时间：2024-01-12 16:03:13
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介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源和保护环境意识；
通过学习和查阅资料，使学生了解我国及世界能源储备和开发；
通过布置研究性课题，进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。
能力目标，全国公务员共同天地
通过对化学反应中的能量变化的学习，培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力，提高自学能力和创新能力。
情感目标
在人类对能源的需求量越来越大的现在，开发利用新能源具有重要的意义，借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议
教材分析
本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇，它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际，分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解，使学生在感性认识中对知识深化和总结，同时提高自身的综合能力。
教法建议
以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验，内容不多，准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路：影像远古人用火引入课题化学反应中的能量变化学生实验验证和探讨理论依据确定吸热反应和放热反应的概念讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境能源的展望和人类的进步布置研究学习和自学内容。
教学设计方案
课题：化学反应中的能量变化
教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。
教学难点：化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。
教学过程：
[引入新课]影像：《远古人用火》01/07
[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。
[板书]化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
[过渡]化学反应中能量是怎样变化的？
[学生分组实验]请学生注意①操作方法；②仔细观察实验现象；③总结实验结论；④写出化学方程式。
（1）反应产生大量气泡，同时试管温度升高，说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
（2）混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起，说明该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰。化学反应方程式：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
[结论]
放热反应：化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。
如CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
[讨论]现代人怎样利用化学反应？
结论：现代人利用化学反应主要是①利用化学反应中释放出的能量；②利用化学反应制取或合成新物质。
[板书]二、燃料燃烧的条件和环境保护
[学生分组讨论]（1）燃料充分燃烧条件？（2）大量使用化石燃料的缺点？
[结论]
（1）使燃料充分燃烧需要考虑两点：①燃烧时要有足够多的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面。
空气不足：①浪费资源；②产生大量一氧化碳污染空气，危害人体健康。
空气过量：过量空气会带走部分热量，浪费能源。
增大接触面：改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。
（2）大量使用化石燃料：①能引起温室效应；②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭；③煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨；④煤燃烧会产生大量的烟尘。
[板书]三、现代能源结构和新能源展望
[讨论]现代人怎样利用化学反应中释放出的能量？
结论：人类所需要能量，绝大部分是通过化学反应产生。主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。
[讲述]现代能源结构。
1999年我国化石燃料和水电能源的消耗结构:
能源
煤
石油
天然气
水电
比例
76.2%
16.6%
2.1%
5.1%
[讲述]我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。 石油储量/1×1010t
天然气储量/1×1010m3
煤炭/1×1010t
北美
5.6
8.4
262.9
西欧
3.4
6.1
99.3
日本
1.0
前苏联
