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時間：2024-01-12 16:03:13
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇化學(xué)中的能量變化范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)；
介紹燃料充分燃燒的條件，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境意識；
通過學(xué)習(xí)和查閱資料，使學(xué)生了解我國及世界能源儲備和開發(fā)；
通過布置研究性課題，進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)與生產(chǎn)、科學(xué)研究及生活的緊密聯(lián)系。
能力目標(biāo)，全國公務(wù)員共同天地
通過對化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，提高自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。
情感目標(biāo)
在人類對能源的需求量越來越大的現(xiàn)在，開發(fā)利用新能源具有重要的意義，借此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會知識的遷移、擴(kuò)展是很難得的。注意科學(xué)開發(fā)與保護(hù)環(huán)境的關(guān)系。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是第一章第三節(jié)《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》?？梢灾v是高中化學(xué)理論聯(lián)系實際的開篇，它起著連接初高中化學(xué)的紐帶作用。本節(jié)教學(xué)介紹的理論主要用于聯(lián)系實際，分別從氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)和能量變化等不同反應(yīng)類型、不同反應(yīng)過程及實質(zhì)加以聯(lián)系和理解，使學(xué)生在感性認(rèn)識中對知識深化和總結(jié)，同時提高自身的綜合能力。
教法建議
以探究學(xué)習(xí)為主。教師是組織者、學(xué)習(xí)上的服務(wù)者、探究學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和問題的提出者。建議教材安排的兩個演示實驗改為課上的分組實驗，內(nèi)容不多，準(zhǔn)備方便。這樣做既能充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體和調(diào)動學(xué)生探究學(xué)習(xí)的積極性，又能培養(yǎng)學(xué)生的實際操作技能。教師不能用化學(xué)課件代替化學(xué)實驗，學(xué)生親身實驗所得實驗現(xiàn)象最具說服力。教學(xué)思路：影像遠(yuǎn)古人用火引入課題化學(xué)反應(yīng)中的能量變化學(xué)生實驗驗證和探討理論依據(jù)確定吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念討論燃料充分燃燒的條件和保護(hù)環(huán)境能源的展望和人類的進(jìn)步布置研究學(xué)習(xí)和自學(xué)內(nèi)容。
教學(xué)設(shè)計方案
課題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
教學(xué)重點：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。
教學(xué)難點：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的觀點的建立。能量的“儲存”和“釋放”。
教學(xué)過程：
[引入新課]影像：《遠(yuǎn)古人用火》01/07
[過渡]北京猿人遺址中發(fā)現(xiàn)用火后的炭層，表明人類使用能源的歷史已非常久遠(yuǎn)。
[板書]化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
[過渡]化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？
[學(xué)生分組實驗]請學(xué)生注意①操作方法；②仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象；③總結(jié)實驗結(jié)論；④寫出化學(xué)方程式。
（1）反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，同時試管溫度升高，說明反應(yīng)過程中有熱量放出?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
（2）混合攪拌后，玻璃片和小燒杯粘在一起，說明該反應(yīng)吸收了大量的熱，使水溫降低結(jié)成冰?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
[結(jié)論]
放熱反應(yīng)：化學(xué)上把有能量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。
如CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
吸熱反應(yīng)：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。
如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
[討論]現(xiàn)代人怎樣利用化學(xué)反應(yīng)？
結(jié)論：現(xiàn)代人利用化學(xué)反應(yīng)主要是①利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量；②利用化學(xué)反應(yīng)制取或合成新物質(zhì)。
[板書]二、燃料燃燒的條件和環(huán)境保護(hù)
[學(xué)生分組討論]（1）燃料充分燃燒條件？（2）大量使用化石燃料的缺點？
[結(jié)論]
（1）使燃料充分燃燒需要考慮兩點：①燃燒時要有足夠多的空氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面。
空氣不足：①浪費資源；②產(chǎn)生大量一氧化碳污染空氣，危害人體健康。
空氣過量：過量空氣會帶走部分熱量，浪費能源。
增大接觸面：改變?nèi)剂系臓顟B(tài)。如固體燃料粉碎、將液體燃料以霧狀噴出、固體燃料液化等。
（2）大量使用化石燃料：①能引起溫室效應(yīng)；②會造成化石燃料蘊(yùn)藏量的枯竭；③煤燃燒排放二氧化硫，導(dǎo)致酸雨；④煤燃燒會產(chǎn)生大量的煙塵。
[板書]三、現(xiàn)代能源結(jié)構(gòu)和新能源展望
[討論]現(xiàn)代人怎樣利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量？
結(jié)論：人類所需要能量，絕大部分是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。主要是煤、石油和天然氣等化石燃料或它們的制品燃燒所產(chǎn)生的。
[講述]現(xiàn)代能源結(jié)構(gòu)。
1999年我國化石燃料和水電能源的消耗結(jié)構(gòu):
能源
煤
石油
天然氣
水電
比例
76.2%
16.6%
2.1%
5.1%
[講述]我國化石燃料與世界主要國家或地區(qū)對比。 石油儲量/1×1010t
天然氣儲量/1×1010m3
煤炭/1×1010t
北美
5.6
8.4
262.9
西歐
3.4
6.1
99.3
日本
1.0
前蘇聯(lián)
8.3
42.5
241.0
中東
54
24.2
中國
2.4
0.8
99.0
[討論]我國能源結(jié)構(gòu)的缺點和新能源展望（環(huán)保、防止能源危機(jī)）。學(xué)生發(fā)表自己的想法。
[結(jié)論]得出以下結(jié)構(gòu)。
[閱讀]能源與人類進(jìn)步。
請學(xué)生閱讀教材22——23頁。
[本節(jié)課的總結(jié)和評價]——根據(jù)實際完成的情況和教學(xué)效果而定。
[尾聲]《太陽能》05/34
新編高中教材第一冊第一章第3節(jié)是“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”，本節(jié)內(nèi)容雖然沒有重要的化學(xué)基本概念和原理，但是對于化學(xué)反應(yīng)中能量變化觀點的確立，對于學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)是十分重要的。本節(jié)有關(guān)理論的教學(xué)要求并不高，但重視對學(xué)生進(jìn)行能量觀點的教育，使學(xué)生了解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時，伴隨著能量的變化。而人類所需能量的絕大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。因此，研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是十分重要的，進(jìn)而對學(xué)生進(jìn)行節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境等意識的教育。學(xué)生僅僅了解書本知識是不夠的。若仍像以往一樣，僅僅泛泛的講授，學(xué)生收獲不大。如果作為研究課來學(xué)習(xí)，它卻是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和自學(xué)能力的好內(nèi)容，因為它對于培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識，分析，解答實際問題的能力，是再好不過的教材。正是基于這種想法，我們開展了研究性學(xué)習(xí)的嘗試。
一、 教學(xué)目標(biāo)
1. 知識與技能：
使學(xué)生知道化學(xué)反應(yīng)常常伴隨著能量變化，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念，復(fù)習(xí)燃料的燃燒條件，了解燃料充分燃燒的條件，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識，分析，解答實際問題的能力。
2. 情感態(tài)度與價值觀：
對學(xué)生進(jìn)行節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的教育；通過化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的
興趣和情感；通過設(shè)置研究性學(xué)習(xí)活動，對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
二、設(shè)計理念
1. 以學(xué)生為中心，以科學(xué)探索為主線，把新課程的基本理念和研究性教學(xué)的基本理論貫穿于教學(xué)實踐，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，人文素養(yǎng)的和諧發(fā)展。
2. 注重知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，引導(dǎo)學(xué)生從身邊走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會。
三、 教學(xué)過程
1. 情景導(dǎo)入：
師：人們都有這樣的經(jīng)驗：把一個生雞蛋放在生石灰里，澆上適量的水，過一會兒，生雞蛋就煮熟了。
（喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)，生活經(jīng)驗，重視知識的產(chǎn)生過程）
為什么生石灰和水能把生雞蛋煮熟呢？實際上，生石灰遇到水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在化學(xué)反應(yīng)中，不僅有新物質(zhì)生成，而且還伴隨著能量的變化。這些能量常常以熱量的形式表現(xiàn)出來。生石灰遇水放出大量的熱能，這些能量足以把生雞蛋煮熟。
教師利用多媒體展示各種圖片，如天然氣做飯，火箭的發(fā)射，核能的利用，原子彈的爆炸等，讓學(xué)生感受世界萬物的能量狀況。
為什么天然氣能夠?qū)堉笫?，為什么火箭能夠升空，核能可以用來發(fā)電？
（提出問題，從身邊走進(jìn)化學(xué)）
學(xué)生圍繞問題議論，猜想，進(jìn)入新課題的研究性學(xué)習(xí)。
一、設(shè)計思想
