让化学课堂教学起化学反应
摘 要：課堂教学不能只停留在让学生记笔记、背课文，做作业抄课本、课堂答问念课本上;教师要树立以学生为本的教学理念，在课堂教学中努力使自己成为激励者、参与者、创新幼芽的培育者，让每一位学生都张扬个性，自主学习，充分发展，使学生“想学”“会学”“善学”。
关键词：素质教育;多元化教学;文本教育
一、实验为体，学会观察
化学是以实验为基础的自然学科。化学实验是化学学科自身所具有的独特魅力，它是学生学习化学，获得知识的重要手段。无论是时代发展的需要，还是化学学科的特点，都要求我们重视利用化学实验，培养和发展学生的观察能力。
1.增强演示实验效果，激发学生的观察兴趣
演示实验是教师进行表演和示范操作的实验，是化学教学中应用最广泛、最有效的一种教学形式。教师演示实验的娴熟、从容、实验仪器外形的独特、实验装置的和谐流畅、实验现象的生动有趣，都能激发学生对化学实验的兴趣。
在实验教学中，教师应该在实验现象的生动有趣上下工夫，以激发学生观察的兴趣。如用试管试验，要选择大一些的试管，以使全班学生都看得清，还可以拿着实验仪器走到教室后面，让后排的学生看清，如装置较复杂，可以组织后排学生到前面来观察;需要观察颜色的实验，可以采取适当措施，使观察更清楚。如对碘化银颜色的对比观察，可以在试管后面衬一张白纸，使观察更准确。
2.教给观察方法，提高观察效果
学生一般都喜欢化学实验，觉得实验热闹好玩，但是，他们往往不会观察实验现象，导致事倍功半，达不到观察的效果。教师在教学中，必须：(1)指导学生有目的地观察，避免观察的盲目性，防止对实验现象的察而不准，见而不实，从而影响观察效果。如观察镁带燃烧的实验，应指导学生观察变化前后不同的物质，得出化学变化的概念，防止学生被耀眼的光所迷惑，从而观察不到最本质的东西。(2)指导学生全面、有重点地观察。观察时，既能抓住显而易见的现象，又能觉察稍纵即逝，不易被人注意的细微变化，把握实验的本质现象。如在进行实验室加热高锰酸钾制氧气的实验时，可以指导学生在对整个实验进行全面观察的基础上，进行有重点的观察。全面观察实验装置、实验操作、反应物的颜色状态、化学反应等现象，而对反应物本质特征的现象需做重点观察。(3)指导学生做对比观察，使容易混淆和不很明显的实验现象，获得生动具体的感性认识。如“CO2通入紫色石蕊试液中”的实验为什么石蕊试液变红，可设计对比实验：A.石蕊试液+醋酸;B.石蕊试液+稀盐酸;C.石蕊试液+水;D.CO2+水。通过对比实验认识了CO2与水反应生成酸使石蕊试液变红色。
二、以活动促成化学学习
要真正实施素质教育，让学生得到充分的发展，切实提高教学的有效性，就必须让学生在活动中学习化学。
1.学生动脑与动手活动相结合
百闻不如一见，百见不如一练。化学教学亦是如此，有些知识点，教师讲解，演示多次，不如让学生亲自动手做做，体验一下，即学生“在做中学，在做中思考，在做中领悟”。这样的理解透彻，记忆牢固。为此，教师必须相应地增加学生的实验与演示实验，积极引导学生动手实验与动脑思考。例如，在讲授“金属与盐反应”，演示铁与硫酸铜溶液反应的实验，指导学生观察操作步骤与实验现象后，可引导学生思考“钠与硫酸铜溶液、钠与氯化铁溶液能否置换出金属单质?”然后做这一设疑实验。当出现了与其思考所得不同的结果，且颜色效果明显的现象时，学生大为惊疑，激发出更强烈的求知欲望。课堂气氛热烈，学生思维活跃，迫切需要了解问题的症结所在。教师此时再讲授就可以起到事半功倍的效果。
2.课内活动与课外活动相结合
化学是一门实用性很强的应用科学，它与现代高科技、工农业生产和人们的日常生活等方面密切联系。因此，教师应打破课堂教学与学生课外生活的界限，采取有效措施把校内外、课内外、国内外的各种有用的化学资源整合起来，加强同社会各界的沟通、联系，实行“引进来，走出去”教学策略，组织学生走出校园，走进社会，参与社会实践，开展参观调查等活动，邀请相关人员就现实性的化学问题进行讲座、座谈，利用社会大课堂的优势增长学生的见识，拓宽学生的学习空间和视野，激发学生探究化学问题的兴趣。
3.结合学生生活实际、乡土实际进行教学
每个学生对生养他的家乡在许多方面相当熟悉。因此，利用学生所在的当地环境开展化学活动更容易激发他们的学习兴趣，还可以培养学生热爱生活、热爱家园的情感。例如，在讲“自然界中的水”结合“保护洛阳江，善待红树林”科技创新活动，组织学生利用课余时间展开调查、研究，了解水对我们建设美好家园的重要性等。在教学活动中，教师应尽可能引导激发学生关注身边的生产实际、生活实际、乡土实际，尝试从与周围事物的密切联系中学习并提出问题，提出探究问题的思路或解决问题的设想，把化学知识运用到实践中去，服务家乡，服务社会。
参考文献：
[1]胡振开.教育心理学[M].辽宁师范大学出版社，1995.
[2]刘知新，王祖浩.化学教学系统论[M].广西教育出版社，1999.
作者：施金章
摘要：为了突出学科特点，提高复习课的教学效益，依托化学实验复习了“几种化学反应”。复习过程设计成“观察实验、回顾化学反应，联系生活、探究化学反应，社会发展、依靠化学反应”三个板块，引导学生整理了基础知识、提炼了学习方法、渗透了学科观念。
关键词：化学实验;复习课;几种化学反应
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.024
“认识几种化学反应”是《义务教育化学课程标准(2011年版)》中一级主题“物质的化学变化”下的一个二级主题，是化学学科的核心内容，也是九年级化学教学的重点、难点。因此，笔者在中考前夕安排了有关的专题复习。
一、设计理念
通过近9个月的学习，学生已经学习了4种基本反应类型，并具有观察反应现象、分析反应原理的能力，能用化学反应的知识解释生活中的一些现象。特别是在经历了徐州市“学讲方式”课堂训练后，学生的自主学习、合作学习能力都有很大程度的提升。但是，由于化学反应类型的知识点比较零散(穿插在教科书的上下册中)，因此这节复习课既要注重基础性的总结，又要兼顾拓展性的提升。
本节课的复习过程设计成三个主要板块：观察实验、回顾化学反应一联系生活、探究化学反应一社会发展、依靠化学反应。每个板块，都以化学实验为依托，如课前十分钟(课间)，播放了《奇妙的化学反应》视频，开阔了学生的视野，促进主体先行;第一板块是通过演示一组化学多米诺实验，创设学习情景，引入学习主题(因为实验涉及的反应正好是初中化学中的4种基本类型);第二板块是通过设计化学实验解决实际问题(如真假黄金的鉴别、检验洁厕灵的酸碱性等)，从而增强学生学以致用的能力;第三板块涉及铵盐与碱反应、酸雨的中和等实验，以帮助学生认识化学反应的作用。
整节课重视用讨论代替讲述、用互动改变被动、用争论取代提问，以促进学生自主学、合作学、质疑学、学进去、讲出来、教别人。教师自始至终做课堂教学的组织者、引导者、参与者，注重树立学生自信、挖掘学生潜能、启迪学生智慧，努力打造自由、民主、有序、高效的生态课堂。
另外，本节复习课重视归纳知识、提炼方法，让学生在基础知识、基本技能的整理中强化应用、感受创新、训练思维、促进动手、提升能力。
二、预设目标
根据“课程标准”和教材的要求，并结合学情，预设本节课的教学目标如下：
1.能根据实验现象，猜想可能发生的化学反应。
2.能利用化学反应的知识，解决简单的实际问题。
3.能熟练书写相关反应的化学方程式，并判断反应的基本类型。
4.感受化学反应的重要作用(获取新物质、提供能量、保护环境)。
三、重点难点
教学重点：认识4种基本反应类型及其应用。
教学难点：能运用化学反应解决简单的实际问题。
四、教學过程
课间十分钟播放视频《奇妙的化学反应》。
1.实验导入走进专题
【引入】相信同学们都被刚才播放的视频中绚丽多彩的实验现象震撼了。今天老师也带来了一个神奇的化学实验。
【演示】化学“多米诺”实验(装置见下图)，引导学生观察现象(A中产生大量气泡，B中液体被压入C中，C中红色液体逐渐褪成无色，随后D中产生大量气泡，接着E中产生大量的肥皂泡;点燃肥皂泡，发出爆鸣声)。
【设问】为什么会出现这些现象?请你大胆猜想几个容器中装的是什么药品。学生先独立思考，然后组内交流。
【点拨】饮料瓶A中发生的反应是二氧化锰催化双氧水，产生的氧气将B瓶中的稀盐酸压到盛有氢氧化钠溶液(滴有酚酞)的C瓶中，中和了氢氧化钠，所以红色褪去;接下来，C瓶中的溶液慢慢变成酸性，然后又被压入到盛有锌粒的D瓶中，稀盐酸与锌反应产生氢气;氢气进入烧杯E中，吹出很多肥皂泡;肥皂泡中的氢气能被点燃，并发出爆呜声。
【练习】学生在白板上书写相关反应的化学方程式，并注明反应的基本类型。
【过渡】今天，我们就来复习“几种化学反应”。
2.小组合作整理归纳
【讲述】请同学们以小组为单位，把你们知道的化学反应按照分解、化合、置换、复分解的顺序写在白板上，每种类型写一个即可。
【练习】学生在白板上书写化学方程式，并注明反应的基本类型。教师巡视、指导。
【投影】下面的表格，请学生完成其中的空白。
【设问】是不是所有的化学反应都属于这4种基本反应类型呢?