8.3
42.5
241.0
中东
54
24.2
中国
2.4
0.8
99.0
[讨论]我国能源结构的缺点和新能源展望（环保、防止能源危机）。学生发表自己的想法。
[结论]得出以下结构。
[阅读]能源与人类进步。
请学生阅读教材22——23页。
[本节课的总结和评价]——根据实际完成的情况和教学效果而定。
[尾声]《太阳能》05/34
新编高中教材第一册第一章第3节是“化学反应中的能量变化”，本节内容虽然没有重要的化学基本概念和原理，但是对于化学反应中能量变化观点的确立，对于学生学习化学是十分重要的。本节有关理论的教学要求并不高，但重视对学生进行能量观点的教育，使学生了解物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化。而人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的。因此，研究化学反应中的能量变化是十分重要的，进而对学生进行节约能源，保护环境等意识的教育。学生仅仅了解书本知识是不够的。若仍像以往一样，仅仅泛泛的讲授，学生收获不大。如果作为研究课来学习，它却是培养学生发散思维能力和自学能力的好内容，因为它对于培养学生利用所学知识，分析，解答实际问题的能力，是再好不过的教材。正是基于这种想法，我们开展了研究性学习的尝试。
一、 教学目标
1. 知识与技能：
使学生知道化学反应常常伴随着能量变化，放热反应和吸热反应的概念，复习燃料的燃烧条件，了解燃料充分燃烧的条件，培养学生发散思维能力和自学能力，培养学生利用所学知识，分析，解答实际问题的能力。
2. 情感态度与价值观：
对学生进行节约能源，保护环境的教育；通过化学实验激发学生学习化学的
兴趣和情感；通过设置研究性学习活动，对学生进行素质教育，培养学生的创新精神和实践能力。
二、设计理念
1. 以学生为中心，以科学探索为主线，把新课程的基本理念和研究性教学的基本理论贯穿于教学实践，促进学生科学素养，人文素养的和谐发展。
2. 注重知识的产生和发展过程，引导学生从身边走进化学，从化学走向社会。
三、 教学过程
1. 情景导入：
师：人们都有这样的经验：把一个生鸡蛋放在生石灰里，浇上适量的水，过一会儿，生鸡蛋就煮熟了。
（唤起学生的学习，生活经验，重视知识的产生过程）
为什么生石灰和水能把生鸡蛋煮熟呢？实际上，生石灰遇到水会发生化学反应，在化学反应中，不仅有新物质生成，而且还伴随着能量的变化。这些能量常常以热量的形式表现出来。生石灰遇水放出大量的热能，这些能量足以把生鸡蛋煮熟。
教师利用多媒体展示各种图片，如天然气做饭，火箭的发射，核能的利用，原子弹的爆炸等，让学生感受世界万物的能量状况。
为什么天然气能够将饭煮熟，为什么火箭能够升空，核能可以用来发电？
（提出问题，从身边走进化学）
学生围绕问题议论，猜想，进入新课题的研究性学习。
一、设计思想
化学课堂教学中应遵循“从生活走进化学，从化学走向社会”的思路，教师在教学中要注意联系实际，帮助学生拓宽视野，开阔思路。因此，本节课从生活实际引入，激发学生学习的兴趣，使学生初步了解化学反应与能量之间的关系；然后从分类的角度出发，让学生从每一种反应类型中选做实验，使学生把握化学反应中质量守恒定律和能量守恒定律。进而让学生从实验现象、宏观、微观等角度认识反应放热和吸热的原因。基于化学服务于生活的理念，本节课采用暖宝宝引入新课又以它结束新课，同时展示了化学能的应用，让知识学以致用，使学生体验到用化学知识解决生活中实际问题的成就感，能给学生一种积极向上、健康乐观的学习情感。
二、教学目标
⑴知识与技能：了解化学键的断裂、形成与化学反应中能量变化的关系；通过实例和实验了解化学能与热能的转化；了解温度传感器的使用。
⑵过程与方法：通过实验探究，使学生体验科学探究的过程；同时，利用分类、类比等思想丰富学生对化学反应及其能量变化的认识角度。通过数据采集器实时采集并处理实验数据，让学生观察到温度随着化学反应进行的变化情况。
⑶情感、态度与价值观：体会能量转化在生活生产、社会进步中的重要地位；通过关注化学能源，使学生感受到化学学科的价值与魅力。
三、教学过程
[引入]播放视频――暖宝宝广告之广告语“温暖体贴长达12小时，温暖只要一片。”
（发给每个实验小组暖宝宝使学生体验热量变化，学生异常兴奋，迫不及待想体验）
设计意图：从生活中走进化学，拉近学科知识与生活的距离；小组体验，拉近了教师与学生之间的距离。
[提出问题]为什么撕开包装后，暖宝宝就变暖了呢？
（学生讨论，提醒学生认真阅读暖宝宝包装上的说明书）
[小组汇报]撕开包装后，铁粉与空气中的氧气发生反应，放出能量。
设计意图：引导学生解决问题从已有知识开始，使学生产生进一步学习的需求。
[提出问题]是不是所有的化学反应都伴随着能量的变化呢？
（大部分学生持肯定回答，少部分学生则相反）
[教师引导]实验是检验真理的唯一标准，但由于时间、药品、仪器等方面的限制，我们不可能将所有的化学反应逐一进行实验。
[交流讨论]如何设计可行的实验方案呢？
[小组汇报]可将化学反应进行分类，根据化学反应类型，每一类型的反应选做一个或几个实验。
设计意图：学生自由讨论归纳出结论，增强了学生合作意识和交流能力，并能从分类的角度对知识进行整理和归纳，有利于学生学科思维的培养。
[实验探究]（根据化学反应类型，每一类型的反应选做一个或几个实验，并填写好实验报告）
实验报告
提供的药品和仪器：铝条、6mol/L盐酸、NaHCO3固体、2mol/LNaOH溶液、NH4Cl固体、Ba（OH）2・8H2O晶体、蒸馏水、试管、导管若干、温度计、烧杯、玻璃片、砂纸等。
实验目的：
小组成员：
选择的分类方式：
按照所选的分类方式你们小组计划做哪些实验？（可不填满也可补充）并按要求填写下表。