化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)遵循“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會”的思路，教師在教學(xué)中要注意聯(lián)系實際，幫助學(xué)生拓寬視野，開闊思路。因此，本節(jié)課從生活實際引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生初步了解化學(xué)反應(yīng)與能量之間的關(guān)系；然后從分類的角度出發(fā)，讓學(xué)生從每一種反應(yīng)類型中選做實驗，使學(xué)生把握化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律。進(jìn)而讓學(xué)生從實驗現(xiàn)象、宏觀、微觀等角度認(rèn)識反應(yīng)放熱和吸熱的原因?；诨瘜W(xué)服務(wù)于生活的理念，本節(jié)課采用暖寶寶引入新課又以它結(jié)束新課，同時展示了化學(xué)能的應(yīng)用，讓知識學(xué)以致用，使學(xué)生體驗到用化學(xué)知識解決生活中實際問題的成就感，能給學(xué)生一種積極向上、健康樂觀的學(xué)習(xí)情感。
二、教學(xué)目標(biāo)
⑴知識與技能：了解化學(xué)鍵的斷裂、形成與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系；通過實例和實驗了解化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化；了解溫度傳感器的使用。
⑵過程與方法：通過實驗探究，使學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程；同時，利用分類、類比等思想豐富學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)及其能量變化的認(rèn)識角度。通過數(shù)據(jù)采集器實時采集并處理實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生觀察到溫度隨著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的變化情況。
⑶情感、態(tài)度與價值觀：體會能量轉(zhuǎn)化在生活生產(chǎn)、社會進(jìn)步中的重要地位；通過關(guān)注化學(xué)能源，使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科的價值與魅力。
三、教學(xué)過程
[引入]播放視頻――暖寶寶廣告之廣告語“溫暖體貼長達(dá)12小時，溫暖只要一片?！?/p>
（發(fā)給每個實驗小組暖寶寶使學(xué)生體驗熱量變化，學(xué)生異常興奮，迫不及待想體驗）
設(shè)計意圖：從生活中走進(jìn)化學(xué)，拉近學(xué)科知識與生活的距離；小組體驗，拉近了教師與學(xué)生之間的距離。
[提出問題]為什么撕開包裝后，暖寶寶就變暖了呢？
（學(xué)生討論，提醒學(xué)生認(rèn)真閱讀暖寶寶包裝上的說明書）
[小組匯報]撕開包裝后，鐵粉與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，放出能量。
設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生解決問題從已有知識開始，使學(xué)生產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需求。
[提出問題]是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化呢？
（大部分學(xué)生持肯定回答，少部分學(xué)生則相反）
[教師引導(dǎo)]實驗是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但由于時間、藥品、儀器等方面的限制，我們不可能將所有的化學(xué)反應(yīng)逐一進(jìn)行實驗。
[交流討論]如何設(shè)計可行的實驗方案呢？
[小組匯報]可將化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型，每一類型的反應(yīng)選做一個或幾個實驗。
設(shè)計意圖：學(xué)生自由討論歸納出結(jié)論，增強(qiáng)了學(xué)生合作意識和交流能力，并能從分類的角度對知識進(jìn)行整理和歸納，有利于學(xué)生學(xué)科思維的培養(yǎng)。
[實驗探究]（根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型，每一類型的反應(yīng)選做一個或幾個實驗，并填寫好實驗報告）
實驗報告
提供的藥品和儀器：鋁條、6mol/L鹽酸、NaHCO3固體、2mol/LNaOH溶液、NH4Cl固體、Ba（OH）2?8H2O晶體、蒸餾水、試管、導(dǎo)管若干、溫度計、燒杯、玻璃片、砂紙等。
實驗?zāi)康模?/p>
小組成員：
選擇的分類方式：
按照所選的分類方式你們小組計劃做哪些實驗？（可不填滿也可補(bǔ)充）并按要求填寫下表。
（學(xué)生設(shè)計實驗和自由討論，并提醒學(xué)生可以參閱教材實驗；教師巡視各組學(xué)生操作，對一些不當(dāng)?shù)膶嶒灢僮鬟M(jìn)行糾正。）
[匯報交流]通過實驗，我們得出的結(jié)論是：有的化學(xué)反應(yīng)放熱，有的化學(xué)反應(yīng)吸熱。如金屬與酸反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；Ba（OH）2?8H2O晶體與NH4Cl固體反應(yīng)是吸熱。
設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計實驗?zāi)芰Γ鰪?qiáng)了學(xué)生的合作意識；同時體現(xiàn)了理論對實驗的指導(dǎo)作用；通過溫度計的使用，培養(yǎng)學(xué)生從定量的角度認(rèn)識反應(yīng)中能量的變化；使學(xué)生由感性認(rèn)識升華到理性認(rèn)識。
[提出問題]凡是經(jīng)過加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)嗎？試舉例說明。
[學(xué)生回答]不一定，如鋁熱反應(yīng)。
設(shè)計意圖：概念的矯正，避免學(xué)生形成錯誤的概念。
[演示實驗]利用溫度傳感器測定鋁和鹽酸、NaOH溶液和鹽酸、Ba（OH）2?8H2O晶體與NH4Cl固體反應(yīng)過程中溫度的變化。
設(shè)計意圖：讓現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)入實驗室，使學(xué)生感受到現(xiàn)代技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用；無論在學(xué)科知識的擴(kuò)展方面，還是在學(xué)生研究能力的培養(yǎng)方面都是行之有效的。
[引導(dǎo)和設(shè)問]化學(xué)反應(yīng)中除了有新物質(zhì)生成，還伴隨著能量的變化。而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，據(jù)此你能得出什么結(jié)論？
[學(xué)生回答]化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)要遵循質(zhì)量守恒定律，能量要遵循能量守恒。
設(shè)計意圖：培養(yǎng)知識遷移的能力，從質(zhì)量守恒定律遷移到能量守恒定律，幫助學(xué)生建立能量守恒的觀點。
[提出問題]化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？可以從哪些角度判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)或者放熱反應(yīng)？
（學(xué)生討論，可以提醒學(xué)生鍵的斷裂、形成與能量的關(guān)系）
[小組匯報]化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是：舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵形成；可以從宏觀、微觀、實驗現(xiàn)象三個角度判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱。
[教師講解]（宏觀角度）一個確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果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，我們可以將反應(yīng)物與生成物類比于不同勢能的水，請同學(xué)們看課本圖2-1水能、化學(xué)能變化對比示意圖。
（微觀角度）化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。
[投影]放熱反應(yīng)H2+Cl2=2HCl，H-H，Cl-Cl，H-Cl的鍵能數(shù)據(jù)和能量-反應(yīng)過程示意圖。
設(shè)計意圖：從宏觀、微觀的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，使學(xué)生初步了解類比思維方法，培養(yǎng)學(xué)生用圖表的方式形象的解釋反應(yīng)放熱、吸熱的原因。
[提出問題]請用所學(xué)的知識解釋暖寶寶制熱的原因（從實驗現(xiàn)象、宏觀、微觀三個角度）。并討論化學(xué)能在日常生活中的廣泛應(yīng)用。
設(shè)計意圖：學(xué)以致用，應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)知識解釋生活中的問題，化學(xué)服務(wù)于生活。體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的價值所在，引發(fā)學(xué)生關(guān)注社會，培養(yǎng)對社會的責(zé)任感和使命感。
[教師總結(jié)并投影]根據(jù)所學(xué)知識，對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行新的分類，可分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。常見的放熱反應(yīng)有：燃燒反應(yīng)、活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)；吸熱反應(yīng)有：Ba（OH）2?8H2O晶體與NH4Cl的反應(yīng)、大多數(shù)分解反應(yīng)、C和CO2、C和H2O反應(yīng)等。
設(shè)計意圖：對本節(jié)課的知識進(jìn)行總結(jié)，幫助學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
四、教學(xué)反思
新課程的理念就是要將知識與生活聯(lián)系起來，讓知識服務(wù)于生活。本節(jié)課播放暖寶寶視頻，讓學(xué)生親身體驗到了暖寶寶的制熱原理，在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)新知的欲望與沖動。通過精心設(shè)計問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究和分類、類比等思維方法對化學(xué)能與熱能的關(guān)系進(jìn)行了深入討論和交流，使學(xué)生經(jīng)常處于“憤悱”狀態(tài)，從而達(dá)到能讓學(xué)生從宏觀、微觀角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。本節(jié)課最后采用暖寶寶和化學(xué)能在日常生活中的應(yīng)用結(jié)束新課，首尾相應(yīng)，讓知識學(xué)以致用，應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)知識解釋生活中的問題，真正體現(xiàn)“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會”的思想。
中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）30-0178-03
有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物及有機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)的學(xué)科，是化學(xué)中極重要的一個分支，同時也是林學(xué)類、生物類及材料類等相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課。由于有機(jī)化學(xué)這門科學(xué)所涉及的前沿知識非常廣泛，使其知識體系極其紛繁復(fù)雜，在學(xué)習(xí)這門課程時，熟練掌握各種反應(yīng)機(jī)理成為同學(xué)們熟練駕馭有機(jī)化學(xué)知識的重要工具。本文就教學(xué)中的體會，對機(jī)理學(xué)習(xí)中的幾個基本概念和應(yīng)用進(jìn)行簡單的分析，方便同學(xué)們更好地學(xué)習(xí)。
一、從能量的變化分析機(jī)理過程