【分组实验】学生向澄清石灰水中吹气。
【投影】“一氧化碳还原氧化铁”实验(片段)。
【小结】有些化学反应并不属于这4种基本类型，即化学反应的4种基本类型不能包含所有的化学反应，所以划分化学反应的类型还有其他标准。像一氧化碳还原氧化铁的反应就属于氧化还原反应，二氧化碳与氢氧化钙的反应类型至今还没有定论。
3.联系生活学以致用
【提问】化学反应在生产生活中有着广泛的用途，请同学们举例说明。
【学生1】冶炼金属。
【学生2】合成药物。
【学生3】治理污水。
【学生4】化学除垢。
【学生5】制作焰火。
【讨论】下列实验方案如何设计：①黄铜(铜锌合金)与黄金在外观上很相似，怎样鉴别真假黄金?②洁厕灵主要用于清除马桶内的垢状物，怎样证明洁厕灵显酸性?③复方氢氧化铝和复方碳酸氢钠片，都能用于治疗胃酸过多，如何鉴别它们?
教师巡视、指导、参与;讨论结束，学生汇报实验方案。
【点评】就学生提出的各种实验方案，进行点评、修改或确认。
【分组实验】各小组利用教师准备的仪器和药品，完成上述三个实验。
【小结】利用化学反应可以解决生产生活中的很多问题，所以研究化学反应可以提高生活质量、促进社会发展。
4.拓展深化当堂检测
【演示】教师将少量的烧碱(或熟石灰)、氯化铵(或硫酸铵)装入小塑料袋内，密封后，用手搓揉塑料袋。学生注意观察实验现象。
【小结】铵盐与碱反应会放出氨气，所以铵态氮肥不能与碱性物质混用，否则会降低肥效。
【出示资料】19世纪末，随着世界人口的增长以及工业发展和军事的迫切需要，爆发了全球范围的粮食危机。德国化学家哈伯历经无数次实验，在实验室里固氮成功，结束了人类完全依靠天然氮肥的历史，奠定了大规模合成化肥的基础，缓解了粮食危机。哈伯也因此获得1918年的诺贝尔化学奖。
【练习】学生完成学案上对应的练习题：
将空气中的氮气转化成各种氮肥的过程如图所示。分析工艺流程，回答问题：
①流程Ⅰ中反应的化学方程式为________，
其基本反应类型属于__________。
②流程Ⅱ中氨气与某物质反应后生成一氧化氮，则该物质一定含有的元素是________。
③“化学反应的绿色化”要求原料物质中所有原子能完全被利用且全部转入期望的产品中。下列反应类型中，一定符合“化学反应的绿色化”要求的是 ( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
【小结】任何化学反应都要遵循质量守恒定律，化学变化的实质就是分子先分解成原子，原子再重新组合成新的分子。
【设问】化学反应除了有新物质的生成外，其反应过程通常还伴随着能量的转变，而这种能量变化也可以为我们所用。请同学们列举一些生产生活中利用化学反应能量的实例。
【学生1】烧煤取暖。
【学生2】暖宝宝中的发热剂。
【学生3】火箭推进剂。
【学生4】火力发电。
【小结】小到衣食住行，大到太空的探索，化学反应给我们提供了很多能量。
【过渡】长期以来，人们在发展工农业生产、交通运输的同时，忽视了环境保护，导致环境恶化。人类要想继续生存和发展下去，就必须保护和改善我们的自然环境。而治理很多环境污染问题，化学反应起到了举足轻重的作用。
【演示】在滴有石蕊试液的酸雨(用稀硫酸代替)中滴入石灰水，等到溶液红色刚好褪去时停止滴加石灰水，然后测量混合溶液的pH(约为7)。
【讲述】人们常用熟石灰治疗酸雨，可以在空中撒布熟石灰以中和酸雨，也可以将适量的熟石灰加入煤中以固硫。
【小结】化学反应可以获取新物质、提供能量、保护环境。
5.情感升华总结评价
【提问】通过本节课的学习，同学们收获了什么?
【学生1】加深了对4种基本反应的了解。
【学生2】认识了化学反应的作用。
【学生3】利用化学反应可以解决生活中的很多问题。
【结束语】我们的人生恰如这化学反应，有分有合，有失有得。在前行的道路上，面对荆棘，我們终将分解掉困苦，置换出前行的勇气和动力，从而化合出精彩的人生!