（学生设计实验和自由讨论，并提醒学生可以参阅教材实验；教师巡视各组学生操作，对一些不当的实验操作进行纠正。）
[汇报交流]通过实验，我们得出的结论是：有的化学反应放热，有的化学反应吸热。如金属与酸反应，酸碱中和反应是放热反应；Ba（OH）2・8H2O晶体与NH4Cl固体反应是吸热。
设计意图：培养学生的设计实验能力，增强了学生的合作意识；同时体现了理论对实验的指导作用；通过温度计的使用，培养学生从定量的角度认识反应中能量的变化；使学生由感性认识升华到理性认识。
[提出问题]凡是经过加热而发生的化学反应都是吸热反应吗？试举例说明。
[学生回答]不一定，如铝热反应。
设计意图：概念的矫正，避免学生形成错误的概念。
[演示实验]利用温度传感器测定铝和盐酸、NaOH溶液和盐酸、Ba（OH）2・8H2O晶体与NH4Cl固体反应过程中温度的变化。
设计意图：让现代技术进入实验室，使学生感受到现代技术在化学中的应用；无论在学科知识的扩展方面，还是在学生研究能力的培养方面都是行之有效的。
[引导和设问]化学反应中除了有新物质生成，还伴随着能量的变化。而能量的变化通常表现为热量的变化，据此你能得出什么结论？
[学生回答]化学反应中物质要遵循质量守恒定律，能量要遵循能量守恒。
设计意图：培养知识迁移的能力，从质量守恒定律迁移到能量守恒定律，帮助学生建立能量守恒的观点。
[提出问题]化学反应的本质是什么？可以从哪些角度判断一个反应是吸热反应或者放热反应？
（学生讨论，可以提醒学生键的断裂、形成与能量的关系）
[小组汇报]化学反应的本质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成；可以从宏观、微观、实验现象三个角度判断反应是放热还是吸热。
[教师讲解]（宏观角度）一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，我们可以将反应物与生成物类比于不同势能的水，请同学们看课本图2-1水能、化学能变化对比示意图。
（微观角度）化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
[投影]放热反应H2+Cl2=2HCl，H-H，Cl-Cl，H-Cl的键能数据和能量-反应过程示意图。
设计意图：从宏观、微观的角度认识化学反应中的能量变化，使学生初步了解类比思维方法，培养学生用图表的方式形象的解释反应放热、吸热的原因。
[提出问题]请用所学的知识解释暖宝宝制热的原因（从实验现象、宏观、微观三个角度）。并讨论化学能在日常生活中的广泛应用。
设计意图：学以致用，应用所学的化学知识解释生活中的问题，化学服务于生活。体现化学学科的价值所在，引发学生关注社会，培养对社会的责任感和使命感。
[教师总结并投影]根据所学知识，对化学反应进行新的分类，可分为放热反应和吸热反应。常见的放热反应有：燃烧反应、活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、绝大多数化合反应；吸热反应有：Ba（OH）2・8H2O晶体与NH4Cl的反应、大多数分解反应、C和CO2、C和H2O反应等。
设计意图：对本节课的知识进行总结，帮助学生形成知识网络，有利于学生形成良好的学习习惯。
四、教学反思
新课程的理念就是要将知识与生活联系起来，让知识服务于生活。本节课播放暖宝宝视频，让学生亲身体验到了暖宝宝的制热原理，在感性认识的基础上，产生了学习新知的欲望与冲动。通过精心设计问题情境，引导学生通过实验探究和分类、类比等思维方法对化学能与热能的关系进行了深入讨论和交流，使学生经常处于“愤悱”状态，从而达到能让学生从宏观、微观角度认识化学反应中的能量变化。本节课最后采用暖宝宝和化学能在日常生活中的应用结束新课，首尾相应，让知识学以致用，应用所学的化学知识解释生活中的问题，真正体现“从生活走进化学，从化学走向社会”的思想。
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）30-0178-03
有机化学是研究有机化合物及有机物质的结构、性质、反应的学科，是化学中极重要的一个分支，同时也是林学类、生物类及材料类等相关专业重要的基础课。由于有机化学这门科学所涉及的前沿知识非常广泛，使其知识体系极其纷繁复杂，在学习这门课程时，熟练掌握各种反应机理成为同学们熟练驾驭有机化学知识的重要工具。本文就教学中的体会，对机理学习中的几个基本概念和应用进行简单的分析，方便同学们更好地学习。
一、从能量的变化分析机理过程
一个化学反应过程在物质变化的过程中必然要经历一些能量变化，如图1所示，所有的基元反应过程可以从图中的能量变化曲线得以体现。对能量变化曲线进行观察，它由起点、终点、若干个势垒和势井及中间的单调连续曲线所组成。根据势垒的位置和个数，可以把一个反应分成若干个基元机理过程。在图1中，A和D作为能量比较低的起点和终点，分别为反应原料和产物；B、C两个势井为活泼中间体；E、F、G处于势垒位置，为高能的过渡态。由于有三个势垒，该机理可以分成三个基元机理反应。通过对比一个势垒两侧的两个势井间的高度差异，可以粗略地判断出该基元反应的平衡方向及平衡常数等的大致范围；通过比较A和D的相对高度，可以预测整个反应为吸热或者放热过程；通过反应机理的基元反应式得到的能量变化曲线图，可以让同学们很容易地找到能量最高的势垒，即为连串反应过程的慢反应，也被称为反应的速率控制步骤。
此外，能量变化曲线图对于平行反应的相互竞争判断也有帮助作用。如图2所示，从R通过相同的基元反应得到活性中间体A，B、C为两个相互竞争的过渡态，代表两个竞争的反应方向，从B、C高度的对比可以知道B为速度控制步骤，对比D和E的高度可以看出E为平衡控制步骤。
