化學(xué)能與熱能的教學(xué)設(shè)計(jì)

蔣敏++牛聰帥

摘 要：化學(xué)能與熱能這一章節(jié)是高中生第一次正式接觸相對(duì)抽象的“能量”，本教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生為課堂主體，注重借助問題一步步引導(dǎo)學(xué)生，給了學(xué)生知識(shí)生成的空間和時(shí)間。

關(guān)鍵詞：能量；教學(xué)設(shè)計(jì)；新課程；探究討論

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）16-008-02

一、設(shè)計(jì)思想

化學(xué)能與熱能本是一堂理論性很強(qiáng)的課，在此之前，學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)主要關(guān)注的是物質(zhì)變化，對(duì)化學(xué)反應(yīng)伴隨的能量變化只有感性的認(rèn)識(shí)。若按照平常的講法，學(xué)生會(huì)覺得枯燥，不利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的建構(gòu)。在新課程理念的指導(dǎo)下，筆者將探究、討論的學(xué)習(xí)方法融入課堂之中，并且在遵循化學(xué)教材必修2的相關(guān)內(nèi)容和要求時(shí)，還做了一些調(diào)整和補(bǔ)充，為后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)反應(yīng)熱等知識(shí)打下基礎(chǔ)。本課不僅融入了新課程的理念，同時(shí)也將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)致深入的剖析，特別是討論“反應(yīng)條件與反應(yīng)中的能量變化有無必然聯(lián)系”，這是學(xué)生容易混淆的知識(shí)，但是通過討論和進(jìn)一步的理論分析，學(xué)生不僅知其然，而且知其所以然。

二、課堂實(shí)錄

【實(shí)驗(yàn)探究】化學(xué)能與熱能能否相互轉(zhuǎn)化？

【引課】同學(xué)們，初中我們學(xué)過，什么是化學(xué)反應(yīng)？

【生】有新物質(zhì)生成的反應(yīng)

【師】由質(zhì)量守恒定律引出能量守恒定律，再引出化學(xué)能與熱能。

【師】熱能大家已經(jīng)很熟悉了，什么是化學(xué)能呢？我們知道風(fēng)具有風(fēng)能，光具有光能，水

具有勢能，那化學(xué)物質(zhì)具有什么能？

【生】化學(xué)能。

【過渡】引導(dǎo)探究化學(xué)能與熱能能否相互轉(zhuǎn)化。

提出問題

【生】探究化學(xué)能能否與熱能相互轉(zhuǎn)化。

【師】大家是怎么想的，化學(xué)能能否與熱能相互轉(zhuǎn)化？若能，是什么能轉(zhuǎn)化為什么能？

進(jìn)行猜想

【生】（1）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；（2）熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；（3）化學(xué)能與熱能可以相互轉(zhuǎn)化；

【驗(yàn)證】實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。教師提供了4種藥品：稀HCl、Al片、Ba（OH）2.8H2O、NH4Cl。

請(qǐng)大家以以6人為小組，選擇合適的試劑（一個(gè)實(shí)驗(yàn)限選2種試劑）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)完成后，由一名小組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況。（5min）

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

【師】巡視，看同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，并指出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作上的問題。

交流匯報(bào)

學(xué)生匯報(bào)所做實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析能量變化關(guān)系。

得出結(jié)論

【生】熱能與化學(xué)能可以相互轉(zhuǎn)化。

【師】通過剛才的實(shí)驗(yàn)，我們得出熱能與化學(xué)能可以相互轉(zhuǎn)化。其實(shí)不僅如此，化學(xué)能還能與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)化。比如與光能，電能相互轉(zhuǎn)化。

設(shè)計(jì)意圖：用探究的方式得出化學(xué)能能與熱能相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生體驗(yàn)了完整的探究過程，并且讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦得出結(jié)論，對(duì)知識(shí)的理解更深刻。

【師】由三組實(shí)驗(yàn)過渡：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化取決于什么呢？

1、從宏觀的角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

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

2、從微觀化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

【生】以A2+B2=2AB為代表反應(yīng)，從微觀化學(xué)鍵角度分析出化學(xué)反應(yīng)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(shè)計(jì)意圖：分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因，先從宏觀角度著手，讓學(xué)生有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，再深入分析其本質(zhì)原因，符合一般的認(rèn)知規(guī)律。