五、板书设计
板书不能是学习内容的简单罗列，也不能是讲解内容的机械重复，必须提纲挈领、画龙点睛。鉴于此，笔者根据教学目标、教学环境和教学流程精心设计了如下“提纲式”板书：
六、案例反思及评析
如果说新课是栽好一棵树，那么复习课则相当于育好一片林，其难度显而易见。本节课准确把握学情，紧扣“课程标准”，依托化学实验，积极践行“学讲方式”理念，因此，上出了精彩、透出了新意、生出了实效。
首先，通过化学多米诺实验将4种反应类型巧妙的融为一体。这样设计，不仅从新的视角呈现了已经学习的化学反应，而且水到渠成地进入了学习主题——复习“几种化学反应”。因此，该情境导入具有很强的针对性、新颖性、科学性和趣味性。
其次，始终坚持“自主学习”“合作学习”“学生‘教’学”等原则。在对化学反应类型的总结及化学方程式的书写中，教师注重促进主体行为向着“自主学、合作学、质疑学”的境界发展，不断激发学生“学进去、讲出来、教别人”的积极性，从而实现基础知识的深化、基本规律的提炼、学科观念的提升。尤其在“讲出来、教别人”的过程中，学生不仅有口头的表达、一对一的交流，还有白板的展示、实验的演示等，从而促进复习目标的达成、强化综合素质的发展。另外，师生还通过分析二氧化碳与石灰水的反应、一氧化碳还原氧化铁的反应等，使学生认识到化学反应类型划分的阶段性、发展性和局限性等。
第三，注重基础知识在生产生活中的应用。基于“学讲方式”的化学教学，其最终目的还是为了培养学生学以致用的能力，全面提高学生的科学素养。因此，宗老师精心设计了“学以致用”的版块，借助于湿法冶金、食醋除垢、配制烟幕弹与照明弹等素材设置联系实际的问题，促进学生认识到化学反应在生活生产中有着广泛的应用。
第四，体现学科特点，将化学实验贯穿始终。这节复习课既有基于化学实验的课堂导入，又有真假黄金的初步鉴别、洁厕灵酸碱性的检验、氢氧化铝和碳酸氢钠的区分等实验探究活动，充分发挥了化学实验的培智、激趣、练技、育德等多种功能。尤其在实验探究的过程中，以教师为主导，适时提出问题，以学生为主体，不断寻求解决问题的方案，通过设置疑问、理论探讨、小组合作、实验验证等系列活动，着力培养学生的人文底蕴、科学精神、健康生活、责任担当、实践创新等素养，从而促进学生的可持续发展。
另外，在教学过程中，老师始终面带微笑，能弯下腰来说话，充分体现教学民主和对学生的亲和力。语言生动形象，说话抑扬顿挫，能够循循善诱，注重启发诱导，适时铺垫释疑，促进了学生的知识建构。重视激励学生参与学习过程，让各个层次的学生都体验成功，因此课堂上“没有被遗忘的角落”。
总之，这节复习课没有简单重复“热剩饭”。对化学知识进行了深化，对学科内容进行了拓展，对科学方法进行了提炼，对学科观念进行了渗透，对核心素养进行了培育，对情感态度价值观进行了升华，所以这是一份添油加醋的“蛋炒饭”，有滋有味有营养。
作者：宗金媛 李德前
从历次改革看，机构撤并只是行政机构改革的“物理反应”，转变政府职能才是“化学反应”。改革不能止于“物理反应”。如果政府职能不转变，只有机构内部整合，机构改革注定会重蹈以往的覆辙，陷入循环往复的怪圈。要想产生改革的“化学反应”，行政审批领域是重中之重，必须通过减少行政审批事项、减少对微观事务的干预，扩大向社会和市场放权的效果，建立起“职能科学、结构优化、廉洁高效、人民满意的服务型政府”。检验改革是否成功的标准，关键在于行政审批领域。深化相对集中行政许可制度，强化行政服务中心无疑是一个重要的突破口。
如何从程序集中转向实质集中是一个需要深入研究的问题
行政服务中心作为相对集中行政许可制度的主要形式，大致经历两个发展阶段。行政服务中心建立之初，作为进驻政府部门的办事平台，设置窗口，接受申请，送达许可文件，原行政许可机关的权限、程序均不改变。这种物理意义上的集中使得行政服务中心成为进驻行政许可机关的“收发室”和“传达室”以及相关部门“串联式审批”的载体。虽然在形式上把各有关行政许可事项集中到了一个大厅办理，解决了申请人需要亲自到不同部门去提交申请和领取许可的问题，但总体上没有实现行政许可权限的转移。由于行政许可内容的多样性，许可审核权、复核权、决定权仍在各个部门，以相对集中行政许可权的目的设立的行政服务中心等机构与原行政机关之间关系不清楚，权限不明确，沟通协调不畅，缺乏有效的对接机制，形成众多行政部门与“一站式”服务的交叉叠合，增加行政成本，行政许可“两头受理、多头办理”的“体外循环”状况加剧现实中重许可、轻监管或者只许可、不监管的现象。
“两集中、两到位”是部分地方希望变“体外循环”为“体内循环”的一种制度设计。“两集中”就是把同一行政部门内部分散在各处室的行政许可权，集中到一个内设机构办理，把各部门相对集中行使行政许可权的机构成建制地纳入行政服务中心窗口，集中为社会服务。“两到位”就是行政机关所有行政许可事项在行政服务中心窗口到位，相应行政许可事项的审批权、办事权必须在窗口到位。“两集中、两到位”的核心是行政许可权限实现行政许可机关的内部集中，行政许可实质性审批权限向行政服务中心集中。较之以往，“两集中、两到位”改变了多头受理的局面，向实质性许可权限的集中前进一步，但是并没有改变现行法律框架下法定许可机关的地位和权限。也就是说，原来是哪个机关的许可权还是哪个机关行使，只不过集中在行政服务中心行使。如何进一步从程序集中转向实质集中，进一步为行政权限的整合提供空间是一个需要深入研究的问题。
哪些许可事项进入行政服务中心对许可权影响不大
目前全国各省规定进入行政服务中心的许可事项，存在三种情形，第一种是要求全部进入，没有例外，如吉林、宁夏、四川。第二种是原则上行政许可事项应当进入，例外的情形各省规定不同，大致包括：涉及国家秘密、国家安全、商业秘密、个人隐私、宗教、意识形态的;或者涉及审批事项少、申请量小、服务面窄、关联度低的，可以不进入。第三种是没有明确规定，由地方政府根据情况决定。由于行政服务中心并不涉及许可权限的实质集中，因此，哪些许可事项进入行政服务中心对许可权影响不大。
行政许可权是政府管理社会的一种重要的行政管理权，广泛存在于各级各类行政管理中，既有基于许可事项的重要程度为主要考量因素而进行的纵向层级配置，也有以不同行业和专业为主的横向的部门配置。随着行政管理专业化发展，一方面，执行性行政权力按照行业不断细化职能，另一方面，社会事务的复杂性决定了行政职能的界限不断模糊，并进而在部门之间形成权力的交叉和重叠。
行政权力本身固有的膨胀性和部门利益又必然带来各行政机关乐于强化自身权力，造成行政机关各自为政，行政权力配置的专业化有余而综合协调难度增加，相互牵制有余而相互配合困难，行政效率低下，行政资源浪费。按照行业设置的行政管理系统使得绝大多数部门都是“一条龙”管理，从制定规则到执行法律，从管理、审批到监督、处罚，都由一个部门决定;部门自己给自己设定权力，又自己去行使权力，缺乏有效的监督机制，行政管理中存在很大的随意性。从省到市、县的同一方面的行政主管部门都行使同样的权力，都管同样的事情，在多头许可之外，又形成多层许可、重复许可的问题。
相对集中行政许可权制度按照“精简、效能、统一”的原则，调整归并行政管理职权，重新配置部门的职能，精简政府机构，对于解决多头许可、重复许可等问题，形成集约化的行政许可机制，合理配置行政权力，简化行政许可项目，减少行政许可环节，缩短行政许可时限，节约行政成本，规范行政许可，便利行政许可申请人，转变政府管理方式，提升行政效能等方面具有重要意义。
推动行政审批制度改革
只有深入推进行政审批制度改革，精简行政许可项目，减少行政许可层次，才有集中许可权限的可能和空间;同样，随着行政许可权的集中，也必然带来行政许可项目的整合，可以说，行政审批制度改革既是相对集中行政许可权制度存在和发展的前提性条件，同时相对集中行政许可权也可以促进行政审批制度改革。
相对集中行政许可权制度不可能脱离中国行政审批制度改革和行政管理体制改革而“单兵突进”，三者之间互为条件和结果。相对集中行政许可权制度的发展可以为大部制改革提供借鉴。推行大部制改革，几个行政机关合并，包括行政许可权在内的行政权限都要整合，必然带来行政许可权的集中。同时行政许可的集中，也在一定程度上为大部制改革提供经验，通过行政许可权的集中行使，为其他权限的整合以及机关调整提供思路，并最终推进大部制改革。
(作者为中国政法大学法治政府研究院副院长、教授)
本文是国家社科基金课题《相对集中行政许可权研究》的阶段性成果之一，课题编号：11BFX090
责编/马静 美编/李祥峰
作者：王敬波
摘 要：“化学反应与能量”专题是学生建立化学能量观的核心载体，具有重要的教育教学价值。对中美高中教材中“化学反应与能量”专题从内容体系、栏目设置、知识素材和章复习四个方面进行比较研究后发现，美版教材内容丰富、多学科融合、栏目功能强大，能够较好地实现教材的功能，值得我国化学教材编写和教学借鉴。