一個化學(xué)反應(yīng)過程在物質(zhì)變化的過程中必然要經(jīng)歷一些能量變化，如圖1所示，所有的基元反應(yīng)過程可以從圖中的能量變化曲線得以體現(xiàn)。對能量變化曲線進(jìn)行觀察，它由起點、終點、若干個勢壘和勢井及中間的單調(diào)連續(xù)曲線所組成。根據(jù)勢壘的位置和個數(shù)，可以把一個反應(yīng)分成若干個基元機(jī)理過程。在圖1中，A和D作為能量比較低的起點和終點，分別為反應(yīng)原料和產(chǎn)物；B、C兩個勢井為活潑中間體；E、F、G處于勢壘位置，為高能的過渡態(tài)。由于有三個勢壘，該機(jī)理可以分成三個基元機(jī)理反應(yīng)。通過對比一個勢壘兩側(cè)的兩個勢井間的高度差異，可以粗略地判斷出該基元反應(yīng)的平衡方向及平衡常數(shù)等的大致范圍；通過比較A和D的相對高度，可以預(yù)測整個反應(yīng)為吸熱或者放熱過程；通過反應(yīng)機(jī)理的基元反應(yīng)式得到的能量變化曲線圖，可以讓同學(xué)們很容易地找到能量最高的勢壘，即為連串反應(yīng)過程的慢反應(yīng)，也被稱為反應(yīng)的速率控制步驟。
此外，能量變化曲線圖對于平行反應(yīng)的相互競爭判斷也有幫助作用。如圖2所示，從R通過相同的基元反應(yīng)得到活性中間體A，B、C為兩個相互競爭的過渡態(tài)，代表兩個競爭的反應(yīng)方向，從B、C高度的對比可以知道B為速度控制步驟，對比D和E的高度可以看出E為平衡控制步驟。
二、雜化軌道對于機(jī)理掌握的重要性
碳原子外層只具有2s和2p兩種原子軌道，根據(jù)雜化軌道理論，碳原子在與其他原子成鍵時，只可能形成sp、sp2和sp3三種形式的雜化軌道。根據(jù)這三種雜化軌道可形成的獨立σ鍵的關(guān)系，碳原子以這三種雜化方式與其他原子成鍵時，將分別形成直線型、平面三角形和正四面體三種形式的立體結(jié)構(gòu)。這就基本上限制了有機(jī)化合物靜態(tài)分子中指定碳原子的構(gòu)型，基本不會出現(xiàn)其他的立體結(jié)構(gòu)，對此深刻的理解就等于對于分子立體結(jié)構(gòu)的基本掌握。如圖3中，雙鍵A上的兩個碳原子都是sp2雜化，B碳原子為sp3雜化，C上的兩個碳原子均為sp雜化。在圖4中，以軌道形式畫出了重疊二烯烴的結(jié)構(gòu)，可以看出，B為sp2雜化，而A為sp雜化，圖4也適合對乙烯酮、異氰酸酯和重氮甲烷等結(jié)構(gòu)的描述。
在反應(yīng)機(jī)理中討論的極限結(jié)構(gòu)，即中間體和過渡態(tài)，也沒有脫離sp，sp2，sp3這三種結(jié)構(gòu)。在有機(jī)化學(xué)教材中，出現(xiàn)最多的中間體和過渡態(tài)是帶有一個p軌道的sp2雜化軌道，不同之處只在于中間體是游離的p軌道，而過渡態(tài)是一側(cè)或者兩側(cè)連接有共價鍵的高能p軌道，它們分別處于能級圖的勢井和勢壘位置，如圖5所示。而在能級圖的其他位置，表明了過渡態(tài)與中間體之間，或者過渡態(tài)與反應(yīng)物或產(chǎn)物之間的所有轉(zhuǎn)化過程。
不管是分子或者活潑中間體，烯烴的平面三角形結(jié)構(gòu)都是一個非常典型、非常重要的結(jié)構(gòu)。例如，由sp3雜化軌道斷鍵得到的具有sp2雜化軌道結(jié)構(gòu)的碳正離子、碳負(fù)離子和自由基，與由烯烴加成得到碳正離子，碳負(fù)離子和自由基具有完全相同的碳架結(jié)構(gòu)。因此熟練運用雜化軌道理論學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理是同學(xué)們必須掌握的基本技能。
三、重視魚鉤鍵的作用
有機(jī)化合物的共價鍵分為極性和非極性兩種，其對應(yīng)的斷裂方式有均裂和異裂兩種，其成鍵的方式也可分成兩種，這里我們給出一對對應(yīng)的名字：均成和異成。均成是由兩個軌道各提供一個電子形成共價鍵，異成則是一個軌道提供兩個電子，另一個軌道只提供空軌道形成共價鍵的過程。其中，異成和異裂是用魚鉤鍵來表示兩個電子的轉(zhuǎn)移方向，充分理解魚鉤鍵的作用對于學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，無論是酸堿中和還是親核、親電等類型的反應(yīng)中有機(jī)化合物分子的變化過程都非常重要。如圖6所示，通過鹵代烴消除反應(yīng)中可以充分體會魚鉤鍵對于幫助理解的作用。
至于一個反應(yīng)是親核還是親電，我的個人理解是，親電和親核反應(yīng)總是同時發(fā)生的，只是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)認(rèn)知體系形成的過程中定義的主體不一致而已。在速度控制步驟中，魚鉤鍵指向的分子為主體時該反應(yīng)即為親核反應(yīng)，反之則為親電反應(yīng)。如圖7所示，在烯烴加成的慢反應(yīng)中，烯烴為主體，從箭頭的方向來看為親電；而如圖8所示，在羰基加成的速度控制步驟中，羰基為主體，從箭頭方向來看為親核反應(yīng)，在主體的界定上尊重歷史和習(xí)慣即可。
四、對相關(guān)機(jī)理進(jìn)一步類比以利于幫助記憶
既然根據(jù)能級圖可以把一個反應(yīng)分成若干個基元反應(yīng)，而在不同類型的反應(yīng)機(jī)理中，有很多基元反應(yīng)又是非常相似的，那么通過對這些基元反應(yīng)做進(jìn)一步的類比，在不同的機(jī)理之間建立起內(nèi)在的聯(lián)系，可以使歸納和記憶變得更為簡單。
通過對羥醛縮合、康尼查羅歧化和克萊森酯縮合反應(yīng)進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的相似性（如圖9～11所示）。觀察三個機(jī)理的速率控制步驟，我們會發(fā)現(xiàn)都是親核加成反應(yīng)（用虛框標(biāo)出），進(jìn)攻試劑都通過前面各自的基元反應(yīng)得到帶有負(fù)電的親核試劑。
五、結(jié)論
挖掘各知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，把零散的知識歸納成知識網(wǎng)，使知識結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化，有助于把握各知識點之間的聯(lián)系.本章的知識網(wǎng)如圖1所示.
圖1
二、把握變化本質(zhì)
以能量守恒為基礎(chǔ)，從宏觀和微觀兩個角度分析，可以揭示化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì).
1.宏觀角度
從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)中的能量變化情況如圖2所示：
圖2
ΔH=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量
2.微觀角度
從鍵能的角度分析，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)中的能量變化情況如圖3所示.
圖3
ΔH=反應(yīng)物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和
三、對比分析概念
對一些容易混淆的化學(xué)概念進(jìn)行對比分析，有助于加深對概念的理解，對比一般可列表（見表1、表2）進(jìn)行.
表1 熱化學(xué)方程式和普通化學(xué)方程式的對比
熱化學(xué)方程式普通化學(xué)方程式
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）
ΔH=-571.6kJ/mol2H2+O2
點燃2H2O
右端有表示能量變化的ΔH右端無表示能量變化的ΔH
必須標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)不標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)
化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)化學(xué)計量數(shù)可以表示物質(zhì)的量，也可以表示微粒個數(shù)，一般都是整數(shù)
不用標(biāo)明反應(yīng)的條件、“”或“”需要標(biāo)明反應(yīng)的條件、“”或“”
表2 燃燒熱與中和熱概念對比
燃燒熱中和熱
相同點能量變化放熱反應(yīng)
ΔHΔH
不同點反應(yīng)物的量1 mol（O2不限量）可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量不限量H2O是1mol
反應(yīng)熱
的含義1 mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量；不同反應(yīng)物的燃燒熱不同生成1molH2O時放出的熱量；不同反應(yīng)物的中和熱大致相同，均約為
57.3 kJ/mol
四、建立思維模型
根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱是本章最重要的題型，復(fù)習(xí)時應(yīng)注意總結(jié)運用蓋斯定律計算的要點，建立如圖4所示的思維模型，做到觸類旁通，以不變應(yīng)萬變.
先確定
待求的
化學(xué)方
程式
找出待求化學(xué)方
程式中各物質(zhì)在
已知化學(xué)方程式
中的位置
根據(jù)待求化學(xué)方程式中
各物質(zhì)的計量數(shù)和位置
對已知化學(xué)方程式進(jìn)行
處理，得到變形后的新
化學(xué)方程式
將新得到的化學(xué)
方程式進(jìn)行加減
（反應(yīng)熱也需要
相應(yīng)加減）
寫出待求的熱化學(xué)方程式
圖4
五、走出認(rèn)識誤區(qū)
本章有很多似是而非的問題，需要深入思考，走出認(rèn)識誤區(qū).
誤區(qū)1：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化就是熱量的變化
能量的形式多種多樣.在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的同時，必然發(fā)生能量的變化.有些反應(yīng)需要吸收能量，反應(yīng)中熱能、光能、電能等轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，如植物的光合作用、水的電解等；有些反應(yīng)需要放出能量，反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等，如化石燃料的燃燒.
誤區(qū)2：需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng).有很多放熱反應(yīng)也要加熱，加熱是促使反應(yīng)開始，加快反應(yīng)速率的條件之一.例如，氫氣和碘的反應(yīng)在高溫下才能發(fā)生，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng).
誤區(qū)3：吸熱反應(yīng)一定要加熱才能發(fā)生
大部分吸熱反應(yīng)都需加熱才能發(fā)生，但有些吸熱反應(yīng)在常溫下卻能發(fā)生，它們吸收的是周圍環(huán)境中的熱量，使環(huán)境溫度降低.
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為放熱和吸熱，反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大小.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生.反應(yīng)開始時需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng).反應(yīng)的熱量變化與反應(yīng)發(fā)生是否需要加熱沒有必然的聯(lián)系.
誤區(qū)4：物質(zhì)所具有的能量越高，該物質(zhì)越穩(wěn)定
物質(zhì)所具有的能量越高，該物質(zhì)越不穩(wěn)定.物質(zhì)都具有由不穩(wěn)定走向穩(wěn)定的傾向.物質(zhì)本身所具有的能量越低，說明其結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，化學(xué)鍵越牢固.因此反應(yīng)放出的熱量越多，產(chǎn)物也就越穩(wěn)定.
誤區(qū)5：酸堿的物質(zhì)的量越多，該反應(yīng)的中和熱越大
在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol H2O時放出的熱量是中和熱，中和熱是以反應(yīng)生成1 mol H2O為基礎(chǔ)度量的，與酸堿的用量無關(guān)，所以增加酸堿的量不影響中和熱的數(shù)值.
對于不同的中和反應(yīng)，其反應(yīng)熱與酸堿的類型和物質(zhì)的量是有關(guān)系的.
①如果是弱酸或弱堿參加的中和反應(yīng)，要考慮弱電解質(zhì)電離過程中要吸收熱量；
②如果是濃硫酸直接和強(qiáng)堿混合，要考慮濃硫酸被稀釋時放出的熱量；
③如果是固體物質(zhì)直接反應(yīng)，要考慮溶解過程中的熱效應(yīng)；
④如果反應(yīng)過程中有沉淀、氣體等其他物質(zhì)生成，則要全面綜合考慮該反應(yīng)的反應(yīng)熱.
誤區(qū)6：不同條件下完成的可逆反應(yīng)，其ΔH與反應(yīng)進(jìn)行的程度有關(guān)
可逆反應(yīng)實際上都具有不徹底性，條件不同，反應(yīng)的程度不一定相同，反應(yīng)熱也不一定相同，要依據(jù)平衡移動原理進(jìn)行分析比較.但對于既定的反應(yīng)，其ΔH卻是個定值，平衡移動，能改變吸收或放出的熱量，但不會使ΔH發(fā)生改變.