二、杂化轨道对于机理掌握的重要性
碳原子外层只具有2s和2p两种原子轨道，根据杂化轨道理论，碳原子在与其他原子成键时，只可能形成sp、sp2和sp3三种形式的杂化轨道。根据这三种杂化轨道可形成的独立σ键的关系，碳原子以这三种杂化方式与其他原子成键时，将分别形成直线型、平面三角形和正四面体三种形式的立体结构。这就基本上限制了有机化合物静态分子中指定碳原子的构型，基本不会出现其他的立体结构，对此深刻的理解就等于对于分子立体结构的基本掌握。如图3中，双键A上的两个碳原子都是sp2杂化，B碳原子为sp3杂化，C上的两个碳原子均为sp杂化。在图4中，以轨道形式画出了重叠二烯烃的结构，可以看出，B为sp2杂化，而A为sp杂化，图4也适合对乙烯酮、异氰酸酯和重氮甲烷等结构的描述。
在反应机理中讨论的极限结构，即中间体和过渡态，也没有脱离sp，sp2，sp3这三种结构。在有机化学教材中，出现最多的中间体和过渡态是带有一个p轨道的sp2杂化轨道，不同之处只在于中间体是游离的p轨道，而过渡态是一侧或者两侧连接有共价键的高能p轨道，它们分别处于能级图的势井和势垒位置，如图5所示。而在能级图的其他位置，表明了过渡态与中间体之间，或者过渡态与反应物或产物之间的所有转化过程。
不管是分子或者活泼中间体，烯烃的平面三角形结构都是一个非常典型、非常重要的结构。例如，由sp3杂化轨道断键得到的具有sp2杂化轨道结构的碳正离子、碳负离子和自由基，与由烯烃加成得到碳正离子，碳负离子和自由基具有完全相同的碳架结构。因此熟练运用杂化轨道理论学习有机化学反应机理是同学们必须掌握的基本技能。
三、重视鱼钩键的作用
有机化合物的共价键分为极性和非极性两种，其对应的断裂方式有均裂和异裂两种，其成键的方式也可分成两种，这里我们给出一对对应的名字：均成和异成。均成是由两个轨道各提供一个电子形成共价键，异成则是一个轨道提供两个电子，另一个轨道只提供空轨道形成共价键的过程。其中，异成和异裂是用鱼钩键来表示两个电子的转移方向，充分理解鱼钩键的作用对于学习有机化学反应机理，无论是酸碱中和还是亲核、亲电等类型的反应中有机化合物分子的变化过程都非常重要。如图6所示，通过卤代烃消除反应中可以充分体会鱼钩键对于帮助理解的作用。
至于一个反应是亲核还是亲电，我的个人理解是，亲电和亲核反应总是同时发生的，只是有机化学反应认知体系形成的过程中定义的主体不一致而已。在速度控制步骤中，鱼钩键指向的分子为主体时该反应即为亲核反应，反之则为亲电反应。如图7所示，在烯烃加成的慢反应中，烯烃为主体，从箭头的方向来看为亲电；而如图8所示，在羰基加成的速度控制步骤中，羰基为主体，从箭头方向来看为亲核反应，在主体的界定上尊重历史和习惯即可。
四、对相关机理进一步类比以利于帮助记忆
既然根据能级图可以把一个反应分成若干个基元反应，而在不同类型的反应机理中，有很多基元反应又是非常相似的，那么通过对这些基元反应做进一步的类比，在不同的机理之间建立起内在的联系，可以使归纳和记忆变得更为简单。
通过对羟醛缩合、康尼查罗歧化和克莱森酯缩合反应进行比较，可以发现其内在的相似性（如图9～11所示）。观察三个机理的速率控制步骤，我们会发现都是亲核加成反应（用虚框标出），进攻试剂都通过前面各自的基元反应得到带有负电的亲核试剂。
五、结论
挖掘各知识点之间的内在联系，把零散的知识归纳成知识网，使知识结构化和系统化，有助于把握各知识点之间的联系.本章的知识网如图1所示.
图1
二、把握变化本质
以能量守恒为基础，从宏观和微观两个角度分析，可以揭示化学反应中能量变化的本质.
1.宏观角度
从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，放热反应和吸热反应中的能量变化情况如图2所示：
图2
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
2.微观角度
从键能的角度分析，放热反应和吸热反应中的能量变化情况如图3所示.
图3
ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和
三、对比分析概念
对一些容易混淆的化学概念进行对比分析，有助于加深对概念的理解，对比一般可列表（见表1、表2）进行.
表1 热化学方程式和普通化学方程式的对比
热化学方程式普通化学方程式
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）
ΔH=-571.6kJ/mol2H2+O2
点燃2H2O
右端有表示能量变化的ΔH右端无表示能量变化的ΔH
必须标明反应物、生成物的聚集状态不标明物质的聚集状态
化学计量数只表示物质的量，可以是整数，也可以是分数化学计量数可以表示物质的量，也可以表示微粒个数，一般都是整数
不用标明反应的条件、“”或“”需要标明反应的条件、“”或“”
表2 燃烧热与中和热概念对比
燃烧热中和热
相同点能量变化放热反应
ΔHΔH
不同点反应物的量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
反应热
的含义1 mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物的燃烧热不同生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为
57.3 kJ/mol
四、建立思维模型
根据盖斯定律计算反应热是本章最重要的题型，复习时应注意总结运用盖斯定律计算的要点，建立如图4所示的思维模型，做到触类旁通，以不变应万变.
