòu)。SOLO分類理論是基于皮亞杰的的兒童認知發(fā)展階段理論和結(jié)構(gòu)主義學說，由澳大利亞教育心理學家John Biggs及其同事在《學習質(zhì)量的評價―SOLO分類法》一書中率先提出。SOLO分類理論關(guān)注的是學生在解決問題時所反映的思維方式以及所能處理的相關(guān)線索的復(fù)雜程度。學生在學習具體知識都會經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的突躍，隨著這種躍變，學生的認知發(fā)展到更高一級的階段，教師可以根據(jù)學生在回答問題時的表現(xiàn)來了解學生思維所處的發(fā)展階段。SOLO分類理論的基本特征是等級描述，根據(jù)學生的思維水平由低到高可以劃分為五個層次：（1）前結(jié)構(gòu)層次，學生基本上無法理解問題和解決問題，或者被材料中的無關(guān)內(nèi)容或已有經(jīng)驗誤導，回答問題邏輯混亂，或同義反復(fù)；（2）單點結(jié)構(gòu)層次，學生在回答問題時，只能涉及單一的要點，找到一個解決問題的線索就立即跳到結(jié)論上去；（3）多點結(jié)構(gòu)層次，學生在回答問題時，能聯(lián)系多個孤立要點，但這些要點是相互孤立的，彼此之間并無關(guān)聯(lián)，未形成相關(guān)問題的知識網(wǎng)絡(luò)；（4）關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次，學生在回答問題時，能夠聯(lián)想問題的多個要點，并能將這多個要點聯(lián)系起來，整合成一個連貫一致的整體，說明學生真正理解了這個問題；（5）拓展抽象層次，學生在回答問題時，能夠進行抽象概括，從理論的高度分析問題，而且能夠深化問題，使問題本身的意義得到拓展。

3.“四重表征”教學

“四重表征”教學模式（Tetra-Representation Teaching Model，簡稱TRTM）具體指的是對化學變化從“宏觀-微觀-符號-曲線”四個角度進行表征并進行表征間的轉(zhuǎn)換。自1982年蘇格蘭Johnstone首次提出著名的化學三角形之后，對于學生化學概念的三重表征的分析及相關(guān)教學實踐研究就備受關(guān)注。我國的研究也有了很大的進展，于2009年，錢揚義基于手持實驗即時收集數(shù)據(jù)和自動生成曲線的技術(shù)背景首次提出并構(gòu)建化學“四重表征”的教學模式。形成正確的化學觀念有利于學生科學素養(yǎng)的提高，而中學化學的基本觀念有微粒觀、實驗觀、變化觀等，恰好與宏觀表征-微觀表征-符號表征-曲線表征的四重表征方式有契合點，所以利用化學四重表征教學模式不失為一種提高學生化學素養(yǎng)，建立正確的化學基本觀念的一種有效的方式。而且教師可按學習進度的要求設(shè)計四重表征的認知發(fā)展路徑，引導學生進行“四重表征”間的轉(zhuǎn)換，減輕學生的記憶負擔，便于知識的遷移應(yīng)用，提高問題解決能力。根據(jù)這一模式，筆者將化學反應(yīng)與能量變化的“四重表征”作如下定義（見表1）

三、四重表征教學設(shè)計與實施

教學目標

（1）知識與技能：理解中和反應(yīng)熱測定的實驗原理；理解中和反應(yīng)的本質(zhì)；掌握中和反應(yīng)熱測定的操作步驟，注意事項和數(shù)據(jù)處理；初步認識到“手持技術(shù)”的使用方法與優(yōu)勢。

（2）過程與方法：通過中和熱的測定活動，讓學生體會定量實驗研究方法對研究和學習化學的重要作用；通過手持技術(shù)呈現(xiàn)中和反應(yīng)熱的測定實驗，讓學生體驗化學反應(yīng)的熱效應(yīng)，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題的能力；通過“四重表征”教學，培養(yǎng)學生運用“宏觀-微觀-符號-曲線”的聯(lián)系來解決問題的化學思維。

（3）情感態(tài)度與價值觀：充分利用實驗手段、啟發(fā)學生通過實驗、觀察、思考、探索，獲得感性認識，利用歸納、演繹等方法上升到理性認識，獲得規(guī)律；通過手持技術(shù)，激發(fā)學生的學習興趣，提倡敢于質(zhì)疑的態(tài)度；在教學過程中滲透培養(yǎng)學生科學態(tài)度，在“四重表征”的轉(zhuǎn)換遷移中建立正確的化學基本觀念。