ΔH表示反應(yīng)已完成時的熱量變化，與反應(yīng)是否可逆及反應(yīng)進(jìn)行的程度無關(guān).例如：
N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
ΔH=-92.4 kJ/mol
該反應(yīng)表示1 mol N2和3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3時放出92.4 kJ的熱量.但實際上1 mol N2（g）和3 mol H2（g）充分反應(yīng)，不可能生成2 mol NH3（g），故實際反應(yīng)放出的熱量肯定小于92.4 kJ.
誤區(qū)7：ΔH的單位“ kJ?mol-1”是表示每摩爾反應(yīng)物反應(yīng)時熱量的變化
“ kJ?mol-1”并不是指每摩爾具體物質(zhì)反應(yīng)時伴隨的能量變化，而是指給定形式的具體反應(yīng)的能量變化.如
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ΔH=-483.6 kJ?mol-1
此反應(yīng)的反應(yīng)熱是指每摩爾反應(yīng)
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）
放出的熱量為483.6 kJ.ΔH與化學(xué)方程式的寫法有關(guān)，如
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） ΔH=-241.8 kJ?mol-1
另外反應(yīng)熱還與反應(yīng)物的狀態(tài)有關(guān)，如
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ΔH=-571.6 kJ?mol-1
六、了解考查方向
能量和能源問題是化學(xué)中的核心問題，雖然這部分內(nèi)容在教材中所占的篇幅較少，但卻是高考的必考內(nèi)容.在高考中經(jīng)常涉及的內(nèi)容有：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)、書寫熱化學(xué)方程式或判斷熱化學(xué)方程式的正誤、有關(guān)反應(yīng)熱的計算、比較反應(yīng)熱的大小等.近年來的高考試題特別關(guān)注社會熱點，經(jīng)常將反應(yīng)熱、能源、環(huán)境保護(hù)等問題進(jìn)行綜合，需要引起重視.
例1 在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，ΔH 1>ΔH 2的是（ ）
（A） 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ΔH1 ；
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ΔH2
（B） S（g）+O2（g）=SO2（g） ΔH1 ；
S（s）+O2（g）=SO2（g） ΔH2
（C） C（s）+O2（g）=CO2（g） ΔH1 ；
C（s）+12O2（g）=CO（g） ΔH2
（D） H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） ΔH1；
12H2（g）+12Cl2（g）=HCl（g） ΔH2
解析：本題要求比較焓變ΔH的相對大小，要考慮正負(fù)號問題.本題中的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，ΔH為負(fù)，放熱越多，ΔH越小.（A）中生成液態(tài)水時放熱多，ΔH1>ΔH2；（B）中氣態(tài)硫燃燒放熱多，ΔH1
答案：（A）
例2 肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料.
（1）已知在298 K、101 kPa時，32.0 g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624 kJ，則N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 .
（2）若肼和強(qiáng)氧化劑液態(tài)H2O2反應(yīng)，產(chǎn)生大量N2和水蒸氣，并放出大量熱.已知在此條件下0.4 mol肼與足量H2O2（l）反應(yīng)放出256.652 kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ；若H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44 kJ/mol，則16 g液態(tài)肼與足量的液態(tài)H2O2反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是 kJ.
解析：（1）32 g 液體N2H4的物質(zhì)的量恰為1 mol，25℃、101 kPa時生成液態(tài)水，熱化學(xué)方程式即可書寫成：
N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l） ΔH=-624 kJ/mol
（2）生成水蒸氣時，0.4 mol N2H4與足量H2O2反應(yīng)放出256.652 kJ的熱量，則同條件下1 mol N2H4與足量H2O2反應(yīng)放出641.63 kJ熱量，故其熱化學(xué)方程式為：
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）
ΔH=-641.63 kJ/mol
H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44 kJ/mol
當(dāng)生成液態(tài)水時，其熱化學(xué)方程式為：
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O （l）
ΔH=-（641.63+44×4）=-817.63 kJ/mol
所以16 g液態(tài)肼（0.5 mol）與足量的液態(tài)H2O2反應(yīng)，放出817.63 kJ/mol×0.5mol=408.815 kJ的熱量.
答案：（1）N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l） ΔH=
-624 kJ/mol
（2）N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g） ΔH=-641.63 kJ/mol 408.815
例3 根據(jù)下列條件計算有關(guān)反應(yīng)的焓變：
（1）已知：Ti（s） +2Cl2（g） = TiCl4（l）
ΔH = -804.2 kJ?mol-1
2Na（s） +Cl2（g） = 2NaCl（s） ΔH = -882.0 kJ?mol-1
Na（s） = Na（l） ΔH=2.6 kJ?mol-1
則反應(yīng)TiCl4（l） +4Na（l） = Ti（s） +4NaCl（s）的ΔH = kJ?mol-1.
（2）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）
ΔH=-483.6 kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） ΔH=-92.4 kJ?mol-1
N2（g）+O2（g）=2NO（g） ΔH=-180.5 kJ?mol-1
則反應(yīng)6NO（g）+ 4NH3（g）= 5N2（g）+ 6H2O（g）的ΔH= .
（3）已知下列反應(yīng)數(shù)值：（見表2）
表2
反應(yīng)
序號化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱
①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）ΔH1=-26.7 kJ?mol-1
②3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）ΔH2=-50.8 kJ?mol-1
③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2 （g）ΔH3=-36.5 kJ?mol-1
④FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g） ΔH4
則反應(yīng)④的ΔH4=kJ?mol-1.
解析：（1）由已知反應(yīng)得：
TiCl4（l）= Ti（s） +2Cl2（g） ΔH=+804.2 kJ?mol-1 ①
4Na（s） +2Cl2（g） = 4NaCl（s） ΔH=-1764.0 kJ?mol-1 ②
4Na（s） = 4Na（l） ΔH=10.4 kJ?mol-1 ③
將①+②-③得：TiCl4（l） +4Na（l） = Ti（s） +4NaCl（s）
ΔH=+804.2 kJ?mol-1-1764.0 kJ?mol-1-10.4 kJ?mol-1=-970.2 kJ?mol-1
（2）由已知反應(yīng)得：
6H2（g）+3O2（g）=6H2O（g） ΔH1=-1450.8 kJ?mol-1 ①
2N2（g）+6H2（g）=4NH3（g） ΔH2=-184.8 kJ?mol-1 ②
3N2（g）+3O2（g）=6NO（g） ΔH3=-541.5 kJ?mol-1 ③
①-②-③得：6NO（g）+ 4NH3（g）= 5N2（g）+ 6H2O（g）
ΔH=（-1450.8+184.8+541.5） kJ?mol-1=-724.5 kJ?mol-1
（3）將（①×3-②-③×2）/6得：
FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g）
則：
[1]王革，武育香，鄭慶林.哲學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1990.2.
[2]魏光，林銀鐘，陳鴻博.論現(xiàn)代化學(xué)定義及其原則宗旨[J].化學(xué)通報，1997，（7）.
[3]唐敖慶，盧嘉錫，徐光憲.化學(xué)哲學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，1985.77.