先确定
待求的
化学方
程式
找出待求化学方
程式中各物质在
已知化学方程式
中的位置
根据待求化学方程式中
各物质的计量数和位置
对已知化学方程式进行
处理，得到变形后的新
化学方程式
将新得到的化学
方程式进行加减
（反应热也需要
相应加减）
写出待求的热化学方程式
图4
五、走出认识误区
本章有很多似是而非的问题，需要深入思考，走出认识误区.
误区1：化学反应中的能量变化就是热量的变化
能量的形式多种多样.在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生能量的变化.有些反应需要吸收能量，反应中热能、光能、电能等转化为化学能，如植物的光合作用、水的电解等；有些反应需要放出能量，反应中化学能转化为热能、光能、电能等，如化石燃料的燃烧.
误区2：需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应.有很多放热反应也要加热，加热是促使反应开始，加快反应速率的条件之一.例如，氢气和碘的反应在高温下才能发生，但该反应是放热反应.
误区3：吸热反应一定要加热才能发生
大部分吸热反应都需加热才能发生，但有些吸热反应在常温下却能发生，它们吸收的是周围环境中的热量，使环境温度降低.
化学反应中的能量变化主要表现为放热和吸热，反应是放热还是吸热主要取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小.放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生.反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应.反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然的联系.
误区4：物质所具有的能量越高，该物质越稳定
物质所具有的能量越高，该物质越不稳定.物质都具有由不稳定走向稳定的倾向.物质本身所具有的能量越低，说明其结构越稳定，热稳定性越强，化学键越牢固.因此反应放出的热量越多，产物也就越稳定.
误区5：酸碱的物质的量越多，该反应的中和热越大
在稀溶液中，强酸与强碱反应生成1 mol H2O时放出的热量是中和热，中和热是以反应生成1 mol H2O为基础度量的，与酸碱的用量无关，所以增加酸碱的量不影响中和热的数值.
对于不同的中和反应，其反应热与酸碱的类型和物质的量是有关系的.
①如果是弱酸或弱碱参加的中和反应，要考虑弱电解质电离过程中要吸收热量；
②如果是浓硫酸直接和强碱混合，要考虑浓硫酸被稀释时放出的热量；
③如果是固体物质直接反应，要考虑溶解过程中的热效应；
④如果反应过程中有沉淀、气体等其他物质生成，则要全面综合考虑该反应的反应热.
误区6：不同条件下完成的可逆反应，其ΔH与反应进行的程度有关
可逆反应实际上都具有不彻底性，条件不同，反应的程度不一定相同，反应热也不一定相同，要依据平衡移动原理进行分析比较.但对于既定的反应，其ΔH却是个定值，平衡移动，能改变吸收或放出的热量，但不会使ΔH发生改变.
ΔH表示反应已完成时的热量变化，与反应是否可逆及反应进行的程度无关.例如：
N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
ΔH=-92.4 kJ/mol
该反应表示1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出92.4 kJ的热量.但实际上1 mol N2（g）和3 mol H2（g）充分反应，不可能生成2 mol NH3（g），故实际反应放出的热量肯定小于92.4 kJ.
误区7：ΔH的单位“ kJ・mol-1”是表示每摩尔反应物反应时热量的变化
“ kJ・mol-1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化，而是指给定形式的具体反应的能量变化.如
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ΔH=-483.6 kJ・mol-1
此反应的反应热是指每摩尔反应
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）
放出的热量为483.6 kJ.ΔH与化学方程式的写法有关，如
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g） ΔH=-241.8 kJ・mol-1
另外反应热还与反应物的状态有关，如
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ΔH=-571.6 kJ・mol-1
六、了解考查方向
能量和能源问题是化学中的核心问题，虽然这部分内容在教材中所占的篇幅较少，但却是高考的必考内容.在高考中经常涉及的内容有：化学反应中能量变化的本质、书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误、有关反应热的计算、比较反应热的大小等.近年来的高考试题特别关注社会热点，经常将反应热、能源、环境保护等问题进行综合，需要引起重视.
例1 在同温同压下，下列各组热化学方程式中，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：本题要求比较焓变ΔH的相对大小，要考虑正负号问题.本题中的反应都是放热反应，ΔH为负，放热越多，ΔH越小.（A）中生成液态水时放热多，ΔH1>ΔH2；（B）中气态硫燃烧放热多，ΔH1
答案：（A）
例2 肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料.
（1）已知在298 K、101 kPa时，32.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624 kJ，则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 .
