化學能與熱能的教學設計

蔣敏++牛聰帥

摘 要：化學能與熱能這一章節是高中生第一次正式接觸相對抽象的“能量”，本教學設計以學生為課堂主體，注重借助問題一步步引導學生，給了學生知識生成的空間和時間。

關鍵詞：能量；教學設計；新課程；探究討論

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）16-008-02

一、設計思想

化學能與熱能本是一堂理論性很強的課，在此之前，學生對化學反應主要關注的是物質變化，對化學反應伴隨的能量變化只有感性的認識。若按照平常的講法，學生會覺得枯燥，不利于學生對新知識的建構。在新課程理念的指導下，筆者將探究、討論的學習方法融入課堂之中，并且在遵循化學教材必修2的相關內容和要求時，還做了一些調整和補充，為后續繼續學習反應熱等知識打下基礎。本課不僅融入了新課程的理念，同時也將知識點進行了細致深入的剖析，特別是討論“反應條件與反應中的能量變化有無必然聯系”，這是學生容易混淆的知識，但是通過討論和進一步的理論分析，學生不僅知其然，而且知其所以然。

二、課堂實錄

【實驗探究】化學能與熱能能否相互轉化？

【引課】同學們，初中我們學過，什么是化學反應？

【生】有新物質生成的反應

【師】由質量守恒定律引出能量守恒定律，再引出化學能與熱能。

【師】熱能大家已經很熟悉了，什么是化學能呢？我們知道風具有風能，光具有光能，水

具有勢能，那化學物質具有什么能？

【生】化學能。

【過渡】引導探究化學能與熱能能否相互轉化。

提出問題

【生】探究化學能能否與熱能相互轉化。

【師】大家是怎么想的，化學能能否與熱能相互轉化？若能，是什么能轉化為什么能？

進行猜想

【生】（1）化學能轉化為熱能；（2）熱能轉化為化學能；（3）化學能與熱能可以相互轉化；

【驗證】實踐是檢驗真理的唯一標準。教師提供了4種藥品：稀HCl、Al片、Ba（OH）2.8H2O、NH4Cl。

請大家以以6人為小組，選擇合適的試劑（一個實驗限選2種試劑）進行實驗，仔細觀察實驗現象，實驗完成后，由一名小組代表匯報實驗情況。（5min）

進行實驗

【師】巡視，看同學的實驗情況，并指出相應的實驗操作上的問題。

交流匯報

學生匯報所做實驗現象并分析能量變化關系。

得出結論

【生】熱能與化學能可以相互轉化。

【師】通過剛才的實驗，我們得出熱能與化學能可以相互轉化。其實不僅如此，化學能還能與其他形式的能量相互轉化。比如與光能，電能相互轉化。

設計意圖：用探究的方式得出化學能能與熱能相互轉化，學生體驗了完整的探究過程，并且讓學生自己動手、動腦得出結論，對知識的理解更深刻。

【師】由三組實驗過渡：化學反應中的能量變化取決于什么呢？

1、從宏觀的角度分析化學反應中的能量變化

【師】以A2+B2=2AB為代表反應，從宏觀角度分析出化學反應中是吸收能量還是吸收能量取決于反應物與生成物的總能量的相對大小。

2、從微觀化學鍵的角度分析化學反應中的能量變化

【生】以A2+B2=2AB為代表反應，從微觀化學鍵角度分析出化學反應中是吸收能量還是吸收能量取決于斷鍵吸收熱量與成鍵放出熱量之差。

設計意圖：分析化學反應中能量變化的原因，先從宏觀角度著手，讓學生有個初步的認識，再深入分析其本質原因，符合一般的認知規律。

3、化學反應分類

【師生互動】在師生討論下得出放熱、吸熱反應定義，從能量角度對化學反應進行分類。

設計意圖：此處本來可以直接給學生總結吸熱放熱反應的類型，但是學生就缺少一種體驗，就認識不到分類在化學的學習當中的重要性。這種體驗較多，學生在以后的學習中會自己嘗試對一些化學知識進行分類，從而體會到化學知識是有一定規律的。

【疑惑過渡】很多放熱反應在常溫下就能進行，而很多吸熱反應卻需要加熱或者高溫甚至是放電才能進行。

【課堂討論】在師生討論下借助反應實例、理論分析（化學鍵）等得出反應條件（高溫/加熱等）與反應過程中的能量變化（吸熱/放熱）無關。

設計意圖：此處的討論源于教材，但又高于教材。“化學反應條件（高溫/加熱等）與反應過程中的能量變化（吸熱/放熱）有無必然聯系”，有的同學沒有從反應本質上去認識，從而認為有聯系，但是通過讓學生舉例說明自己的觀點，學生會得出二者沒有必然聯系。然后追問：為什么鋁熱反應是放熱反應還需要高溫條件？學生就會利用已有知識分析由于斷裂化學鍵需要吸收能量······然后讓學生畫出反應過程圖，自己進行理論分析，在這個過程中，教師只充當了引導的作用，學生自己在討論和交流中得出答案，會產生一種成就感和頓悟感。

【思維延伸】如果要定量測定化學反應中的能量變化，你認為應該注意哪些問題？

設計意圖：留有懸念讓學生去思考，給后續反應熱的內容做好鋪墊，其實上課就跟拍電影一樣可以有續集。

三、教學反思

本次課堂實錄是筆者在重慶市第一中學高一某實驗班進行的化學公開課的真實寫照，是筆者在新課標以學生為主體理念下的又一次大膽嘗試。通過本次課堂創新設計及實踐，筆者感覺收獲頗大，加深了對新課程的認識和理解。課堂中老師扮演的角色是提問者和引導者，而學生是課堂的主體，通過實驗探究和小組討論自主進行知識的建構與生成。這樣通過學生的全程參與，有效地將“化學能與熱能”這一較抽象、學生容易思維混亂的章節變得條理清晰且充滿生趣，學（下接第35頁）

（上接第8頁）生的主動性真正意義上被調動了起來。

經過課后反思總結，筆者發現如果引用美國的“翻轉課堂”教學理念效果可能會更佳，學生發現問題、創新的能力會更好地被保護和發展。“翻轉課堂”，即教師在課前給學生提供與教學內容相關的微視頻或其它資源，學生從中獲取信息，并思考提問，教師對問題進行收集整理，課堂上再以問題為主線展開教學。即將提問環節也放手給學生，學生主體性會更加突出，相信學習效果會更好！

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗）.北京：人民教育出版社，2003（02）

[2] 陳芳芳.陳 凱.化學教育，2014，35（09）：28-31

[3] 張金磊.王穎；張寶輝.遠程教育雜志，2012（04）