四、教學反思

首先，在學生的教育中，身教勝于言傳，教師要想強化學生在學習化學概念和知識中進行“四重表征”，首先自身應(yīng)該提高“四重表征”的意識和各表征之間相互轉(zhuǎn)化的水平。在新課標中提倡教師應(yīng)該在教學過程中突出化學學科的思維方式，化學學科的“四重表征”是以化學的各個視角來理解和認識化學現(xiàn)象、原理以及本質(zhì)，所以教師在進行教學設(shè)計時應(yīng)該充分挖掘教材中能夠進行“四重表征”的知識和概念，引導學生以“四重表征”的角度來思考問題，提高其發(fā)散思維。

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文章編號：1008-0546（2014）04-0035-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、問題提出的背景

建構(gòu)主義理論認為，知識不是被動接受的，而是認知主體積極自我建構(gòu)的。主動參與是指學生在課堂學習中表現(xiàn)出強烈的主體意識和自我意識，包括主動參與和主動學習。主動參與的行為應(yīng)該是參與者基于原本的生活經(jīng)驗和學習基礎(chǔ)主動發(fā)起的、自愿的、平等互助的行為。在教學中，教師是學習的主導，學生是學習的主體，學生在教師引導和同伴互助下，主動地建構(gòu)關(guān)于現(xiàn)實知識的過程，并達成相關(guān)課程的學習目標。

以往的高中化學教學，特別是關(guān)于化學概念的教學多采用“注入式”，把學生當成一個被動的接受者，往往忽視學生已有的認知和體驗，導致學生認識上的矛盾沖突無法解決，更不能使這種矛盾沖突為學生學習新的化學概念服務(wù)。在化學教學中，教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)有效的課堂學習情境，推進學生積極主動地參與化學課堂，全面提高學生的化學學科素養(yǎng)，使化學課堂散發(fā)生命活力。筆者在江蘇省教育學會化學教學專業(yè)委員會2013年學術(shù)年會的觀摩課上對促進學生主動參與化學課堂的策略做了一些嘗試，下面以蘇教版“化學反應(yīng)的方向與限度”第1課時為例進行探討。

二、促進學生主動參與學習的化學課堂教學策略

1. 從已知到未知，創(chuàng)設(shè)情境讓學生“心動”

知識總是在一定的情境下產(chǎn)生和發(fā)展的。教學應(yīng)該以學生已有的概念為起點，通過主動學習解決認知矛盾，建構(gòu)更科學的概念。學生的生活體驗和能力是逐步增強的，學生頭腦中的化學概念的形成也是由模糊到清晰，由片面到全面的漸進過程。

教學片斷Ⅰ：感知“方向”

[教師]人類追求客觀真理和知識的過程是曲折的、分階段的。我們高一時做過碳酸鈉與碳酸氫鈉分別與鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)。

[演示實驗]在兩個錐形瓶中分別放入等體積、等濃度的鹽酸，在紅色氣球中放一藥匙的碳酸鈉固體，在黃色氣球中放一藥匙的碳酸氫鈉固體，觀察反應(yīng)現(xiàn)象。

[學生]描述實驗現(xiàn)象：黃色氣球體積更大，錐形瓶中的反應(yīng)更劇烈。

[教師]在化學反應(yīng)中我們會很自然關(guān)注物質(zhì)的變化，實際上伴隨著物質(zhì)變化的還有什么變化？

[學生]能量變化。

說明：碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與鹽酸的反應(yīng)學生是熟悉的，但是沒有從能量方面考慮過這兩個焓變不同的化學反應(yīng)為什么都可以自發(fā)進行，教學中創(chuàng)設(shè)這個情境，很好地引出能量判據(jù)，并引發(fā)矛盾，從而引出熵變判據(jù)。教學中運用這些已知的知識，引導學生得出相關(guān)判據(jù)，突出“熵”的概念的形成。

2. 大膽猜想、小心求證，讓學生“腦動手動”

科學史上很多進步都與大膽假設(shè)密不可分，學會合理假設(shè)是學生科學探究的重要組成部分，通過培養(yǎng)學生合理猜想和假設(shè)的能力，可以培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)，發(fā)展學生對科學活動的預(yù)見性。化學是一門實驗科學，化學概念的建立與化學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)必須以事實為依據(jù)，實驗事實是求證猜想的最佳途徑，實驗和科學探究密不可分。

教學片斷Ⅱ：

[教師]你以前關(guān)注過這兩個反應(yīng)的能量變化嗎？（沒有）那今天我們就來特別關(guān)注一下其中的能量變化。在做實驗之前請你先預(yù)測一下反應(yīng)結(jié)果。為什么？