（2）若肼和强氧化剂液态H2O2反应，产生大量N2和水蒸气，并放出大量热.已知在此条件下0.4 mol肼与足量H2O2（l）反应放出256.652 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 ；若H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44 kJ/mol，则16 g液态肼与足量的液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是 kJ.
解析：（1）32 g 液体N2H4的物质的量恰为1 mol，25℃、101 kPa时生成液态水，热化学方程式即可书写成：
N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l） ΔH=-624 kJ/mol
（2）生成水蒸气时，0.4 mol N2H4与足量H2O2反应放出256.652 kJ的热量，则同条件下1 mol N2H4与足量H2O2反应放出641.63 kJ热量，故其热化学方程式为：
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）
ΔH=-641.63 kJ/mol
H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44 kJ/mol
当生成液态水时，其热化学方程式为：
N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O （l）
ΔH=-（641.63+44×4）=-817.63 kJ/mol
所以16 g液态肼（0.5 mol）与足量的液态H2O2反应，放出817.63 kJ/mol×0.5mol=408.815 kJ的热量.
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 根据下列条件计算有关反应的焓变：
（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
则反应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
则反应6NO（g）+ 4NH3（g）= 5N2（g）+ 6H2O（g）的ΔH= .
（3）已知下列反应数值：（见表2）
表2
反应
序号化学反应反应热
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
则反应④的ΔH4=kJ・mol-1.
解析：（1）由已知反应得：
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
将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）由已知反应得：
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）将（①×3-②-③×2）/6得：
FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g）
则：
[1]王革，武育香，郑庆林.哲学[M].北京：高等教育出版社，1990.2.
[2]魏光，林银钟，陈鸿博.论现代化学定义及其原则宗旨[J].化学通报，1997，（7）.
[3]唐敖庆，卢嘉锡，徐光宪.化学哲学基础[M].北京：科学出版社，1985.77.
教学中，一定要尽量通过实验，让学生直接感知体现物质性质的变化过程中的热、光等现象，并引导学生认识其中的能量转化道理。例如，金属如镁、铁、、非金属如碳、硫、、化合物如一氧化碳、甲烷、等都可以在空气氧气、中燃烧；水可以电解出氢气和氧气。对此，要通过实验，让学生感受到碳、硫等燃烧时都放出热量，镁条燃烧时发出耀眼的强光，铁丝在氧气中燃烧时火星四射，水分解需要通电等能量转化的效果；认识到能量转化主要是生成或释放化学能，是化学变化的重要条件和特征，能量转化的重要表现是放热、吸热、发光、耗电等。“物质构成的奥秘”主要是对物质结构的理论阐述初中化学对此只是初步涉及、，很多内容渗透在具体物质的介绍中。学生通过初中物理的学习，已经知道吸收和放出热量对物态变化的影响；还知道温度越高，原子和分子运动越剧烈，分子动能越大。在初中化学学习中，学生会初步认识分子、原子和离子。在“溶解和溶液”内容的学习中，学生会知道，溶质分子在溶剂分子的作用下，会向溶剂中扩散，并且加热一般会加速扩散过程；还会知道有的物质在溶解时会吸收热量，有的物质在溶解时会放出热量，特别的如浓硫酸稀释时本质是溶解、会释放大量的热量。因此，教学中，教师可以把溶解和物态变化这两类物理变化溶解有时伴随有化学变化、联系起来进行比较，引导学生从微观粒子的角度理解能量转化：