教學(xué)中，一定要盡量通過實驗，讓學(xué)生直接感知體現(xiàn)物質(zhì)性質(zhì)的變化過程中的熱、光等現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識其中的能量轉(zhuǎn)化道理。例如，金屬如鎂、鐵、、非金屬如碳、硫、、化合物如一氧化碳、甲烷、等都可以在空氣氧氣、中燃燒；水可以電解出氫氣和氧氣。對此，要通過實驗，讓學(xué)生感受到碳、硫等燃燒時都放出熱量，鎂條燃燒時發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，鐵絲在氧氣中燃燒時火星四射，水分解需要通電等能量轉(zhuǎn)化的效果；認(rèn)識到能量轉(zhuǎn)化主要是生成或釋放化學(xué)能，是化學(xué)變化的重要條件和特征，能量轉(zhuǎn)化的重要表現(xiàn)是放熱、吸熱、發(fā)光、耗電等?！拔镔|(zhì)構(gòu)成的奧秘”主要是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理論闡述初中化學(xué)對此只是初步涉及、，很多內(nèi)容滲透在具體物質(zhì)的介紹中。學(xué)生通過初中物理的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道吸收和放出熱量對物態(tài)變化的影響；還知道溫度越高，原子和分子運動越劇烈，分子動能越大。在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生會初步認(rèn)識分子、原子和離子。在“溶解和溶液”內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，學(xué)生會知道，溶質(zhì)分子在溶劑分子的作用下，會向溶劑中擴(kuò)散，并且加熱一般會加速擴(kuò)散過程；還會知道有的物質(zhì)在溶解時會吸收熱量，有的物質(zhì)在溶解時會放出熱量，特別的如濃硫酸稀釋時本質(zhì)是溶解、會釋放大量的熱量。因此，教學(xué)中，教師可以把溶解和物態(tài)變化這兩類物理變化溶解有時伴隨有化學(xué)變化、聯(lián)系起來進(jìn)行比較，引導(dǎo)學(xué)生從微觀粒子的角度理解能量轉(zhuǎn)化：
固體吸熱后分子運動加劇，分子動能增大，到了一定程度，分子擺脫束縛，變成液體；液體再吸熱后分子運動再加劇，分子動能再增大，到了一定程度，分子分散遠(yuǎn)離，變成氣體。溶解不是簡單的擴(kuò)散過程，還會伴隨有水合過程，即形成水合離子的過程。擴(kuò)散是吸熱過程，水合是放熱過程。一般地，原子離子、質(zhì)量越大，擴(kuò)散吸熱越多；離子電荷越高、半徑越小，水合放熱越多。當(dāng)水合放熱大于擴(kuò)散吸熱時，就表現(xiàn)為溶解放熱；反之為溶解吸熱?！盎瘜W(xué)與社會發(fā)展”主要是對物質(zhì)用途的鮮活介紹，很多內(nèi)容也滲透在具體物質(zhì)的介紹中。教學(xué)中，首先要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到，能量是人類生存和發(fā)展最重要的條件之一，更好地獲取和利用能量，尤其是合理地獲取和利用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量對人類生活具有重要意義。目前人類最基本的獲取能源的方式是燃燒木炭和化石燃料等熱值高、來源廣的可燃物，但是太陽能、地?zé)崮?、核能等新能源的開發(fā)和利用也已刻不容緩。例如，可引導(dǎo)學(xué)生針對事實“科學(xué)家們正在尋找新的方法，如在太陽能及催化劑的條件下，得到氫能源”，展開多向思考。其次，要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識能量轉(zhuǎn)化從科學(xué)到技術(shù)從性質(zhì)到用途、的區(qū)別。例如，生石灰與水反應(yīng)放出的熱量能煮熟雞蛋，在實驗室里總是利用酒精燃燒釋放的熱量加熱試劑和藥品，可是我們很少在生活中使用這些方式來加熱物品；很多物質(zhì)燃燒時會放出光，但是我們很少用它們來照明；水通電分解可以得到氫氣和氧氣，但我們也很少在工業(yè)中用此法來獲得氫氣。由此，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別：技術(shù)需要以人為本，關(guān)注現(xiàn)實生活，考慮經(jīng)濟(jì)成本。
二、挖掘、整合生活事例和課外讀物
生活事例和課外讀物中的很多內(nèi)容，都是開闊學(xué)生思路，啟發(fā)學(xué)生思維，強(qiáng)化學(xué)生能量轉(zhuǎn)化意識的良好素材和資源。教學(xué)中可以根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的類型適時地引入相關(guān)內(nèi)容。講到化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化時，可以從食物加熱和身體取暖的需要出發(fā)，給學(xué)生介紹自熱飯盒、暖寶寶的用途和其中的原料，引導(dǎo)學(xué)生思考其原理。同時，還可以引導(dǎo)學(xué)生討論人類常用的食物加熱和身體取暖的方法，并說說學(xué)了化學(xué)知識后想到的新方法。講到化學(xué)能與光能的轉(zhuǎn)化時，可以結(jié)合學(xué)生熟悉的熒光棒，介紹其原理：經(jīng)過彎折、擊打或揉搓，其玻璃管夾層破裂，原本內(nèi)外隔離的過氧化物和酯類化合物得以混合，從而發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的能量傳遞給熒光染料，使其發(fā)出熒光。此外，還可以結(jié)合學(xué)生常見的焰火，介紹其原理：火藥爆炸促使其中的一些金屬或金屬離子燃燒，發(fā)生焰色反應(yīng)而放出五顏六色的光。講到化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化時，可以通過“觀察銅鋅原電池”實驗，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，了解電池充、放電過程中的能量轉(zhuǎn)化，以及電池的廣泛應(yīng)用給生活帶來的便利，并了解如何防止廢舊電池的污染，特別是重金屬離子的污染。同時，還可以結(jié)合電子手表、手機(jī)、電瓶車等日常用品，介紹電池的不同種類及其性能。講到化學(xué)能與動能的轉(zhuǎn)化時，可以給學(xué)生講講運載火箭的動力源：用煤油、酒精、偏二甲肼、液態(tài)氫等作為燃燒劑燃料、，而用液態(tài)氧、四氧化二氮等氧化劑推進(jìn)劑、幫助燃燒，利用燃燒放出熱能，再轉(zhuǎn)變成動能，反推火箭升天。此外，還可以適當(dāng)介紹人體從獲取食物到維持生命活動的過程中，化學(xué)變化與能量轉(zhuǎn)化所起的作用。
三、綜合利用教材和生活、課內(nèi)和課外內(nèi)容
修訂中的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任”等五個維度構(gòu)成的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，將原來的三維目標(biāo)有機(jī)整合并提升至更上位的學(xué)科哲學(xué)層面，凸顯了化學(xué)學(xué)科在育人方面的教育價值[1]。然而，如何將其有效地轉(zhuǎn)化為教師具體的課堂教學(xué)行為，將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落實到課堂教學(xué)層面，是高中化學(xué)教師當(dāng)前最為關(guān)注并困惑的問題。筆者認(rèn)為，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)并非要求教師們對課堂教學(xué)目標(biāo)另起爐灶，而是要整合三維目標(biāo)，核心是對教學(xué)文本中知識載體的教育價值的認(rèn)識提升和有效的教學(xué)設(shè)計（轉(zhuǎn)化）。
一、公開課的教師教學(xué)行為效度分析
本節(jié)公開課選自蘇教版《化學(xué)2》專題二第二單元的“化學(xué)反應(yīng)中的能量”[2]，該節(jié)公開課的教學(xué)設(shè)計主要環(huán)節(jié)見表1。本節(jié)課基本以蘇教版教材中知識的呈現(xiàn)順序進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，從時間分布可看出，教學(xué)目標(biāo)是紙筆測驗中的高頻考點“熱化學(xué)方程式書寫”這一知識與技能目標(biāo)，教學(xué)重點則放在以任務(wù)驅(qū)動的熱化學(xué)方程式相關(guān)試題的當(dāng)堂練習(xí)，難點為熱化學(xué)方程式書寫的完整規(guī)范的解決，課堂實施則貫穿從練習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、從教師點評中修正問題的教學(xué)思路?？梢哉f，基于教師對學(xué)科教育的應(yīng)試經(jīng)驗與功利思考，這樣的教學(xué)設(shè)計似乎合理有效，許多中學(xué)聽課的同行也持肯定的意見。然而，筆者聽完課后心里總感覺不能釋懷的是，該節(jié)課到底該給孩子的人生留下什么？我們教師到底為什么而教？為什么要這樣教？教的效果到底如何？
評價一堂課基于不同的視角，可能會得到不同的結(jié)論。但是，評價的效標(biāo)包括以下幾個基本點：一是教學(xué)目標(biāo)是否定位準(zhǔn)確，其定位依據(jù)是什么？二是貫徹目標(biāo)所采取的教學(xué)策略是否合理，其合理的依據(jù)是什么？三是課堂調(diào)控是否流暢，流暢的內(nèi)涵是什么？四是利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段等輔助有否特色，特色的意義又是什么？因此，教學(xué)設(shè)計中如何對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，需要深刻理解教材內(nèi)容的教育價值，才能充分挖掘其教育功能。
二、教材文本中知R載體的教育價值及功能分析
對教材知識載體的教育價值與功能的分析，首先應(yīng)回歸于課程標(biāo)準(zhǔn)（見表2）。
從表2可以看出，“化學(xué)反應(yīng)與能量”這一內(nèi)容領(lǐng)域的中學(xué)學(xué)習(xí)要求分成三個階段。本節(jié)課是學(xué)生在義務(wù)教育階段已經(jīng)“知道化學(xué)反應(yīng)總會伴有能量變化”的基礎(chǔ)上，承上啟下進(jìn)一步“知道化學(xué)反應(yīng)伴有能量變化的原因”，為高中選修的進(jìn)階“認(rèn)識這一原因可以為我們?nèi)祟惾绾卫谩贝蛳禄A(chǔ)。學(xué)習(xí)對象則是不分文理的所有受教育的學(xué)生?；谡n程標(biāo)準(zhǔn)要求的本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)分析，該知識載體對本階段學(xué)生的學(xué)習(xí)要求可以從三個認(rèn)識維度展開。
1.對學(xué)生世界觀會形成怎樣的基本態(tài)度和情感
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)可以看出，本節(jié)課教學(xué)的核心要點有兩個：一是知道化學(xué)反應(yīng)總會伴有能量變化的原因，是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成。反應(yīng)物與生成物兩者的能量有差異，這些能量必然會通過宏觀的形式表現(xiàn)出來。二是知道這一原因后，學(xué)會用一種簡單的符號化方式將這一變化表征出來。顯然，這樣的學(xué)習(xí)過程和認(rèn)識結(jié)果，會使學(xué)生形成對化學(xué)科學(xué)獨特的認(rèn)識物質(zhì)世界的方法和視角的賞析與價值認(rèn)同：世界萬物萬千變化的宏觀現(xiàn)象，深入其微觀探索，可以得到規(guī)律性認(rèn)識，并且對于這些規(guī)律性，化學(xué)學(xué)科還能用特有的符號化方式進(jìn)行表達(dá)。這樣的影響，遠(yuǎn)比掌握某個具體知識要有意義得多。因此，如何幫助學(xué)生自我建構(gòu)起化學(xué)反應(yīng)總伴隨有能量變化的微觀視角并獲得認(rèn)知，從教育的本原來講才應(yīng)該是本節(jié)課最核心的目標(biāo)！
2.學(xué)生能夠掌握哪些化學(xué)獨特的認(rèn)識世界的方法和能力