关键词：教材;化学反应与能量;比较研究;能量观;核心素养
化学教材是化学课程的具体化，是对化学课程理念的体现和对化学课程内容的落实。比较研究不同教材有利于我们更好地领会教材编写的意图和价值，同时发现教材编写的不足和缺陷，从而做到有整合地高效地用教材教，更好地实现课程目标。
“化学反应与能量”是高中化学的重要组成部分，具有重要的教育教学价值。从知识领域划分，“化学反应与能量”属于化学热力学内容，主要研究物质在化学变化中所伴随着的能量变化，并对化学反应的方向和进行的程度做出准确的判断;从知识所承载的化学观念及育人功能来看，“化学反应与能量”是学生建立化学能量观的核心载体，使学生更好地认识化学的社会价值，发展学生的核心素养。本文就我国人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》[1，2](以下简称“人教版”)与美国高中主流理科教材《化学：概念与应用》[3](以下简称“美版”)中“化学反应与能量”专题进行比较研究，从内容体系、栏目设置、知识素材、章复习等四方面分析差异，旨在为我国教材编写及教师教学提供参考。
一、中美教材“化学反应与能量”比较研究
(一)内容(编排)体系的比较
人教版与美版中“化学反应与能量”都分为两部分编排，体现了认知的螺旋式发展。核心内容都包含反应热、吸热反应、放热反应、热化学方程式、反应热的计算及应用等。但两版教材的主体内容仍存在较大差别(见表1)。人教版篇幅共计23页，美版共计39页，美版内容篇幅量大、知识覆盖面广，更注重学科间的交叉和知识间的逻辑关系，有助于学生对化学反应与能量知识体系及化学能量观的建构，以及多角度、深层次地思考和认识化学及其价值。
1.关于熵及化学反应的方向
能量观是由能量本质观、能量形式观、能量转换观、能量耗散观和能量守恒观等构成的认知体系。美版在本专题介绍了化学反应的动力、熵的概念及意义、化学反应方向的判断。用焓变和熵变说明化学反应的方向涉及化学中的能量耗散，有利于学生了解化学反应的方向、全面地认识能量现象[4]，形成科学的化学能量观。人教版在本专题中未提及熵和化学反应的方向，而是放在选修4第二章“化学反应速率与化学平衡”的最后一节“化学反应进行的方向”中讨论，这样的编排弱化了知识体系及能量概念系统的建构，也未能揭示概念应用的本质(从能量角度研究化学反应)，不利于学生形成全面的能量观。
2.关于能源及其利用中的经济、环保问题
利用化学开发使用能源是化学重要的社会价值。人教版提到了能源的重要性，化石燃料不能再生，解决的办法是开源节流。但没有具体说明措施，只停留在知识介绍的层面，没有上升到感悟现实意义的层面。美版详细介绍了能源经济学、能源利用效率。从铝制品的回收利用、化学能转化为电能、使用催化剂节能、熵及提高工业效率等多方面阐述能源的利用及节能原理、方法，探讨可再生能源及其意义。这样将化学知识与自然、社会以及科学、技术融合起来，渗透STSE教育，有利于学生形成正确的科学(能源)观念及环保意识;更能体现学习是为生活服务，为人类服务的理念，形成正确的价值观。催化剂、化学能转化为电能等内容两版教材都有章节专门学习，但美版在此集中介紹体现了教材内容的整合性与全面性以及教材编制的实用性与灵活性，能更好地实现教材的功能与价值。
3.关于光合作用
太阳是地球的能量之源，太阳能经过光合作用转化为化学能为地球上的生命体利用，能量的来源及转化是我们理解生命存在的基础。美版将生物学知识与化学学科有机融合起来，使学生在科学的大观念下建立了较为系统的能量和物质转化的转化观与守恒观，为学生进入大学的科学学习奠定了思想观念基础。人教版不学习此部分内容(只在必修2的“科学视野”栏目中介绍了生物体中的能量转化)，隔断了学科间密切融合的内容及学生跨学科思维的形成，单科思维不利于学生科学观念的形成与核心素养的发展。
4.关于化学反应热的测量、计算
反应热的测量与计算是能量研究的重要内容。人教版以实践活动的形式学习了中和热的测定;通过例题让学生较系统地掌握盖斯定律及反应热的计算，形成能量守恒观。美版在同一节内容学习热量测量及计算，使学生明确实验与计算的关系而不是纯粹的计算技能;涉及的是食物中蕴含的能量，与健康生活密切相关，促进学生形成正确的价值观念。总之，人教版更重视盖斯定律理论和计算，严谨、难度大;美版更关注反应热的测量和应用，实用、难度小。
(二)栏目设置的比较
栏目是课堂教学内容的载体，是激发学生学习兴趣的“中介”手段，使学习的指向更为明确。如表2所示，人教版栏目重视与社会联系，注重对学生正确价值观的培养;但有的栏目功能较弱，如科学视野栏目供学生自主选择阅读，没有设计问题，学生学习的有效性不强。美版栏目新颖多样，紧密联系生活、社会，多学科交叉，每个栏目功能独特(见表3)。总之，美版栏目突出学科性，兼顾综合性，功能强大，学习指导性强;人教版重在传授知识与技能，与其他学科及生活的融合性及功能性显得不足。
(三)知识素材比较
教材中的知识素材是其内容的补充与诠释，素材选用是否恰当影响着学生对知识的理解与掌握以及学生对化学学科价值的理解。比较发现(见表4)，美版突出的特点是引入大量精彩的图片，从不同角度恰到好处地将难懂、抽象的化学知识以学生熟悉的画面形象地展现在学生面前，增强了内容的直观性、可读性，降低了学习难度。科学史话可以让学生知道相关历史事实的来龙去脉，有利于学生更好地理解科学的发展历程，促进学生形成正确的科学观与价值观。
(四)章复习比较
章复习是学生巩固知识和发展认知系统的重要载体，从表5可知两版本的章复习差异较大。人教版只有“归纳与整理”对本章重点知识点进行总结，没有复习题。美版设计精细，除知识概要外，还有更细的分类引导问题。美版章习题与节习题分层设置，难度逐渐加深，注重对知识的本质理解与应用;内容注重生活化设计、多学科综合，促进学生思维深化、能力提高和素养发展。
二、结论与启示
化学能量观是重要的科学观念，具有重要的教育教学价值。只具有具体知识、方法和技能，没有正确科学观念的人，科学素质必定不会高[5]。从以上比较可知，美版内容全面丰富，多学科融合，注重知识的逻辑关系，突出知识体系与化学能量观的完整建构;图片新颖多样，栏目功能强大，指导性强;习题层次清晰，难度适中，强化理性思维与知识概念的应用，很好地实现了教材的功能，达成了建构化学能量观和认识化学学科价值、社会价值的课程目标。我国化学教材编写和化学教学可以从以下三方面加以改进。
(一)内容选取上，突出学科性，兼顾融合性，凸显STSE教育
化学是一门中心学科，与物理学、生物学、地理科学、文学、艺术、历史以及生命健康等密切相关。化学教材不应该仅传递化学知识与技能，更应该体现化学的学科价值、社会价值和育人价值。在教材编写及教师教学中选取内容要以化学为中心，跨学科融合;贴近生活、社会实际，凸显STSE理念。培养学生建立多学科综合意识，指导学生用STSE的思维模式思考化学及其价值，促进学生科学观念、核心素养的形成与发展。
(二)内容呈现上，丰富素材和栏目，强化教育功能
教材的内容呈现是知识与课程理念最为直接的载体，是向学生傳递知识、渗透科学思想的媒介，影响着教材价值的实现。在教材编写及实际教学中要注重素材的多样性和实用性，强化其教育功能。教材栏目设置要整体规划，富有启发性，突出功能性。要注重设置跨学科综合性栏目，结合多样化的问题情境，引导学生从知识记忆转向整合不同信息进行理性分析、解决问题，增强其思维能力、认知能力和跨学科联系的敏感性[6]，从而提升核心素养。
(三)章复习应精细设计，促进素养发展
复习是学习的重要环节。章复习设计可分为两部分，一部分用概念图、表格、思维导图等工具引导学生对专题知识进行梳理，促进学生对知识的结构性建构。另一部分是习题，新版课标强调，要重视化学习题设计的创新，发挥习题在促进学生化学学科核心素养发展方面的作用[7]。习题要精细分类设计，功能明确;重视情境化设计，渗透STSE教育;重视多学科交叉，知识多角度运用。习题要发展学生的理性思维、知识迁移能力和解决问题的能力，培养学生的创新精神与实践能力，促进学生核心素养的形成与发展。
参考文献：
[1]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学(必修2)[M].北京：人民教育出版社，2007：26–33.
[2]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学(选修4)·化学反应原理[M].北京：人民教育出版社，2007：1–15.
[3]菲利普，等.化学：概念与应用[M].王祖浩，等译.杭州：浙江教育出版社，2008：62–64，726–761.
[4]吴俊明，吴敏.化学课程中的能量与化学能量观——关于科学观念和科学观念教育的思考之六[J].化学教学，2015(1)：7–11.