固体吸热后分子运动加剧，分子动能增大，到了一定程度，分子摆脱束缚，变成液体；液体再吸热后分子运动再加剧，分子动能再增大，到了一定程度，分子分散远离，变成气体。溶解不是简单的扩散过程，还会伴随有水合过程，即形成水合离子的过程。扩散是吸热过程，水合是放热过程。一般地，原子离子、质量越大，扩散吸热越多；离子电荷越高、半径越小，水合放热越多。当水合放热大于扩散吸热时，就表现为溶解放热；反之为溶解吸热。“化学与社会发展”主要是对物质用途的鲜活介绍，很多内容也渗透在具体物质的介绍中。教学中，首先要引导学生认识到，能量是人类生存和发展最重要的条件之一，更好地获取和利用能量，尤其是合理地获取和利用化学反应释放的能量对人类生活具有重要意义。目前人类最基本的获取能源的方式是燃烧木炭和化石燃料等热值高、来源广的可燃物，但是太阳能、地热能、核能等新能源的开发和利用也已刻不容缓。例如，可引导学生针对事实“科学家们正在寻找新的方法，如在太阳能及催化剂的条件下，得到氢能源”，展开多向思考。其次，要引导学生认识能量转化从科学到技术从性质到用途、的区别。例如，生石灰与水反应放出的热量能煮熟鸡蛋，在实验室里总是利用酒精燃烧释放的热量加热试剂和药品，可是我们很少在生活中使用这些方式来加热物品；很多物质燃烧时会放出光，但是我们很少用它们来照明；水通电分解可以得到氢气和氧气，但我们也很少在工业中用此法来获得氢气。由此，引导学生认识技术与科学的区别：技术需要以人为本，关注现实生活，考虑经济成本。
二、挖掘、整合生活事例和课外读物
生活事例和课外读物中的很多内容，都是开阔学生思路，启发学生思维，强化学生能量转化意识的良好素材和资源。教学中可以根据能量转化的类型适时地引入相关内容。讲到化学能与热能的转化时，可以从食物加热和身体取暖的需要出发，给学生介绍自热饭盒、暖宝宝的用途和其中的原料，引导学生思考其原理。同时，还可以引导学生讨论人类常用的食物加热和身体取暖的方法，并说说学了化学知识后想到的新方法。讲到化学能与光能的转化时，可以结合学生熟悉的荧光棒，介绍其原理：经过弯折、击打或揉搓，其玻璃管夹层破裂，原本内外隔离的过氧化物和酯类化合物得以混合，从而发生反应，反应后的能量传递给荧光染料，使其发出荧光。此外，还可以结合学生常见的焰火，介绍其原理：火药爆炸促使其中的一些金属或金属离子燃烧，发生焰色反应而放出五颜六色的光。讲到化学能与电能的转化时，可以通过“观察铜锌原电池”实验，引导学生查阅资料，了解电池充、放电过程中的能量转化，以及电池的广泛应用给生活带来的便利，并了解如何防止废旧电池的污染，特别是重金属离子的污染。同时，还可以结合电子手表、手机、电瓶车等日常用品，介绍电池的不同种类及其性能。讲到化学能与动能的转化时，可以给学生讲讲运载火箭的动力源：用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂燃料、，而用液态氧、四氧化二氮等氧化剂推进剂、帮助燃烧，利用燃烧放出热能，再转变成动能，反推火箭升天。此外，还可以适当介绍人体从获取食物到维持生命活动的过程中，化学变化与能量转化所起的作用。
三、综合利用教材和生活、课内和课外内容
修订中的高中化学课程标准提出了“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任”等五个维度构成的化学学科核心素养，将原来的三维目标有机整合并提升至更上位的学科哲学层面，凸显了化学学科在育人方面的教育价值[1]。然而，如何将其有效地转化为教师具体的课堂教学行为，将化学学科核心素养落实到课堂教学层面，是高中化学教师当前最为关注并困惑的问题。笔者认为，化学学科核心素养并非要求教师们对课堂教学目标另起炉灶，而是要整合三维目标，核心是对教学文本中知识载体的教育价值的认识提升和有效的教学设计（转化）。
一、公开课的教师教学行为效度分析
本节公开课选自苏教版《化学2》专题二第二单元的“化学反应中的能量”[2]，该节公开课的教学设计主要环节见表1。本节课基本以苏教版教材中知识的呈现顺序进行教学设计，从时间分布可看出，教学目标是纸笔测验中的高频考点“热化学方程式书写”这一知识与技能目标，教学重点则放在以任务驱动的热化学方程式相关试题的当堂练习，难点为热化学方程式书写的完整规范的解决，课堂实施则贯穿从练习中发现问题、从教师点评中修正问题的教学思路。可以说，基于教师对学科教育的应试经验与功利思考，这样的教学设计似乎合理有效，许多中学听课的同行也持肯定的意见。然而，笔者听完课后心里总感觉不能释怀的是，该节课到底该给孩子的人生留下什么？我们教师到底为什么而教？为什么要这样教？教的效果到底如何？
评价一堂课基于不同的视角，可能会得到不同的结论。但是，评价的效标包括以下几个基本点：一是教学目标是否定位准确，其定位依据是什么？二是贯彻目标所采取的教学策略是否合理，其合理的依据是什么？三是课堂调控是否流畅，流畅的内涵是什么？四是利用现代教育技术手段等辅助有否特色，特色的意义又是什么？因此，教学设计中如何对教学目标进行准确定位，需要深刻理解教材内容的教育价值，才能充分挖掘其教育功能。
二、教材文本中知R载体的教育价值及功能分析
对教材知识载体的教育价值与功能的分析，首先应回归于课程标准（见表2）。
从表2可以看出，“化学反应与能量”这一内容领域的中学学习要求分成三个阶段。本节课是学生在义务教育阶段已经“知道化学反应总会伴有能量变化”的基础上，承上启下进一步“知道化学反应伴有能量变化的原因”，为高中选修的进阶“认识这一原因可以为我们人类如何利用”打下基础。学习对象则是不分文理的所有受教育的学生。基于课程标准要求的本节课教学目标分析，该知识载体对本阶段学生的学习要求可以从三个认识维度展开。
1.对学生世界观会形成怎样的基本态度和情感