學(xué)生已經(jīng)具有了化學(xué)反應(yīng)基本特征及其反應(yīng)本質(zhì)基本了解的知識。因此，借用學(xué)生的已有知識進(jìn)行類比與遷移，幫助學(xué)生自主建構(gòu)對化學(xué)反應(yīng)總伴有能量變化的本質(zhì)的探討這樣一個新認(rèn)識，是該節(jié)課教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)方法與能力發(fā)展培養(yǎng)上的教育功能所在。課堂教學(xué)應(yīng)該從這樣一條教學(xué)主線出發(fā)，即化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？在化學(xué)變化過程中，反應(yīng)物發(fā)生了什么變化？生成物發(fā)生了什么變化？這些變化除了導(dǎo)致物質(zhì)組成的改變，還導(dǎo)致哪些變化？這樣的變化有可能導(dǎo)致哪些宏觀結(jié)果？物質(zhì)的變化過程可以用化學(xué)反應(yīng)方程式表示，化學(xué)反應(yīng)的能量變化過程也能否用這種符號化的方式表達(dá)？熱化學(xué)方程式書寫與化學(xué)反應(yīng)方程式書寫的差異在哪？為什么？通過這樣一系列的問題串解決與演繹思維，逐步養(yǎng)成學(xué)生化學(xué)學(xué)科獨特的思維習(xí)慣，完成學(xué)科素養(yǎng)有關(guān)“宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的要求。這種自主解決問題獲得新認(rèn)知的過程，是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，它遠(yuǎn)比知識的記憶來得重要。
3.學(xué)生能夠掌握哪些有關(guān)的化學(xué)知識與技能
該節(jié)課的核心是如何認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)總會伴隨能量變化的本質(zhì)的認(rèn)知培養(yǎng)和能力培養(yǎng)，核心知識與技能應(yīng)該是熱化學(xué)方程式的書寫。通過自我建構(gòu)對化學(xué)反應(yīng)中能量變化本質(zhì)的了解，能夠更加深刻地理解和把握書寫熱化學(xué)方程式為什么與化學(xué)方程式有不同的要求，其不同點所反映的本質(zhì)是什么。因此，這樣的認(rèn)知結(jié)構(gòu)形成，可以更加有效地固化并轉(zhuǎn)化為學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維及素養(yǎng)。
三、基于化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計探討
由該節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科核心素養(yǎng)教育的價值分析可見，課堂教學(xué)中的學(xué)科素養(yǎng)教育功能的挖掘與利用，應(yīng)該緊緊圍繞解決學(xué)生的認(rèn)知沖突即“為什么化學(xué)反應(yīng)總會伴隨能量變化”這一主線，以幫助學(xué)生自我建構(gòu)化學(xué)反應(yīng)與能量關(guān)系的初步認(rèn)識為教學(xué)目標(biāo)，以真正理解熱化學(xué)方程式書寫的基本要求為教學(xué)效果評價的效標(biāo)。由此，進(jìn)行教學(xué)再設(shè)計實例的過程分析見表3。
學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在該學(xué)科（或特定學(xué)習(xí)領(lǐng)域）學(xué)習(xí)過程中取得的能體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)特征的關(guān)鍵成就[4]。這種關(guān)鍵成就不是先天而是通過學(xué)習(xí)以及其他活動逐漸養(yǎng)成的后天行為，它的形成不僅需要結(jié)構(gòu)化的知識技能，更需要基本方法和思維模式。因此，教師基于學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂轉(zhuǎn)型，教學(xué)強(qiáng)調(diào)的不是記住了“是什么”，而是解決了“為什么”。十四年的新課程改革實踐的反思表明，就化學(xué)這門科學(xué)課程而言，阻礙教師推進(jìn)新課程改革實施和教師專業(yè)發(fā)展的最大障礙，不是理念，而是教師對課程教育的上位認(rèn)識和學(xué)科本體知識的教育價值與功能的認(rèn)知水平。因此，構(gòu)建一個專業(yè)教師發(fā)展的體系與機(jī)制，是推動課程改革學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)真正落實的核心問題。
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文章編號：1008-0546（2016）04-0023-04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.009
新課程改革的標(biāo)志性革新之一，就是從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行表述和設(shè)計。與傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)重視基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng)相比，過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的設(shè)立尤為值得關(guān)注，其體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)既是獲得知識與技能的過程，也是學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確的學(xué)科觀念與價值觀的過程，而后者對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的形成和終身發(fā)展無疑更有巨大意義。新課改實踐已有十四年，廣大教師對高中化學(xué)課程中情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的理解與落實付出了大量的努力、積累了寶貴的經(jīng)驗、形成了豐碩的成果，但仔細(xì)品來，仍有一些問題值得繼續(xù)思考。部分課堂中將情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的落實視為相對孤立環(huán)節(jié)，并未與知識與技能、過程與方法的學(xué)習(xí)實踐有效結(jié)合，將其從教學(xué)過程中刪去并不影響課堂的完整性和流暢度，情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)成為教學(xué)中美麗的點綴而非必需；部分教師將有意識培養(yǎng)情感態(tài)度與價值觀的教學(xué)環(huán)節(jié)安排在課堂引入（初始）或總結(jié)（最后）階段，且用時不超過五分鐘，與知識與技能、過程與方法目標(biāo)的貫徹落實相比，情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)在課堂教學(xué)中所占權(quán)重偏少；對于承載情感態(tài)度與價值觀的內(nèi)容素材，部分教師仍局限于從愛國主義、環(huán)境保護(hù)、知識應(yīng)用、化學(xué)史知識等方面開發(fā)，且其教學(xué)功能多被理解為調(diào)動情緒、激發(fā)興趣，這無疑使情感態(tài)度與價值觀應(yīng)有的教學(xué)效能大大窄化。對于上述現(xiàn)象究其原因，筆者以為，仍有必要將情感態(tài)度與價值觀的內(nèi)涵、功能、意義、實施途徑及方法等問題作進(jìn)一步理解認(rèn)知。
一、情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)涵認(rèn)知
有效落實情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)，首要任務(wù)應(yīng)該是明確情感態(tài)度與價值觀的內(nèi)涵、生成途徑及評價方式。盡管情感態(tài)度與價值觀是新課改以來教學(xué)研究的熱點之一，但對于這一名詞本身的解釋似乎并不多見，或許研究者以為其內(nèi)涵應(yīng)為大眾所熟知，而更專注于情感態(tài)度與價值觀方面應(yīng)達(dá)成的目標(biāo)和實踐的措施。各類教育教學(xué)工具資料中，則對情感、態(tài)度和價值觀三個名詞分別進(jìn)行了解釋說明，值得關(guān)注思考。
關(guān)于情感，《教師百科辭典（社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社 1987）》中認(rèn)為，情感是人對客觀事物是否符合人的需要而產(chǎn)生的體驗，體驗是情感的基本特點?！督逃o典（江蘇教育出版社 1989）》中提到，情感是人對客觀現(xiàn)實中對象和現(xiàn)象所采取態(tài)度的體驗，是以客觀事物能否滿足人的需要為中介的特殊反映，對那些符合或滿足人的需要的事物，會產(chǎn)生肯定的情感；對于態(tài)度，《教師百科辭典（社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社 1987）》中認(rèn)為，態(tài)度指個人對各種事物和現(xiàn)象所持的一種比較穩(wěn)定的概括的思想、興趣或目的的傾向性。在態(tài)度的組成中，包括認(rèn)知、情感和行為傾向三個因素，其中以情感因素為核心；《中國中學(xué)教學(xué)百科全書?教育卷（沈陽出版社 1993）》中則將態(tài)度表述為個體依據(jù)自己的觀念，對態(tài)度客體所產(chǎn)生的一種評價性的較持久的內(nèi)部反應(yīng)傾向，是包含了認(rèn)知、情感和行為意向三種成分的較穩(wěn)定持久的個體內(nèi)在結(jié)構(gòu)；而價值觀，《哲學(xué)大辭典（上海辭書出版社 2003）》中認(rèn)為，價值觀是在一定社會條件下，人的全部生活實踐對自我、他人和社會所產(chǎn)生的意義的自覺認(rèn)識；《當(dāng)代西方心理學(xué)新詞典（吉林人民出版社 2001）》中指出，價值觀是個體對事物及意義評價的觀念系統(tǒng)，即推動并指引人們采取決定和行動的價值取向和標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，情感、態(tài)度與價值觀三者之間存在著相互依存、聯(lián)系并轉(zhuǎn)化的關(guān)系。個體對事物或活動的情感體驗直接決定其所產(chǎn)生的態(tài)度，而這種態(tài)度又將影響個體最終形成的價值判斷和價值取向；反之，個體價值觀的取向又會指導(dǎo)其對待各類事物和現(xiàn)象的態(tài)度和情感。因此，情感態(tài)度與價值觀是一個有機(jī)的整體目標(biāo)，對情感、態(tài)度與價值觀的追求和塑造是不可分割、一脈相承、逐漸遞進(jìn)的。學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價值觀的形成與其在學(xué)習(xí)中的體驗密切相關(guān)，而化學(xué)學(xué)習(xí)體驗的對象應(yīng)包括所有學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容、參與的認(rèn)知活動、經(jīng)歷的研究過程，這些都是學(xué)生積極情感的動力源泉。在此基礎(chǔ)上學(xué)生需對所體驗的知識、活動和過程的認(rèn)知、價值及意義進(jìn)行感悟評價并認(rèn)同，方能進(jìn)而形成積極正面的態(tài)度和價值觀。
二、高中化學(xué)課程中情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)的認(rèn)知及教學(xué)策略
基于上述對情感態(tài)度與價值觀的內(nèi)涵認(rèn)知，結(jié)合高中化學(xué)課程的基本理念、設(shè)計思路和學(xué)習(xí)內(nèi)容，筆者以為，應(yīng)該對高中化學(xué)課程中的情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)形成以下認(rèn)知觀念及教學(xué)策略。
1. 課程標(biāo)準(zhǔn)中情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)的具體要求
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （人民教育出版社 2003）》中對高中學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)形成的情感態(tài)度與價值觀提出了明確具體的要求。首先是需通過科學(xué)探究等化學(xué)科技活動培養(yǎng)學(xué)生感受、認(rèn)識、學(xué)習(xí)并應(yīng)用化學(xué)科學(xué)的興趣和意識；進(jìn)而認(rèn)同、贊賞并關(guān)注化學(xué)科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，養(yǎng)成務(wù)實求真、勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學(xué)態(tài)度，形成可持續(xù)發(fā)展思想，樹立辯證唯物主義的世界觀；最終樹立為中華民族復(fù)興、為人類文明和社會進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。