[5]吴俊明，吴敏.为什么要关注科学观念——关于科学观念和科学观念教育的思考之一[J].化学教学，2014(4)：3-6，13.
[6]陆孟君，王世存，王红梅.美国高中化学教材中跨学科内容分析——基于《化学：概念与应用》的教材分析[J].化学教学，2019(11)：26–30.
[7]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京：人民教育出版社，2018：83.
作者：闫银权
摘要：由于许多化学概念本身存在高度抽象性以及教材对部分概念定义的不完善性，导致学生极易产生迷思概念，对学习产生不利影响。以鲁科版和人教版高中化学教材中对概念的定义方式及语义描述为着手点，对选择性必修1《化学反应原理》热化学部分内容可能产生的相关迷思概念进行探析。不仅可帮助学生解除迷思概念、提高对概念的认识深度，还能促进学生形成正确的知识结构、提高思维能力。
关键词：迷思概念;热化学;化学反应原理;概念定义类型
科学概念是构成科学理论体系的基础，是学生形成认知结构的基石，所以任何学习都离不开对概念的认识。化学概念是化学事实的结晶，是化学学者站在化学历史发展的角度将化学事实性知识通过类比分析、归纳比较、科学抽象以及高度概括而形成的理性知识，它是对化学现象的本质阐述，是化学学科理论体系的骨架，同时也是学生深度把握化学知识、发展核心素养的关键所在。正因为科学概念具有高度概括、抽象的特点，所以学生在认识化学核心概念时易产生迷思概念(Misconception)。“迷思概念”是由我国台湾学者翻译英文而来，而对于它的理解和界定，不同学者有不同的看法：Bransford认为迷思概念是指学生不正确的已有概念;Disessa认为迷思概念是学生头脑中片段的、零散的、简单的、有待形成网络化结构的概念;Watts D.M.和Gilbert J.K.认为迷思概念是学生在进阶性学习建构中由于理解偏差或缺乏有机联系而形成的有碍于新概念形成的知识或认识;Gunstone认为迷思概念是一种似是而非的理解，是学生的概念和科学概念之间的差异性概念，这种差异概念可作为教学的基点。尽管不同学者对迷思概念的解释有所不同，但这些解释的内涵大体一致，即迷思概念是不完善的、有瑕疵的、甚至是错误的有待转变成科学概念的已有概念。
热力学在化学学科中扮演着十分重要的角色，是选择化学学科的学生必学的重要内容之一，因其具有高度的抽象性，所以学生在学习热化学相关内容时极易产生迷思概念，阻碍学生进一步的学习。作为教师，要帮助学生解除迷思概念，促进学生正确理解化学概念，使学生深度把握化学知识的同时发展学科核心素养。针对迷思概念，本文以人教版及鲁科版高中化学教材为依据，基于教材中概念的表达形式及其本质特征就选择性必修1《化学反应原理》热化学部分的内容浅谈个人看法。
1化学概念定义类型
概念是通过语言对客观事物认识的总结，随着认识的发展而发展且具有高度的抽象性和概括性。有学者根据不同的认识水平总体上把概念分为：常识概念、具体概念及抽象概念，而热化学相关概念几乎全为抽象概念，因此学生在学习热化学相关内容时极易产生迷思概念。一个完整概念的最基本特征便是它的内涵和外延，内涵指向事物的本质属性，外延则规定概念固有的范围。因此传统的概念定义方法是以“属概念加种差”的形式进行的，如“在水溶液或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质”这一定义中属概念是“化合物”，种差是“在水溶液或熔融状态下能导电”，这里就揭示了电解质与其他化合物的本质区别。传统的概念定义方式并不能囊括所有，因而有学者在此基础上进行了延伸。武衍杰、王秀红总结前人经验并基于化学学科特点将化学概念定义类型分为内涵定义、外延定义及语词定义，其中内涵定义包括本质定义(揭示事物本质特征)、发生定义(揭示事物现象产生过程)、关系定义(揭示不同概念问的特殊关系)及功用定义(揭示事物的特殊功能);外延定义包括列举定义(列举概念所包含的对象);语词定义则包括规定性定义(以“规定”的形式下定义)、上下文定义(引证上文具体示例)、说明性定义(对专用名词做出说明)及类比定义(与熟悉的现象进行类比)。不同的定义方法会影响学生对概念的理解，例如旧人教版高中化学教材将“共价键”定义为“共价键是常见的化学键之一，它的本质是在原子之间形成共用电子对”，根据概念定义类型可以判断其为本质定义，但是这样的“共价键”定义有很大的问题，常常使学生产生以下迷思概念：(1)共价键其实就是共用电子对;(2)之所以形成共价键是由于形成共用电子对的需要。显然，学生这样对共价键的理解是错误的，共价键是两个原子核对共用电子对所形成的负电区域的吸引力，其本质应为静电作用力。化学概念定义类型的总结如图1所示。
2鲁科版和人教版《化学反应原理》热力学相关的概念统计
从本质上看，两个版本的高中化学教材对热化学相关概念的内涵阐述基本一致，但从形式上看，不同版本教材对相关概念的语义描述有所差异，而概念的形成和巩固要靠词语的帮助，词语是概念的“形”，概念是词语的“心”。因此，尽管内涵相同，不同的表达形式也会影响学生对概念的理解，从而使学生产生迷思概念。在人教版高中化学教材中，热力学内容主要集中在选择性必修1《化学反应原理》的第一章“化学反应的热效应”及第二章第3节“化学反应的方向”中;在鲁科版高中化学教材中，热力学内容主要集中在《化学反应原理》的第一章第1节“化学反应的热效应”及第二章第1节“化学反应的方向”中，两版教材中热化学相关概念及其定义类型的归纳统计如表1所示。
根据统计，鲁科版选择性必修1《化学反应原理》中涉及热化学并有较为明确的定义阐述的概念共10个，其中“热容”“比热”“体积功”及“自由能变”以非正文形式出现;人教版《化学反应原理》中涉及热力学并且有一定阐述的概念共有9个，其中“自由能变”以“资料卡片”栏目方式呈现。对两版本教材中出现的热化学概念进行整合，统计其概念定义类型分布情况如图2所示。
相较于人教版教材，鲁科版教材增添了“熱容”“比热”及“体积功”的概念，在“焓变”的解释上强调能量转化形式问题，其条件化的描述更加准确;对于“燃烧热”及“自发过程”，鲁科版教材未做相关定义阐述，而人教版则有一定的解释说明，并用类比定义的方式呈现自发过程;“热化学方程式”在鲁科版教材中是以功用定义的方式出现，在人教版中则是以上下文定义的方式出现，鲁科版教材强调了物质变化和焓变化的共时性，其概念阐释更加科学。在对“内能”的概念描述上，鲁科版教材结合了微观视角，强调物质微观粒子能量总和，而人教版仅从宏观物质视角呈现;对于“反应热”“盖斯定律”“熵”及“自由能变”概念，两个版本的描述几乎一致。从概念认识水平的角度来看，热化学相关概念多为抽象概念，因此大多数定义类型为“内涵定义”，而内涵定义中属“关系定义”居多，可见相关概念环环相扣、联系紧密。对于有些化学概念，因其定义本身的复杂性以及定义分类标准的不完善性，导致这些概念可能从属于多种概念定义类型，如人教版教材中“燃烧热”的定义为“在101 kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量”，它既可以是规定性定义，也可以为发生定义，前者表明该概念处在一种规定的情形，后者则表明它的属概念为“热量”，种差为“在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物”，这里笔者将其划分为规定性定义。虽然这种划分有一定的模糊性，但总体上能够反映教材中概念定义的类型。
3相关迷思概念分析
3.1反应热、热量以及能量之间相关迷思概念的思考
对“反应热”“焓变”“内能”及“键能”等概念的掌握是学生中学阶段学习热化学的重要基础，而理清反应热、热量以及能量三者之间的关系能够使学生更加清晰地认识化学热效应，学生只有深刻把握这些概念之后方能进行下一步的学习。然而由于这些概念本身的抽象性以及教材中概念描述的不完整性，导致学习者很可能会产生迷思观念。
