試討論高中化學反應教學中“能量轉化圖”的運用

慕蕩蕩

摘 要：由于化學反應具有明顯的直觀性特點，有效發揮實驗教學的效果是最為重要的教學手段之一。然而在具體的化學問題解答時常常會面臨著許多理論性或抽象性問題，給學生解答帶來困難。因此要提高化學反應教學水平除了加強實驗教學之外，有效理論教學手段的運用也是非常必要的。本文首先分析了能量轉化圖在化學反應教學中的重要性和意義，以舉例方式說明了能量轉化圖在化學反應教學中的具體應用，通過能量轉化圖提升化學反應學習效果進行了具體教學操作的分析。

關鍵詞：高中化學；化學反應教學；能量轉化圖；運用

能量轉化圖是一種將化學反應中的能量變化以圖示的方法進行表達，能夠將非直觀性的化學反應的能量變化具體化，使學生更加容易理解與學習，同時還能夠幫助學生在化學反應類問題解答時獲得更加有效的解決技巧。化學反應類問題一般情況下不僅需要有豐富的實驗經驗，還需要對反應中的能量轉換與守恒規律深刻的掌握。只有真正能夠靈活分析每一個反應的能量轉化才能掌握任何熟知的和未接觸過的化學反應產生的變化，提高化學反應的學習水平及解答問題的能力。

一、能量轉化圖的重要性和應用意義

能量轉化圖是化學反應教學的重要方法，由于化學反應過程中的能量轉化有著重要的守恒原則，而能量守恒的前提是在化學反應中發生了能量轉化。所以每一個化學反應的過程都可以理解為一個能量轉化的過程，與化學反應有其自身的規律一樣反應過程中的能量轉化也有著其特有的規律性。如果學生能夠掌握與能量轉化規律性相關的知識，或者能夠將每一個化學反應都以能量轉化圖的方式表達出來，那么所有與化學反應相關的問題都能夠迎刃而解。

二、能量轉化圖在化學反應教學中的應用實例說明

（一）吸熱放熱反應中的應用

例1已知合成尿素的總反應為：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（1），?H<0，它可以分成兩步進行：

（1）2NH3（g）+CO2（g）=NH2COONH4（s），?H<0

（2）NH2COONH4（s）=CO（NH2）（s）+H2O（1），?H<0

圖1正確表達合成尿素過程中能量變化的是（）。

圖1

圖中的a、b、c分別代表兩個反應過程中的反應物與生成物。

題解：尿素的合成反應是一個放熱的過程，所以首先A肯定是錯誤的，反應的第一步ΔH1小于0所以第一步也為放熱反應，D就被排除了，然后反應第二步ΔH2大于0所以第二步的反應是放熱的，即b低于c，因此正確答案是C。

（二）化學催化劑與活化能反應中的應用

例2：圖2為某一化學反應在不同的條件下能量變化曲線圖，四個選項說法正確的是（）。

A、化學催化比酶催化的效果好

B、使用不用催化劑可以改變反應的熱效應

C、使用催化劑可以降低化學反應的活化能

D、反應物的總能量低于生成物的總能量

圖2

題解：圖中三條曲線分別表示了在無催化、化學催化和酶催化三種狀態下的同一反應過程中的能量轉化圖，首先排除D，因為反應中的總能量變化是由反應物與生成物的能量差來決定的，與是否加入催化劑無頭。在加入兩種不同催化劑之后反應物與生成物的總能量并未產生變化，所以A和B是錯誤的，加入催化劑之后反應過程中的活化能有所減少，所以C是正確的。

要完成這道題的解答必須要了解化學反應中能量變化的規律和特點，了解能量轉化過程的決定性因素在反應物總熱量和生成物總質量。

三、能量轉化圖在化學反應教學中的應用提升策略

（一）結合生活實踐

生活中學生會接觸到許多典型的吸熱和放熱反應，例如生活中最常用的天然氣灶做飯就是非常典型的放熱反應，天然氣中所含有的各種烷烴類成分都可能運用能量轉化圖來表示其放熱的化學反應過程。

（二）鼓勵學生自主學習

化學反應中的能量轉變過程是具有一定的規律性與原則性的，將這種規律和原則準確的掌握之后，學生就可以運用已經掌握的知識去開發新的知識了。教師可以根據具體的教學目標為學生引導自主學習的方向，然后以開放性課后作業的形式讓學生去尋求與課堂學習內容相關的其它化學反應規律，并將這種規律用已有的知識、以能量轉化圖的形式表現出來。通過學生自主發現或開發的化學反應過程不僅能夠增加學生的學習興趣，還可以有效提高自主學習能力。

四、結語

教師在化學反應學習能力的培養和引導中起著非常重要的作用，科學的教學方法能夠獲得優秀的教學效果。對于化學反應中的能量轉化來說，運用能量轉化圖能夠輕松的解決許多與化學反應相關的問題，只要教師將這種方法在教學過程中有效運用，必然能夠對學生化學反應學習能力的提升直到非常顯著的促進作用。

參考文獻：

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[2]王貴武.例析“能量轉化圖”在高中化學反應中的妙用[J].中學化學，2014，05：30-31.