2. 情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)的價值與意義
相比而言，三維教學(xué)目標(biāo)中的知識與技能在當(dāng)前相當(dāng)比例的課堂教學(xué)中占據(jù)重要地位。亦有部分教師充分認(rèn)識到過程與方法的重要作用，注重在學(xué)習(xí)知識與技能的基礎(chǔ)上歸納、概括相關(guān)知識與技能的客觀規(guī)律和認(rèn)知方法，提煉學(xué)科觀念，形成學(xué)科思想。但如前所述，不少教師仍習(xí)慣性的將情感態(tài)度與價值觀作為知識與技能、過程與方法目標(biāo)落實之后的點綴，將情感態(tài)度與價值觀作為首要或者重要教學(xué)目標(biāo)的課例相當(dāng)少見。筆者以為，必須高度認(rèn)識情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)的重要價值與意義。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程形成積極正面的情感態(tài)度與價值觀，將直接決定其對化學(xué)學(xué)習(xí)所投入的意志、努力和時間，當(dāng)然亦直接決定了化學(xué)學(xué)習(xí)的成果。很多教師擔(dān)心課堂時間有限完成不了教學(xué)任務(wù)而重進(jìn)度輕體驗，試想在教師將知識全部授完后，學(xué)生能真正理解掌握多少，又有多少學(xué)生樂意對被灌輸而來的知識深入鉆研？所謂“興趣是最好的老師”，如果學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容真正產(chǎn)生興趣，即使課堂上教師對知識的教學(xué)任務(wù)沒有完成，學(xué)生也會在課余時間繼續(xù)研究探討，學(xué)習(xí)成果可能會更好。所以教師應(yīng)真正轉(zhuǎn)變觀念，高度重視學(xué)生學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)體驗，幫助學(xué)生樹立積極正面的情感態(tài)度與價值觀，這是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力源泉。在教學(xué)中應(yīng)勇于嘗試將情感態(tài)度與價值觀作為重要甚至首要追求的教學(xué)目標(biāo)，尤其是在部分對于知識與技能方面的要求并不高的課堂教學(xué)中，應(yīng)深度開感態(tài)度與價值觀的教學(xué)功能。
3. 情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)需與知識與技能、過程與方法的落實高度融合
高中化學(xué)課程專家、揚州大學(xué)的吳星教授曾指出，當(dāng)前基礎(chǔ)化學(xué)教育出現(xiàn)的問題之一就是課堂教學(xué)目標(biāo)割裂。應(yīng)認(rèn)識到，三維教學(xué)目標(biāo)指向?qū)W生學(xué)習(xí)認(rèn)知化學(xué)過程的三個角度，知識與技能目標(biāo)解決學(xué)什么，過程與方法目標(biāo)解決怎樣學(xué)，情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)則面向為什么學(xué)、是否愿意學(xué)。知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀這三維目標(biāo)之間亦存在著密切聯(lián)系、互相生成、不可分割的特征。在化學(xué)學(xué)習(xí)中感受形形的物質(zhì)、各種各樣的反應(yīng)、精彩紛呈的實驗、嚴(yán)謹(jǐn)求實的研究等化學(xué)特有的魅力，從而使學(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，激發(fā)其積極正面的情感；在經(jīng)歷的科學(xué)探究過程之中體驗并學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法、從而使學(xué)生逐漸認(rèn)同并贊賞科學(xué)研究的價值和意義，形成正確的科學(xué)態(tài)度和價值觀；在對化學(xué)的概念、原理、物質(zhì)、變化、實驗等知識進(jìn)行有效整合、思辨應(yīng)用過程之中，認(rèn)識化學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，從而使學(xué)生形成化學(xué)的基本觀念，培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀。應(yīng)該認(rèn)識到，學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的過程是不斷感受、感悟化學(xué)科學(xué)的認(rèn)識、研究、形成過程，亦是逐漸形成對化學(xué)科學(xué)的情感態(tài)度與價值觀的過程，絕不可將情感態(tài)度與價值觀的落實僅僅理解為愛國主義教育、化學(xué)史教育和化學(xué)知識應(yīng)用，或者只占用課堂教學(xué)的少量時間，學(xué)生學(xué)習(xí)活動中所經(jīng)歷的內(nèi)容、過程和方法均可以是情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)載體，情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)應(yīng)貫穿學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的始終。
4. 情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)應(yīng)注重學(xué)生對學(xué)習(xí)的體驗指導(dǎo)和價值認(rèn)同
如前所述，情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)的達(dá)成與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的體驗密切相關(guān)，因此，必須高度重視學(xué)習(xí)體驗的質(zhì)量、感悟和升華。首先應(yīng)保障體驗活動的全面和深入，體驗的對象既包括化學(xué)知識、也包括知識的獲得過程；既包括實驗探究活動的實施，也包括探究活動的構(gòu)思、設(shè)計與評價；既包括某一知識的認(rèn)知理解，也包括知識體系的聯(lián)系與建構(gòu)。學(xué)生的全面體驗無疑會耗費時間而影響教學(xué)進(jìn)度，但絕不可因此因噎廢食或越俎代庖，因為親自體驗是學(xué)生充分、整體的感知化學(xué)科學(xué)的唯一途徑，也是激勵學(xué)生認(rèn)同、探索并應(yīng)用化學(xué)科學(xué)的必由之路；其次，應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)習(xí)體驗的指導(dǎo)與引領(lǐng)。學(xué)生在初次經(jīng)歷相關(guān)體驗活動時難免手忙腳亂、不知所措，教師此時相應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ笇?dǎo)，既保障其能夠高效順利的完成體驗，又是很好的化學(xué)方法論的傳授。面對體驗結(jié)果也許學(xué)生會茫然懵懂，某些珍貴的信息素材和情感體驗若不加把握就會稍縱即逝，此時需要教師適時的對體驗中的成果、感悟作相應(yīng)引導(dǎo)。如對實驗探究活動所產(chǎn)生的細(xì)微現(xiàn)象進(jìn)行捕捉解釋，對證據(jù)的采集和推理過程進(jìn)行思辨完善，可以很好的讓學(xué)生體驗到化學(xué)乃至科學(xué)研究的艱辛與成功的快樂，感受并追尋科學(xué)研究中必需的理論與實踐結(jié)合、實事求是、一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范、百折不回、勇于探索等科學(xué)態(tài)度。此外，要形成對待化學(xué)學(xué)習(xí)的良好情感態(tài)度與價值觀，認(rèn)同并贊賞學(xué)習(xí)的意義與價值至關(guān)重要。只有讓學(xué)生明確認(rèn)識到化學(xué)的知識與自己的成長和生活密切相關(guān)，化學(xué)的研究方法科學(xué)有效并可以遷移運用，化學(xué)的觀念和思想值得認(rèn)同并堅持，方可使學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生無窮的內(nèi)驅(qū)力。因此，在教學(xué)中應(yīng)注重介紹學(xué)習(xí)的知識和方法有什么用、怎樣用，使學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)終身受益。
三、注重情感體驗和價值認(rèn)同的教學(xué)設(shè)計初探――以“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”為例
1. 教前記
教學(xué)內(nèi)容出自蘇教版必修教材《化學(xué)2》專題2第二單元，作為化學(xué)反應(yīng)與能量的入門教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識到能量對社會發(fā)展和人類生存的重要作用，了解化學(xué)反應(yīng)與能量的密切聯(lián)系，從而激勵學(xué)生去探索研究化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的原理、規(guī)律和方法，更好的為生產(chǎn)生活服務(wù)。若實現(xiàn)上述教學(xué)任務(wù)無疑必須重視情感態(tài)度與價值觀教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置與落實。課程標(biāo)準(zhǔn)中對本部分內(nèi)容要求僅為“通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化”，江蘇省高中教學(xué)要求中具體解釋為“了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的涵義”和“通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化”，可見對于知識與技能目標(biāo)要求并不高，在教學(xué)中不必追求知識的系統(tǒng)性和完整性而盲目提高教學(xué)要求，只需幫助學(xué)生形成關(guān)于化學(xué)反應(yīng)和能量的基本觀點即可。綜上所述，教學(xué)設(shè)計的重心放在情感態(tài)度與價值觀的貫徹落實完全可行，而情感體驗和價值認(rèn)同則是兩種行之有效的路線途徑。
2. 教學(xué)設(shè)計流程
（1）課堂引入：觀察下列化學(xué)反應(yīng)，指出其用途。
設(shè)計思路：教學(xué)伊始即引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)與能量之間的聯(lián)系，關(guān)注化學(xué)反應(yīng)和能量的價值。既提出本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識主干，又明確價值取向。
（2）初步體驗：燃燒是學(xué)生最為熟悉可提供能量的化學(xué)反應(yīng)，通過原始人燃燒取暖、火箭升天、焰火表演、奧運火炬珠峰點燃和海底傳遞相關(guān)圖片視頻讓學(xué)生直觀體驗燃燒的應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛，對燃燒條件的控制逐步完善。指出不僅燃燒，所有化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，都必然伴隨或吸收或釋放能量的變化，能量可以是熱能、光能、動能、電能等諸多形式。關(guān)注化學(xué)反應(yīng)，不僅要關(guān)注生成新物質(zhì)，還應(yīng)關(guān)注其中的能量變化。
設(shè)計思路：以學(xué)生較為熟悉的燃燒反應(yīng)為案例，通過圖片、視頻等直觀材料幫助學(xué)生體驗其中能量的釋放形式和產(chǎn)生的價值，特別是其中所展現(xiàn)的隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步，燃燒反應(yīng)的價值和作用不斷擴(kuò)展豐富，反應(yīng)的環(huán)境不斷突破人們固有思維的科學(xué)事實，感召學(xué)生認(rèn)同化學(xué)學(xué)習(xí)的價值，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。