尽管反应热与热量以及能量之间的逻辑关系不是中学热化学核心知识点，但它们却是学生进一步学习热化学的重要基础。倘若在教学实践中适当地引导学生理解它们之间的关系，使学生建立正确的符号表征观念，无疑会帮助学生更加深刻地认识相关概念，有助于学生进一步深入地学习。
3.2反应热与焓变相关迷思概念的思考
對于“焓变”的定义，鲁科版和人教版均采用关系定义的方法。人教版教材从反应热与焓变的关系入手进行“焓变”概念的描述，其语言表达首先规定的是“等压”这一关键条件，其次再阐明“反应热等于焓变”;与人教版不同，鲁科版除了阐明“等压”这一条件外，还强调了“没有电能、光能等其他形式的能量转化”，在条件的表述上更加严谨，学生比较容易理解反应热与焓变的关系。但是，为什么要引入“焓”?“焓”有什么样的物理意义?这里，想必会有学生产生诸如此类的疑问——对“焓”本质认识的不足将会导致学生后面学习的困难，学生带着模模糊糊的概念往后学习将会导致更多迷思概念的出现。
3.3与“自发反应”相关的迷思概念分析
什么是自发反应?一般认为，自发反应在某种特定条件下，不需要外在助力就可以自动进行。而在鲁科版和人教版教材中没有明确的定义，其中对于自发过程人教版倒是有所涉及：“自然界中存在着一些具有方向性的自发过程。例如，水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发”。显然，这是采用类比定义的方式描述自发过程，使学生较为容易地理解什么是自发过程。但是当把这种自发过程迁移到自发反应时，学生往往会混淆“自发反应”和“自动发生”、“一定条件”和“外界帮助”的关系，产生“自发反应一定能自发进行”的迷思概念。
化学上的自发反应与自然界中的一些自发现象是有一定的差异的，因此不可等同而言。一些化学反应需要在一定的体系环境中方能进行，而非在“常态”下就能自动发生。譬如，碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在常温(25℃)下无法进行，在高温条件下可以自发进行，那么这个高温条件属于“外界帮助”吗?所谓外界帮助，是指除维持一定的热量交换及体积功之外的其他形式的能量输入，是推动反应进行的非环境因素如通电、光照等，而加热改变的是反应体系的起始状态，当温度达到某一点，反应不需外界帮助便能自发进行，于反应而言，此刻反应条件是确定的，因此温度的改变不属于外界帮助，它并未改变反应本身，只是为反应创造条件环境;“一定条件”指的是反应发生所需要的体系环境，如温度、压强等。综上，学生混淆“自发反应”概念的根本原因是学生未认识到条件的重要性，自发反应不一定能自动发生，但在一定条件下可以自发进行。在实际教学中，教师要帮助学生理清“一定条件”和“外界帮助”“自发反应”和“自动发生”的关系，引导学生建构自发反应的正确观念，促进学生知识结构的形成，解除学生的迷思观念。
3.4与“熵”相关的迷思概念分析
“熵”在热化学当中占有十分重要的地位，深刻认识“熵”是学生建构热化学观念以及通过熵增原理认识世界、感悟人生并形成辩证思维的关键。鲁科版教材通过探讨固体在水中溶解的共性即体系的有序程度降低、无序程度增大，引出物理量熵的概念;人教版教材以功能定义的方式呈现熵的概念，围绕自发反应的条件和一些宏观现象逐步引出熵，把熵看做是描述一定体系混乱度的状态函数，使学生较易理解熵的内涵。我们知道熵的表达公式：S=klnΩ，在实际教学中，教师可以适当地引入粒子的微观状态数Ω，通过排列组合的方式模拟微粒的排列方式，使学生更加直观地感受微观状态数对熵的影响，引导学生从微观的视角认识熵，再结合相应的宏观现象，使学生能够从宏微结合的视角认识熵，提升学生对熵的认识深度。熵增原理的重要的前提——“孤立体系/绝热体系”，学生往往会忽略这一重要条件而产生“任何体系的自发过程将导致熵的增大”的错误观念。人教版教材对其进行了补充说明，指明了孤立体系或绝热体系的先决条件。在实际教学中，教师可以将熵增原理与生活实践联系起来，使学生认识到熵增对社会产生的不利影响，体会到个人的自律、社会的进步、国家的发展在某种意义上是克服熵增、从无序到有序的过程，引导学生在日常生活及学习中克服熵增、力求熵减。
4结语
学生产生迷思概念的根本原因在于未理解概念的内在逻辑，往往只知其然而不知其所以然。教材中所呈现的化学概念定义会对学生产生影响，其中不完善、不严谨的概念描述更是会直接误导学生，促使学生产生迷思概念。在热化学概念的文字表达方面，两个不同版本的教材可能会有不足之处，如在“化学反应的方向”这一节中，对于“自发过程”及“自发反应”的阐述有些模糊，学生很可能会产生一些疑惑或迷思概念。因此，作为化学教育研究者，要不断地研究化学概念，不必拘泥于一种概念定义类型，应结合多种呈现方式去表达概念，从多种角度去诠释化学概念。在实际教学中要灵活多变，不囿于教材所呈现的内容，在概念教学中要做到溯本求源，使学生知其然也知其所以然。
作者：叶华涛 许招会 李瑜珏
摘要：化学键的断裂与形成与化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的关系，懂得判断一个化学反应过程是吸收能量还是放出能量的方法;掌握热化学方程式的书写，并能利用它来判断是放热反应还是吸热反应。化学键与化学反应中的能量关系，热化学方程式的书写及热化学方程式中ΔH与放热反应、吸热反应的关系。
关键词：反应;热量;现象;能量;过程
一、 教学目标
知识与技能：
(1) 通过学习化学能可以转化为热能、电能、光能等知识，判断生产和生活中的能量转化。
(2) 通过化学反应过程中化学键的断裂和形成等多角度判断从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化并形成吸热反应和放热反应的概念。
(3) 掌握热化学方程式的书写规则，了解提高燃料燃烧效率的途径。
过程与方法：
(1) 通过课程的讲解引导学生去发现新问题。在问题的提出、研究、解决的过程中培养学生解决问题意识，并学会独立解决思考。
(2) 通过演示实验观察、分析实验现象，并总结实验现象形成结论写成书面报告。
情感、态度与价值观：
(1) 通过实验激发学生学习化学的兴趣，树立将化学知识应用在生活生产中的意识。
(2) 通过本课程的学习，懂得燃料燃烧对环境的污染，提高环境保护意识，在生活中应养成良好的习惯。
(3) 帮助学生用化学的视角认识能源和自然、环境、社会的关系，了解能源问题与化学科学的密切关系。
二、 教学重点和难点
重点：化学键的断裂与形成与化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的关系，懂得判断一个化学反应过程是吸收能量还是放出能量的方法;掌握热化学方程式的书写，并能利用它来判断是放热反应还是吸热反应。
难点：化学键与化学反应中的能量关系，热化学方程式的书写及热化学方程式中ΔH与放热反应、吸热反应的关系。
三、 教学过程设计
[引课]你见过化学反应中伴随着的能量转化吗?能举出具体例子吗?
[演示实验]镁条燃烧。
[提问]通过观察到的现象，你能说出该化学反应中伴随着的能量转化方式吗?
(通过观察、思考、交流、讨论，引导学生分析该反应中有哪些能量的变化及能量之间的转化?)
[媒体播放]几种常见化学反应的能量变化。
(通过生活中的一些实例，如电池、车的蓄电池等等引导学生说出这些化学反应过程中的能量变化，进一步让学生认识到化学反应中常伴随着能量的转化;不同形式的能量之间在一定条件下可以相互转化。)
[板书]一、化学反应中的能量转化
[提问]化学反应中为什么会伴随着能量转化?