[學生]有可能是放熱的，但是放熱不一樣多。因為這兩個反應(yīng)都可以自發(fā)進行。

[教師]我們先來做定性實驗。

[學生實驗]取兩支潔凈干燥的小試管，向其中分別加入適量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體（約1/2藥匙），再用膠頭滴管分別向其中加入兩滴管3mol/L的鹽酸。

[學生]碳酸氫鈉固體與鹽酸反應(yīng)是吸熱的，碳酸鈉固體與鹽酸反應(yīng)好像是放熱的。

[教師]每個人的感覺有可能不一樣，讓我們用數(shù)據(jù)來說話。

[學生定量實驗]用靈敏數(shù)字溫度計先測定鹽酸的溫度，再測定反應(yīng)后液體的溫度。

[學生2]碳酸鈉固體與鹽酸反應(yīng)溫度明顯升高，碳酸氫鈉固體與鹽酸反應(yīng)溫度明顯降低。

說明：讓學生猜想時要注意引導學生說出猜想的理由，防止學生猜想的隨意性。在化學概念的教學中，用實驗作為載體，借助直觀的實驗現(xiàn)象來闡述抽象的科學知識。從猜想到求證時引發(fā)的矛盾更能激起學生的求知欲和主動參與化學課堂的激情。

3. 概念因需而生，讓學生“情動”

科學史上，每個概念都是因需而生、渾然天成的產(chǎn)物，不僅合情合理，甚至很有人情味。從克勞修斯、玻爾茲曼到吉布斯，“熵”概念的提出、發(fā)展和廣泛應(yīng)用都有其巨大的學科價值、社會價值。但是很多時候教師僅僅簡單介紹化學史，略顯生硬。筆者嘗試將化學史融入到學生的學習過程中，讓學生和化學家一起發(fā)現(xiàn)問題，并且為了解決實際問題，必須要引入新的物理量，讓學生深切感受到概念并不是枯燥的，是有其自己強大的生命力的。

教學片斷Ⅲ：理解 “方向”

[思考1]為什么碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)能夠自發(fā)進行？

[學生]能量有從高能量到低能量變化的趨勢。能量降低是使得化學反應(yīng)能夠自發(fā)進行的因素。

[教師]能量趨于降低是判斷化學反應(yīng)方向的唯一判據(jù)嗎？有沒有什么反應(yīng)可以說明問題？

[思考2]為什么碳酸氫鈉與鹽酸在室溫下也能自發(fā)進行？

（矛盾沖突）除了能量肯定還有其他因素在制約化學反應(yīng)的方向，是什么呢？

[教師]回顧我們上課前看的一段視頻，我們發(fā)現(xiàn)火柴散落后會自發(fā)變得怎么樣？

（說明：上課前用視頻引出化學反應(yīng)方向的課題，視頻是筆者自己拍攝的，并且在后期用會聲會影軟件制作時間軸倒轉(zhuǎn)效果。分別表現(xiàn)了火柴散落出去，再重新按原路徑回到火柴盒中； 燒杯中的水潑出去，再回到燒杯中。）

[學生]亂！

[教師]所以混亂度應(yīng)該也是使得過程和反應(yīng)自發(fā)的因素之一。那么如何定量的描述一個體系的混亂度呢？這時我們需要一個新的物理量。

[化學史]160多年前科學家就做了非常多的探索。

（1）1855年德國科學家克勞修斯首次提出entropy（熵）的概念，這是表示封閉體系雜亂程度的一個量，entropy（熵）是希臘語“變化”的意思。

（2）1877年，奧地利科學家玻爾茲曼用下面的關(guān)系式來表示系統(tǒng)無序性的大?。篠=klnΩ，這就是玻爾茲曼熵公式，被后人稱為影響世界的十個公式之一。

（3）這個概念傳到中國是1923年，德國物理學家普朗克來南京第四中山大學講學，我國著名的物理學家胡剛復(fù)教授擔任翻譯，將entropy翻譯為“熵”，從此為浩瀚的漢文字庫中增加了一個新字。

[講解]衡量體系混亂度的物理量叫做熵，符號：S，單位：J·mol-1·K-1

反應(yīng)前后體系熵的變化叫做熵變。

ΔS>0 （熵增）：表示體系混亂度增大。

ΔS

[教師]現(xiàn)在你能解釋為什么碳酸氫鈉與鹽酸在室溫下也能自發(fā)進行嗎？

[學生]在碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)過程中，從反應(yīng)的整體過程看，反應(yīng)是吸熱的，但是熵值是增大的，這是反應(yīng)得以自發(fā)進行的主要原因。