（3）全面體驗：
① 學(xué)生完成教材“你知道嗎”，觀察圖片體驗幾例化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式。
② 學(xué)生完成教材“活動與探究”，親身體驗鎂條與鹽酸、Ba （OH）2?8H2O與NH4Cl晶體反應(yīng)中的能量變化。
設(shè)計思路：學(xué)生體驗活動包含觀、察、思、辨、悟、說等方面，要保障學(xué)生深入?yún)⑴c上述各環(huán)節(jié)活動的時間與質(zhì)量，不應(yīng)將體驗簡單等同于觀察，不能讓學(xué)生的體驗流于形式。特別是學(xué)生實驗，盡管目的是體驗化學(xué)反應(yīng)中的吸熱與放熱，但不可因此而削弱對實驗現(xiàn)象的觀察與思考。如鎂帶表面聚集大量氣泡且浮在鹽酸液面上，Ba （OH）2?8H2O與NH4Cl晶體在攪拌過程中產(chǎn)生大量液體而變?yōu)閼覞嵋旱痊F(xiàn)象，合理加以利用，既能幫助學(xué)生很好的掌握有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律，又是很好的科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)素材。
（4）歸納認(rèn)知：介紹放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的定義。提供一些常見反應(yīng)，由學(xué)生根據(jù)生活的經(jīng)驗和已學(xué)的知識判斷屬于吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，總結(jié)判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的一般規(guī)律和經(jīng)驗。
（5）價值認(rèn)同：研究化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化有什么用？
①物質(zhì)中的化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為熱能，提供了人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力。
②熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能是人們進(jìn)行化工生產(chǎn)、研制新物質(zhì)不可或缺的條件和途徑。
設(shè)計思路：從“化學(xué)反應(yīng)有什么用”到“研究化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化有什么用”，乃至后續(xù)“熱化學(xué)方程式有什么用”的教學(xué)設(shè)計，既是對所學(xué)知識內(nèi)容的價值體驗，也體現(xiàn)價值認(rèn)同的不斷發(fā)展和深化，幫助學(xué)生形成相關(guān)價值體系，進(jìn)而發(fā)展為價值觀。
（6）類比認(rèn)知：熱化學(xué)方程式――定量表達(dá)化學(xué)反應(yīng)能量變化的化學(xué)用語。
① 學(xué)生自學(xué)教材相關(guān)內(nèi)容，關(guān)注其與化學(xué)方程式的區(qū)別。
② 觀察下面四個熱化學(xué)方程式，兩兩比較來總結(jié)體會。
據(jù)此總結(jié)書寫熱化學(xué)方程式注意事項，嘗試準(zhǔn)確規(guī)范的表達(dá)其含義。
設(shè)計思路：類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思維方法，學(xué)生在知識的習(xí)得過程中對類比方法進(jìn)行親身運用和體驗，是很好的培養(yǎng)科學(xué)方法、形成科學(xué)態(tài)度并產(chǎn)生價值認(rèn)同的教學(xué)素材。
若改為完全燃燒相同質(zhì)量的上述物質(zhì)，結(jié)論又如何？
熱化學(xué)方程式不僅表示反應(yīng)物與生成物之間的比例關(guān)系，還可表示反應(yīng)物與能量變化之間的比例關(guān)系。因此，計算一定量的反應(yīng)物在反應(yīng)中吸收或放出多少能量是目前熱化學(xué)方程式最重要的用途。
1、數(shù)形結(jié)合思想，化復(fù)雜問題為簡單
數(shù)形結(jié)合思想，就是根據(jù)問題的具體情況，將具有直觀圖形性質(zhì)的問題與具有算法性質(zhì)的問題之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，從而使得學(xué)生的抽象思維與形象思維之間緊密結(jié)合起來。在高中化學(xué)教學(xué)中，通過滲透數(shù)形結(jié)合思想，不僅能化繁為簡、化難為易的便于學(xué)生的優(yōu)化解題，而且利用豐富多彩的圖形也有利于開拓學(xué)生思維，便于理解記憶。
目前，高中化學(xué)中應(yīng)用最多的數(shù)形結(jié)合思想，主要是曲線變化圖。例如，在《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》教學(xué)中，為了使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因與過程，可以用曲線變化圖來表達(dá)反應(yīng)過程中的能量變化；又例如，在《離子反應(yīng)》教學(xué)中，為了更清晰的描述化學(xué)平衡條件下，離子反應(yīng)速率隨著時間的變化規(guī)律，也可用曲線變化圖進(jìn)行表達(dá)。
綜合而言，化學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用步驟一般為：一是根據(jù)已知化學(xué)問題數(shù)據(jù)，繪制變化曲線圖；二是結(jié)合化學(xué)知識，根據(jù)變化曲線圖找出問題的內(nèi)在規(guī)律；三是根據(jù)變化曲線圖對具體問題進(jìn)行分析與解答。正是由于曲線變化圖充分結(jié)合了數(shù)學(xué)思維中的數(shù)形結(jié)合思想，因此在高中化學(xué)教學(xué)中可廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等多個方面的知識應(yīng)用，從而使學(xué)生能更清楚的認(rèn)識到其中的化學(xué)變化規(guī)律，便于學(xué)生對知識點的理解與掌握。
2、分類歸納思想，有利于化學(xué)知識的條理化、系統(tǒng)化
數(shù)學(xué)中的分類歸納思想，它集中體現(xiàn)了化整為零、差異歸類的邏輯性思維模式，通過將問題的共同點與差異點進(jìn)行系統(tǒng)分類，從而使得繁雜的知識點變得更加系統(tǒng)化與條理化。因此，分類歸納思想不僅是一種重要的數(shù)學(xué)思維模式，同樣也是一種有效的知識接受策略和解題策略，在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)其應(yīng)用。
例如，在《氧化還原反應(yīng)》教學(xué)中，為了使學(xué)生掌握氧化還原反應(yīng)的基本類型、各類型的特征與關(guān)系，可結(jié)合分類整理思想對這一知識點進(jìn)行歸納。又例如，在《元素周期表》教學(xué)中，可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原子半徑大小、判斷金屬性的方法、判斷非金屬性方法、元素的主要化合價、元素的電負(fù)性等，對元素的性質(zhì)進(jìn)行分類歸納，從而使學(xué)生能更好的理解與掌握元素性質(zhì)的范疇與內(nèi)涵。
總而言之，在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用分類歸納思想，不僅能使得大量抽象化、繁雜的化學(xué)知識點更加條理化與系統(tǒng)化，從而為學(xué)生有序的學(xué)習(xí)化學(xué)知識創(chuàng)造了良好條件，而且科學(xué)的分類與整理，也能夠更好的反映出各化學(xué)知識點之間內(nèi)部的規(guī)律性與聯(lián)系性，這也有利于學(xué)生對化學(xué)知識的理解與掌握。
3、方程函數(shù)思想，有利于簡化解題難度，提高解題效率
數(shù)學(xué)中的函數(shù)思想，它能利用相關(guān)函數(shù)知識以有效的揭示事物的運動規(guī)律、發(fā)展變化規(guī)律，以反映出事物間的相互聯(lián)系；而方程思想，則是函數(shù)思想的具體體現(xiàn)，也是已知量與未知量之間的矛盾統(tǒng)一。綜合而言，數(shù)學(xué)中的方程與函數(shù)的思想，即是將問題的解題方法，建立在函數(shù)與方程之間的相互聯(lián)系上，從而將表面上看不是函數(shù)的方程問題轉(zhuǎn)換為函數(shù)問題，或者反過來將函數(shù)問題轉(zhuǎn)換為方程問題。
方程函數(shù)思想在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，主要是將化學(xué)問題視為數(shù)學(xué)中的方程式問題，從而使化學(xué)問題能轉(zhuǎn)換為直觀、形象的函數(shù)問題進(jìn)行解答，這樣不僅能大幅度簡化原化學(xué)問題的解算流程，而且能有效提升化學(xué)問題的解題效率與準(zhǔn)確率。
例如，在某化學(xué)例題中，已知某試驗瓶內(nèi)只有氨氣與氯氣兩種氣體，它們會發(fā)生以下混合反應(yīng)：2NH3+3Cl2=6HCl+N2，NH3+HCl=NH4Cl?；旌戏磻?yīng)依次按照上述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，在常溫、常壓條件下，氯氣和氨氣均為a L，其中氯氣占瓶內(nèi)氣體總體百分比含量為x。在混合反應(yīng)結(jié)束后，測得瓶內(nèi)氣體總體積為y L。那么請試討論當(dāng)x的取值范圍不同時，混合反應(yīng)后瓶內(nèi)混合氣體總體積y的變化范圍。
解題思路分析：為了便于求解，可利用方程函數(shù)思想，將a視為y的函數(shù)，并以此建立一次函數(shù)，即：當(dāng)
時，。然后再建立x與y之間的一次
函數(shù)關(guān)系圖，通過方程函數(shù)思想的應(yīng)用，使得該問題答案則能很容易解答出來，從而極大的提高了化學(xué)問題的解題效率與解題準(zhǔn)確率。
4、總結(jié)
筆者結(jié)合長春版高中化學(xué)教學(xué)中的一些實例，就數(shù)學(xué)思維中的數(shù)形結(jié)合思想、分類歸納思想以及方程函數(shù)思想，在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索與研究。數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)型應(yīng)用學(xué)科，其數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)計算以及數(shù)學(xué)思維的有效應(yīng)用，都是其它學(xué)科學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。尤其是數(shù)學(xué)思維，它是將學(xué)科知識轉(zhuǎn)換為實踐應(yīng)用能力的有力杠桿，更應(yīng)當(dāng)在化學(xué)教學(xué)中積極吸收與應(yīng)用，以進(jìn)一步提高學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生在化學(xué)問題解題時的效率與準(zhǔn)確率。
參考文獻(xiàn)
如學(xué)生們理解比較早的質(zhì)量守恒，初中階段因不提相對論中速度對質(zhì)量的影響，因而學(xué)生們就可能不自覺地建立起質(zhì)量永恒不變的思想，直到學(xué)習(xí)狹義相對論才領(lǐng)悟到質(zhì)量是可變的。其實質(zhì)量的不變，在化學(xué)中應(yīng)用的也相對早一些，最早的化學(xué)反應(yīng)都是強(qiáng)調(diào)質(zhì)量守恒的。這也不能怪罪化學(xué)教師，因為在化學(xué)反應(yīng)中雖然伴隨能量轉(zhuǎn)化，但也都是在原子重組過程中化學(xué)鍵的更換上，相對引起的質(zhì)量變化微乎其微。到高中學(xué)生們學(xué)習(xí)愛因斯坦的質(zhì)能方程后，就知道質(zhì)量和能量是息息相關(guān)、密不可分的，當(dāng)一個物體的能量發(fā)生變化時，質(zhì)量也就有相應(yīng)的變化了，使認(rèn)識提高了。
體積的守恒，更多地被小學(xué)生認(rèn)可，中學(xué)生學(xué)習(xí)過冰與水的轉(zhuǎn)換，從密度的角度即可知道，體積的守恒多么不可靠。其實氣體的體積的輕易可變，也應(yīng)該早被認(rèn)識到。即便都是液體，水和酒精混合后的總體積小于原體積之和，也說明體積不守恒的普遍性。