[媒体展示]
[学生活动]
1. 观察图像，学会识图。
2. 交流、讨论。
[讲授]化学反应中会伴随着能量转化是因为反应物与生成物的能量的变化，放出和吸收的能量不同。根据反应物的总能量与生成物的总能量的大小能够判断化学反应是放出能量还是吸收能量。不同的化学反应以及不同条件下的化学反应伴随发生的能量变化不一定相同。这节课的重点就是研究化学反应中的能量变化。
[演示实验]生石灰与水混合煮鹌鹑蛋。
(通过播放媒体课件要求学生分析生石灰与水混合煮鹌鹑蛋过程中有哪些能量的变化，体验化学反应中能量变化过程。)
[学生实验]1. 铁片与盐酸反应。
2. 氢氧化钠加水溶解触摸烧杯底部观察现象。
3. 氯化铵晶体与氢氧化钡晶体在烧杯中混合溶解观察现象。
[板书]二、吸热反应和放热反应
吸热反应：放出热量的反应，其反应物的总能量高于生成物的总能量。其实质是，反应物的旧键断裂吸收的能量<生成物形成键释放出的能量。由于放出热量，整个体系能量降低。
放热反应：吸收热量的反应，其反应物的总能量低于生成物的总能量。其实质是，反应物旧键断裂吸收的能量>生成物成键释放出能量。由于吸收热量，整个体系能量升高。
[问题]如何用化学用语表示放热反应和吸热反应?
示例：2H2(g)+O2(g)2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1
[讲授]该热反应方程式表示2mol氢气跟1mol氧气完全反应生成水蒸气时，放出483.6 kJ热量。ΔH的单位为kJ·mol-1，ΔH为负值表示该反应是放热反应。
[分组讨论]
1. 热化学方程式与化学方程式的区别。
2. 2H2(g)+O2(g)2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=?
以上两个热化学方程式的ΔH是否相同?说明原因。
3. 化学方程式2H2+O2点燃2H2O和H2+1/2O2点燃H2O有何不同?
4. H2(g)+1/2O2(g)H2O(l);ΔH=a kJ·mol-1。a=?
5. H2O(l)H2(g)+1/2O2(g);ΔH=b kJ·mol-1。b與a的关系如何?
[分析、归纳]从引导学生认识物质的状态(固态、液态、气态)会影响反应热的大小，说明在热化学方程式中要标明物质的状态;让学生知道热化学方程式计量数可以用分数表示;让学生知道计量数与热值的关系。
[讲授]化学反应的本质是原子的重新组合。在反应中，旧分子→原子→新分子，旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。我们就可以通过化学反应过程中断开旧的化学键所吸收的能量与形成新的化学键所放出的能量变化来判断这个化学反应是吸热反应还是放热反应。
[问题]对于化学反应：4H2(g)+2O2(g)4H2O(g)，已知拆开2 mol H-H键需要消耗872 kJ能量，拆开2 mol O-O键需要消耗992 kJ能量，形成水分子中的2 mol H-O键能够释放926 kJ能量。你能根据以上的数据判断4H2(g)+2O2(g)4H2O(g)是放热反应还是放热的反应吗?请通过计算回答。
[学生活动]计算，讨论。
[讲授]可以根据反应物的总能量与生成物的总能量差来判断某化学反应是放热反应还是吸热反应。当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应表现为吸收能量，以吸热的形式发生反应，称为吸热反应。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应表现为放收能量，以放热的形式发生反应，称为放热反应。
[媒体展示]化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系
[讨论、分析、归纳]课本“交流与讨论”栏目的内容。
[过渡]氢气可作燃料，还有很多用途。还有哪些物质常用作燃料?
[板书]三、可燃物质燃烧放出的热量是否一样呢?
[思考]1. 物质量相同的不同的可燃物质燃烧所放出的热量一样吗?
2. 甲烷、煤气代替煤炭作为民用燃料，有什么好处?
[板书]1. 不同的燃料燃烧的热值比较
2. 如何科学合理应用燃料
[学生活动]通过引导学生读书、同伴互助，师生交流，自主解决问题。了解可燃物质燃烧如何提高燃烧效率的途径，懂得利用生活垃圾制取沼气燃料，减少燃料对环境的污染。
[本节小结]化学反应中能量变化可以看成是旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。通过这节课的学习，我们应该懂得以下知识：
1. 化学反应的判断依据是有新物质生成，反应前后的总能量是不同。
2. 任何化学变化不但要遵循质量守恒还要遵循能量守恒的规律。
3. 如何用化学变化前后的能量变化以热量形式表示出来。
4. 吸热反应、放热反应的定义和判断的方法。
5. 熟练书写热化学方程式并懂得热化学方程式表示的意义。
6. 不同的可燃物质燃烧释放的热量不一样，学会如何提高可燃物质燃烧的利用率，保护好我们的环境。
四、 板书设计
化学反应中的热量
1. 化学反应中的能量转化
2. 吸热反应和放热反应的定义
3. 热化学方程式的书写
4. 可燃物质的燃烧能量变化
五、 教学反思
能量包含热量，热量是能量的一種，在教学过程中不能混为一谈。教学设计中，先介绍能量再介绍热量(概念从大到小)，还是先介绍热量再介绍能量(概念从小到大)，教学效果各有千秋。
设计直观、有趣、源于生活的实验，如用生石灰煮鸡蛋、自热食品等实验化学，能让学生乐于探索、发现化学问题，感受化学是有用的。
作者：赖传森
第1章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应
知识与技能:通过反应热定义的学习,了解反应热效应的定量描述与反应条件有关;通过中和热的实验,了解反应热效应的定量测定原理和方法;通过反应焓变定义的学习,了解反应热和反应焓变的关系;通过热化学方程式的学习,了解热化学方程式的意义,了解燃烧热的概念,体会热力学的严谨性;通过盖斯定律求算反应焓变,了解反应焓变与变化途径无关,仅仅与状态有关;通过键能的变化求算反应焓变,了解物质的结构与其能量变化的关系。
过程与方法:通过反应热定义的学习,理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义;在学习过程中,学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理;通过反应焓变概念的学习,了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义;在学习过程中,学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念;通过盖斯定律求算反应焓变的过程,体会数学、物理在学习化学中的重要性,注意理科之间的相互渗透和影响。
情感态度与价值观:体会实验成功的喜悦,感悟科学探究的乐趣;养成良好的实事求是的科学态度;体会思考带给人的愉快情感体验,感悟化学学科学习的乐趣;养成良好的实事求是的科学态度。
教学重点:反应热概念的含义;热化学方程式的正确书写;热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。
教学难点:反应焓变的计算
课时安排:共五课时(新课3课时复习练习2课时 教学过程: 第一课时
【引入新课】从物质结构的角度看,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的
生成,因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习,我们知道在化学反应中,化学能可以与多种形式的能量发生转化,其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【板书】第1章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应 【投影】
【提问】常见的放热反应和吸热反应有哪些类型? 【学生】常见的放热反应: ①活泼金属与水或酸的反应 ②酸碱中和反应 ③燃烧反应 ④多数化合反应 常见的吸热反应: ①多数分解反应,如CaCO 3 高温 CaO+CO 2↑
②2NH 4Cl (s +Ba(OH2·8H 2O (s =BaCl 2+2NH 3 ↑+10H 2O ③C(s+H 2O(g
高温
CO+H 2 ④CO 2+C 高温 2CO
【讲解】注意:化学反应是放热还是吸热,与反应条件(加热或不加热没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。 【投影】
【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是( AC A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化 C.一般地说,吸热反应加热后才能发生
D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关
【讲解】为了定量描述化学反应中释放或吸收的热能,化学上把化学反应在一定温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称之为该温度下的热效应,简称反应热。 【板书】
一、化学反应的反应热 (一反应热
1、定义:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
2、反应热的意义:描述化学反应释放或吸收热量的物理量.