[教師]對于NH4Cl（s）= NH3（g）+ HCl（g）；NH3（g）+ HCl（g）=NH4Cl （s）這兩個反應(yīng)能否自發(fā)進行？

[學生]不知道，因為能量判據(jù)和熵變判據(jù)矛盾。

[引導]能否從實驗事實的角度進行解釋？

[學生]第一個反應(yīng)高溫下可以自發(fā)進行，第二個反應(yīng)低溫下可以自發(fā)進行。

[繼續(xù)引導]對你有什么啟示？如何判斷反應(yīng)的自發(fā)性？

[學生]判斷反應(yīng)的自發(fā)性要結(jié)合能量判據(jù)和熵變判據(jù)，有時候還要考慮溫度。

[化學史]1878年，美國著名科學家吉布斯經(jīng)過大量研究表明：在溫度、壓強一定的條件下，化學反應(yīng)自發(fā)進行方向的判據(jù)是ΔG = ΔH - TΔS

ΔG =ΔH - TΔS < 0 反應(yīng)能自發(fā)進行。

ΔG =ΔH - TΔS > 0 反應(yīng)不能自發(fā)進行 。

說明：熵的概念學習和理解過程貫穿從高中化學學習到高等教育的始終，在建構(gòu)“熵”的概念時，將學生遇到的問題與化學史有機結(jié)合起來，讓學生感悟科學探究的曲折和艱辛，體會到某些規(guī)律的獲得是一代又一代人努力的結(jié)果，激發(fā)學生追求科學、勇于創(chuàng)新的情感，培養(yǎng)學生成為事物規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者而不是守衛(wèi)者。

4. 滲透生命教育，讓學生“感動”

生命教育，是直面生命和人的生死問題的教育；生命教育，就是對學生的生命活動進行關(guān)懷，讓學習的過程成為一種享受生命的過程?；瘜W課堂上有很多時機可以滲透生命教育，讓學生在學習化學的過程中，學會尊重生命，學會積極的生存，感受生命的美好、理解生命的意義。

教學片斷Ⅳ：

[教師]熵給了我們一個化學的觀點，更給了我們一個看世界的眼光。最后給大家介紹一本書：薛定諤寫的《生命是什么》，它不僅是一本書，更是一個化學事件，是一個偉大的科學家第一次從熵和熱力學角度解釋了生命。人為什么最終不可避免要面對死亡？人的一生從整體上看就可以認為是一個不斷熵增的過程，但即使死亡不可避免，我們?nèi)匀粫Φ鼗钪?、幸福地活著?/p>

篇9

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細胞》第5章第4節(jié)“能量之源――光與光合作用”，是“細胞的代謝”單元的重點內(nèi)容，學好本節(jié)內(nèi)容不僅有利于深入理解代謝的本質(zhì)，還為后面生態(tài)系統(tǒng)的學習打下基礎(chǔ)。在《普通高中生物課程標準（實驗）》中對本節(jié)的具體內(nèi)容標準要求是：“說明光合作用以及對它的認識過程”“研究影響光合作用速率的環(huán)境因素”，分別屬于理解水平和應(yīng)用水平，在多年來的全國及各地高考中，光合作用是必考的，其重要性可想而知。筆者就自己多年生物教學中對課 本圖1“光合作用過程的圖解”（以下簡稱圖解）的理解與應(yīng)用談?wù)勛约旱男牡谩?/p>

1 利用圖解，總結(jié)光合作用中的物質(zhì)變化和能量變化及兩個階段的聯(lián)系

教學中，我先讓學生仔細觀察圖解，然后提出一系列問題讓學生思考：光合作用分幾個階段？各個階段的場所在哪兒？光反應(yīng)階段的需要的原料及產(chǎn)物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書寫？暗反應(yīng)階段需要的原料及產(chǎn)物各是什么？暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書寫？光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段有什么聯(lián)系？通過對以上問題的思考，學生不難得出光合作用的物質(zhì)變化及能量變化過程。即：

光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應(yīng)階段的能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學能。

暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應(yīng)達到平衡時：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應(yīng)階段的能量變化：ATP中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H2O）中穩(wěn)定的化學能。

光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的關(guān)系：從圖解不難看出，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行，沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成。

2 利用圖解，總結(jié)影響光合作用的外部因素及對圖解的標注

光對光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強度、光照時間、光照面積和光質(zhì)四個方面。從而對原圖進行標注。

CO2對光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用表現(xiàn)為：施用有機肥；大棚作物可用CO2發(fā)生器等適當提高棚內(nèi)CO2濃度；大田生產(chǎn)中的“正其行，通其風”等。