3、化學(xué)反應(yīng)分類

【師生互動(dòng)】在師生討論下得出放熱、吸熱反應(yīng)定義，從能量角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類。

設(shè)計(jì)意圖：此處本來可以直接給學(xué)生總結(jié)吸熱放熱反應(yīng)的類型，但是學(xué)生就缺少一種體驗(yàn)，就認(rèn)識(shí)不到分類在化學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中的重要性。這種體驗(yàn)較多，學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)自己嘗試對(duì)一些化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分類，從而體會(huì)到化學(xué)知識(shí)是有一定規(guī)律的。

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

【課堂討論】在師生討論下借助反應(yīng)實(shí)例、理論分析（化學(xué)鍵）等得出反應(yīng)條件（高溫/加熱等）與反應(yīng)過程中的能量變化（吸熱/放熱）無關(guān)。

設(shè)計(jì)意圖：此處的討論源于教材，但又高于教材。“化學(xué)反應(yīng)條件（高溫/加熱等）與反應(yīng)過程中的能量變化（吸熱/放熱）有無必然聯(lián)系”，有的同學(xué)沒有從反應(yīng)本質(zhì)上去認(rèn)識(shí)，從而認(rèn)為有聯(lián)系，但是通過讓學(xué)生舉例說明自己的觀點(diǎn)，學(xué)生會(huì)得出二者沒有必然聯(lián)系。然后追問：為什么鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)還需要高溫條件？學(xué)生就會(huì)利用已有知識(shí)分析由于斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量······然后讓學(xué)生畫出反應(yīng)過程圖，自己進(jìn)行理論分析，在這個(gè)過程中，教師只充當(dāng)了引導(dǎo)的作用，學(xué)生自己在討論和交流中得出答案，會(huì)產(chǎn)生一種成就感和頓悟感。

【思維延伸】如果要定量測定化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，你認(rèn)為應(yīng)該注意哪些問題？

設(shè)計(jì)意圖：留有懸念讓學(xué)生去思考，給后續(xù)反應(yīng)熱的內(nèi)容做好鋪墊，其實(shí)上課就跟拍電影一樣可以有續(xù)集。

三、教學(xué)反思

本次課堂實(shí)錄是筆者在重慶市第一中學(xué)高一某實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行的化學(xué)公開課的真實(shí)寫照，是筆者在新課標(biāo)以學(xué)生為主體理念下的又一次大膽嘗試。通過本次課堂創(chuàng)新設(shè)計(jì)及實(shí)踐，筆者感覺收獲頗大，加深了對(duì)新課程的認(rèn)識(shí)和理解。課堂中老師扮演的角色是提問者和引導(dǎo)者，而學(xué)生是課堂的主體，通過實(shí)驗(yàn)探究和小組討論自主進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)與生成。這樣通過學(xué)生的全程參與，有效地將“化學(xué)能與熱能”這一較抽象、學(xué)生容易思維混亂的章節(jié)變得條理清晰且充滿生趣，學(xué)（下接第35頁）

（上接第8頁）生的主動(dòng)性真正意義上被調(diào)動(dòng)了起來。

經(jīng)過課后反思總結(jié)，筆者發(fā)現(xiàn)如果引用美國的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)理念效果可能會(huì)更佳，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)新的能力會(huì)更好地被保護(hù)和發(fā)展?！胺D(zhuǎn)課堂”，即教師在課前給學(xué)生提供與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的微視頻或其它資源，學(xué)生從中獲取信息，并思考提問，教師對(duì)問題進(jìn)行收集整理，課堂上再以問題為主線展開教學(xué)。即將提問環(huán)節(jié)也放手給學(xué)生，學(xué)生主體性會(huì)更加突出，相信學(xué)習(xí)效果會(huì)更好！

參考文獻(xiàn)：

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[2] 陳芳芳.陳 凱.化學(xué)教育，2014，35（09）：28-31

[3] 張金磊.王穎；張寶輝.遠(yuǎn)程教育雜志，2012（04）