3、符号: Q>0 反应放热 吸热反应
放热反应 Q Q<0 反应吸热
4、获得Q值的方法:(1实验测量法(2理论计算法
【讲解】反应热可以根据反应的类型分为多种,比如中和反应放出的热量叫中和热,燃烧反应放出的热量为燃烧热等等。
【板书】①中和热
5、反应热的分类:②燃烧热 ③生成热……
【讲解】下面我们来看看什么是中和热和如何进行中和热的测定。 【板书】(二中和热
1、定义:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热。【投影】理解要点: ①条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。
②反应物:(强酸与(强碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水,中和反应的实质是H+和OH—化合生成H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。
④放出的热量:57.3kJ/mol 【板书】
2、中和热的表示:H+(aq+OH-(aq=H2O (l;Q=-57.3kJ
【练习】
1、已知H+(aq+OH-(aq=H2O(l;△ H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。
(1用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________kJ的热量。 (2用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应,放出____________kJ的热量。 【练习】
2、为了减小误差,某同学在实验中两次测定中和热。第一次用50mL0.5mol•L—1的盐酸和50mL0.5mol•L—1NaOH溶液,第二次是用100mL0.5mol•L—1的盐酸和100mL0.5mo l•L—1的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果(相等或者不相等。
【讲解】我们来看看中和热的测量及有关问题。 【阅读】指导学生阅读课本P3页,完成:
1、测定中和热的仪器;
2、测定中和热的原理;
3、测定中和热中应该要注意哪些问题? 【视频】中和热的测定。 【板书】
3、中和热的测量
(1仪器:量热计(环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯
【投影】
【板书】(2原理:Q= —C(T2—T1 (C为热容 或Q= —C m (T2—T1(C为比热容 中和热:Q= Q n(H2O = —mC(T2—T1 n(H2O 与酸、碱的用量无关。
【讲解】根据单位判断到底是热容还是比热容。 【板书】(3步骤: 【投影】步骤: 1组装量热器
在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平(防止热量扩散到周围的空气中,造成误差。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条,大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,如上图所示。
2药品取用
用一个量筒最取50 mL 1.0 mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用另一个量筒量取50 mL 1.0mol/LNaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。
3酸碱混合
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计(注意不要洒到外面。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒上下轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。
4数据处理
5重复以上实验两次
【提问】我们测得中和热为52.5kJ,小于57.3kJ,你们认为造成误差的原因可能有哪些?【交流与讨论】学生汇报讨论的结果。
【投影】产生误差的原因有: (1量取溶液的体积有误差 (2药品的选用不当引起的误差 (3实验过程中有液体洒在外面 (4混合酸、碱溶液时,动作缓慢
(5隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差
(6测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。【提问】(1大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么? (2酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?
(3实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?为什么? (4有人建议用50mL1.1mol/LNaOH进行上述实验,测得的中和热数值会更加准确。为
什么? 【答案】(1减少热量损失 (2减少热量损失
(3不能。因为铜丝易导热,使热量损失较大
(4可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。
【练习】
3、50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所 示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可 计算中和热。回答下列问题: (1从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是。 (2烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3若大烧杯上不盖硬纸板,求得的反应热数值(填“偏大”“偏小”或“无影响”。 (4实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”,简述理由:。
(5用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会;用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述验,测得的放出的热量数值可能会(填“偏大”“偏小”或“无影响”。
【小结】小结本节课的内容。
【作业】完成练习册中的有关练习 【板书设计】第1章化学反应与能量转化 第1节化学反应的热效应
一、化学反应的反应热 (一反应热
1、定义:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
2、反应热的意义:描述化学反应释放或吸收热量的物理量.
3、符号:Q>0 反应放热 Q Q<0 反应吸热
4、获得Q值的方法:(1实验测量法(2理论计算法 ①中和热
5、反应热的分类:②燃烧热 ③生成热…… (二中和热
1、定义:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热。
2、中和热的表示:H+(aq+OH-(aq=H2O (l;Q=-57.3kJ
3、中和热的测量 （1）仪器：量热计（环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯） （2）原理：Q= —C(T2—T1 (C 为热容 中和热：Q= （3）步骤 或 Q= —C m (T2—T1（C 为比热容） Q —mC(T2—T1 = 与酸、碱的用量无关。 n(H2O n(H2O
化学反应速率
澜沧二中
杨杭
【教学内容】化学反应速率的表示方法及简单计算 【教学目标】知道化学反应速率的概念
学会化学反应速率的表示方法
能进行化学反应速率的简单计算
【教学重点】化学反应速率的表示方法 【教学难点】化学反应速率的计算 【课时安排】一课时 【教学过程】
【引言】同学们，我们都知道汽车尾气排放中含有NO合CO，这两种气体严重污染环境。从理论讲NO与CO反应可以生成N2玉与CO2，但是为什么气体排放的尾气中依然含有NO和CO?(因为该反应在没有催化剂时，反应速率相当慢。)再如工业上由N2与H2合成NH3，需要在高温，高压，催化剂存在的条件下进行，所以研究化学反应的条件对日常生活、工农业合材料学研究都具有重要意义。研究化学反应的条件应从连方面着手：一个是反应的快慢，即化学反应速率问题，一个是化学反应的程度，即化学平衡问题。今天，我们一起来学习化学平衡中的化学反应速率。 【板书】第二章：化学平衡
第一节：化学反应速率
【讲述】今天要做三件事，第一件事：是什么?第二件事：如何表示。第三件事：怎样用。 【板书】
一、是什么
二、如何表示
三、怎样用 【讲述】我们先来解决第一件事：是什么。我们知道，不同的化学反应具有不同的反应速率，下面我们做个实验：
【演示实验2-1】在2支装有少量大理石的试管里，分别加入10mL 1mol/L盐酸和10mL 1mol/L醋酸。观察现象。
【讲述】我们看到，在加入盐酸的试管中，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡产生。而在加入醋酸的试管里，反应则比较缓慢，只有少量气泡产生。我们都知道爆炸反应瞬间就能完成，而一般的塑料降解，需要几年才能完成。你看，这些反应的快慢不同，那么为了能准确表示反应的快慢及便于科学研究，引入了化学反应速率。请同学们阅读课本29页的内容。找出化学反应速率是什么。
(3分钟后)
【提问】现在，我们石否解决了第一件事?
【追问】请同学们告诉我“化学反应速率是什么?”
【板书】是用来衡量反应快慢程度的一个量。
【讲述】下面我们来做第二件事;如何表示。课本中对化学反应速率的表示是如何描述的? 【板书】vAcAt
单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) 【讲述】现在我们完成了第二件事，接下来我们来做第三件事，怎样用。下面我们来做个练习。 【板书或投影】例题、向一个容积为1L的密闭容器中放入2mol SO2和1mol O2. 在一定条件下，2s末，测得容器内有0.8mol SO2，求2s内SO2，O2，SO3的平均反应速率和反应速率比。 解：
2SO2 + O2 2SO3 起始浓度(mol/L)
2 1
2 变化的浓度(mol/L) 2-0.8 (2-0.8)/2 2-0.8 vSO2vO2vSO32mol/L0.8mol/L2s2mol/L0.8mol/L22s2mol/L0.8mol/L2s0.6mol/(Ls)0.3mol/(Ls) 0.6mol/(Ls)vSO2:vO2:vSO32:1:2
答：2s内SO2，O2，SO3的平均反应速率分别为0.6mol/(L.s)、0.3 mol/(L.s)、0.6 mol/(L.s) 平均反应速率比vSO:vO:vSO2:1:2
223【讲解】启发引导学生应用严谨的求解格式解出答案，指出理解合求解化学反应速率的几点注意。
【板书】
1、求得的反应速率都是正数没有负数;
2、求得的反应速率都是平均速率不是瞬时速率
3、不同物质表示的同一反应速率，其数值不一定相等，其数值比等于化学反应计量数比
【提问】同学们是否解决了第三件事?
(解决了?真的解决了?那我们来作些练习检验下大家)
【练习】教材33页
一、1. 2. 3。
【讲述】化学反应速率是衡量反应快慢的，不同的化学反应具有不同的反应速率，这是由于参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。那么化学反应速率对于某一反应是不是一成不变的呢?不是，因为其他因素如：温度、浓度、压强对化学反应产生影响。会使同一反应在不同条件下有不同的反应速率，那么外界条件是如何影响化学反应速率的呢?这将是我们下节课要学习的内容。
【课后作业】预习：外界条件对化学反应速率的影响。 【板书设计】第二章：化学平衡
第一节：化学反应速率
一、是什么：化学反应速率是用来衡量反应快慢程度的一个量。
二、如何表示：vA
三、怎样用：
1、求得的反应速率都是正数没有负数;
2、求得的反应速率都是平均速率不是瞬时速率;
3、不同物质表示的同一反应速率，其数值不一定相等，其数值比等于化学反应计量数比。
cAt 单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)
推荐阅读：
化学反应论文提纲11-15
化学反应收率的计算08-29
化学反应收率计算公式03-12
谈热力学方法估算化学反应的反应温度09-10
化学反应论文（共5篇）03-22
化学反应速率教案(精选2篇)04-15
浅谈有机化学反应机理书写09-10
化学反应中转移电荷的规律01-15
自主合作学习化学反应论文提纲11-15
多角度化学反应论文提纲11-15