水對光合作用的影響：植物缺水時，一方面使細胞的整體代謝速度降低；另一方面導致植物葉片氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，植物光合作用下降。生產(chǎn)上通過適時適量的合理灌溉來解決作物對水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對圖解的把握

例1：（2011課標，3）番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是（ ）

A.光反應(yīng)強度升高，暗反應(yīng)強度降低

B.光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度降低

C.光反應(yīng)強度不變，暗反應(yīng)強度降低

D.光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度不變

解析：選B。學生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發(fā)現(xiàn)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會導致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是

A.C3和C5都迅速減少

B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速減少

D.C3迅速減少，C5迅速增加

解析：選C。突然停止光照后，光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（ ）

篇10

引言：在《考試大綱》中對化學學習能力的要求中明確提出了“通過對實際事物、實驗現(xiàn)象、實物、模型、圖形、圖表的觀察，以及對自然界、社會、生產(chǎn)、生活中化學現(xiàn)象的觀察，獲取有關(guān)的感性知識和印象，并進行初步加工、吸收、有序儲存的能力；將分析和解決問題的過程及成果，用正確的化學術(shù)語及文字、圖表、模型、圖形等表達，并做出解釋的能力。”由此，對圖像的認識和理解也作為教學中一個重點和難點，但往往學生對此卻是怕之又怕。其實，若干考古發(fā)現(xiàn)，人類圖像的歷史先于文字的。在遠古時代，人們傳遞和交流信息的主要途徑就是圖像，眼睛是視覺直接接受通道。生理學家統(tǒng)計，人類每天獲得的信息約90%以上來自眼睛，而眼睛往往最先捕捉到的是圖像。所以在學生認知的過程中，圖像教學是個很值得深究的一種方法。它可以有效鍛煉學生接受、吸收、整合化學信息的能力，同時提高學生分析數(shù)據(jù)和解決問題的能力。

高中化學教學中，有些圖像可以通過很簡單的繪制即可完成，有些就需要借助多媒體輔助教學，更直觀的將文字、圖像等呈現(xiàn)在學生面前。

針對圖像教學，我在教學工作中也總結(jié)了一些，就下面幾個例子加以說明：

（1）高中化學選修四――化學反應(yīng)和能量變化

例：比較下列兩組熱化學方程式的 H大小

H2（g） + 1/2 O2（g） == H2O（l） H1

H2（g） + 1/2 O2（g） == H2O（g） H2

S（s） + O2（g） == SO2（g） H1

S（g） + O2（g） == SO2（g） H2

常規(guī)解法中，可以運用蓋斯定律，也可以通過H2O由液態(tài)到氣態(tài)吸熱，故生成H2O（l）放熱多，故 H1 < H2 。其實，本節(jié)內(nèi)容是化學反應(yīng)和能量變化，而學生最熟悉不過的圖像就是化學反應(yīng)過程中能量變化圖圖1-2，而該圖也是本節(jié)的重點，只要同學們知道物質(zhì)三態(tài)能量高低，做出兩條曲線，并根據(jù)圖1-1就可得出答案，也更加深對該圖的理解，何樂而不為呢？ 圖1-1

（2）高中化學選修四――水的電離和溶液的酸堿性

例：常溫下，pH相同的鹽酸和醋酸分別稀釋m倍后其pH大?。怀叵?，pH相同的鹽酸和醋酸分別加水稀釋m倍和n倍后溶液的pH仍相同，則比較m和n的大小。這兩個問題往往對于學生來說總是思維混亂，導致學生認為這部分知識很難，其實不然，既然是運用弱電解質(zhì)的電離平衡，那么可以引導學生畫出這兩個物質(zhì)稀釋過程中的V（H2O）-pH圖像即可，只需要學生在圖2中做兩條水平和垂直的輔助線即可以從看出這兩個問題的答案。這樣做，第一，學生能更理解弱電解質(zhì)電離平衡規(guī)律；第二，將難解決的知識轉(zhuǎn)化為直觀的圖像；第三，學生還能從圖像中自己總結(jié)規(guī)律。

（3）高中化學選修四――水溶液中離子濃度大小比較

例：25 ℃時，向10 mL 0.01 mol/L KOH溶液中滴加0.01 mol/L CH3COOH溶液，混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是（ ）

A. pH>7時，c（CH3COO-）>c（K+）>c（H+）>c（OH-）

B. pHc（CH3COO-）>c（H+）>c（OH-）

C. V[CH3COOH（aq）]=10 mL時， c（K+）=c（CH3COO-）>c（OH-）

=c（H+）