依据课程标准可以看出，本节课教学的核心要点有两个：一是知道化学反应总会伴有能量变化的原因，是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成。反应物与生成物两者的能量有差异，这些能量必然会通过宏观的形式表现出来。二是知道这一原因后，学会用一种简单的符号化方式将这一变化表征出来。显然，这样的学习过程和认识结果，会使学生形成对化学科学独特的认识物质世界的方法和视角的赏析与价值认同：世界万物万千变化的宏观现象，深入其微观探索，可以得到规律性认识，并且对于这些规律性，化学学科还能用特有的符号化方式进行表达。这样的影响，远比掌握某个具体知识要有意义得多。因此，如何帮助学生自我建构起化学反应总伴随有能量变化的微观视角并获得认知，从教育的本原来讲才应该是本节课最核心的目标！
2.学生能够掌握哪些化学独特的认识世界的方法和能力
学生已经具有了化学反应基本特征及其反应本质基本了解的知识。因此，借用学生的已有知识进行类比与迁移，帮助学生自主建构对化学反应总伴有能量变化的本质的探讨这样一个新认识，是该节课教学对学生学习方法与能力发展培养上的教育功能所在。课堂教学应该从这样一条教学主线出发，即化学反应的本质是什么？在化学变化过程中，反应物发生了什么变化？生成物发生了什么变化？这些变化除了导致物质组成的改变，还导致哪些变化？这样的变化有可能导致哪些宏观结果？物质的变化过程可以用化学反应方程式表示，化学反应的能量变化过程也能否用这种符号化的方式表达？热化学方程式书写与化学反应方程式书写的差异在哪？为什么？通过这样一系列的问题串解决与演绎思维，逐步养成学生化学学科独特的思维习惯，完成学科素养有关“宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知”的要求。这种自主解决问题获得新认知的过程，是学生进一步学习的重要基础，它远比知识的记忆来得重要。
3.学生能够掌握哪些有关的化学知识与技能
该节课的核心是如何认识化学反应总会伴随能量变化的本质的认知培养和能力培养，核心知识与技能应该是热化学方程式的书写。通过自我建构对化学反应中能量变化本质的了解，能够更加深刻地理解和把握书写热化学方程式为什么与化学方程式有不同的要求，其不同点所反映的本质是什么。因此，这样的认知结构形成，可以更加有效地固化并转化为学生的化学学科思维及素养。
三、基于化学学科素养培养的教学设计探讨
由该节课教学内容的学科核心素养教育的价值分析可见，课堂教学中的学科素养教育功能的挖掘与利用，应该紧紧围绕解决学生的认知冲突即“为什么化学反应总会伴随能量变化”这一主线，以帮助学生自我建构化学反应与能量关系的初步认识为教学目标，以真正理解热化学方程式书写的基本要求为教学效果评价的效标。由此，进行教学再设计实例的过程分析见表3。
学科的核心素养是学生在该学科（或特定学习领域）学习过程中取得的能体现学科本质特征的关键成就[4]。这种关键成就不是先天而是通过学习以及其他活动逐渐养成的后天行为，它的形成不仅需要结构化的知识技能，更需要基本方法和思维模式。因此，教师基于学科核心素养培养的课堂转型，教学强调的不是记住了“是什么”，而是解决了“为什么”。十四年的新课程改革实践的反思表明，就化学这门科学课程而言，阻碍教师推进新课程改革实施和教师专业发展的最大障碍，不是理念，而是教师对课程教育的上位认识和学科本体知识的教育价值与功能的认知水平。因此，构建一个专业教师发展的体系与机制，是推动课程改革学科核心素养培养真正落实的核心问题。
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参考文献
[1] 王云生.基础教育阶段学科核心素养及其确定―以化学学科核心素养为例[J].福建基础教育研究，2016（2）.
[2] 王祖浩.普通高中课程标准实验教科书・化学2[M].南京：江苏教育出版社，2007.
文章编号：1008-0546（2016）04-0023-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.009
新课程改革的标志性革新之一，就是从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度对教学目标进行表述和设计。与传统教学目标重视基础知识和基本技能的培养相比，过程与方法、情感态度与价值观目标的设立尤为值得关注，其体现了学生的学习应既是获得知识与技能的过程，也是学会学习和形成正确的学科观念与价值观的过程，而后者对于学生自主学习能力的形成和终身发展无疑更有巨大意义。新课改实践已有十四年，广大教师对高中化学课程中情感态度与价值观目标的理解与落实付出了大量的努力、积累了宝贵的经验、形成了丰硕的成果，但仔细品来，仍有一些问题值得继续思考。部分课堂中将情感态度与价值观目标的落实视为相对孤立环节，并未与知识与技能、过程与方法的学习实践有效结合，将其从教学过程中删去并不影响课堂的完整性和流畅度，情感态度与价值观目标成为教学中美丽的点缀而非必需；部分教师将有意识培养情感态度与价值观的教学环节安排在课堂引入（初始）或总结（最后）阶段，且用时不超过五分钟，与知识与技能、过程与方法目标的贯彻落实相比，情感态度与价值观的培养在课堂教学中所占权重偏少；对于承载情感态度与价值观的内容素材，部分教师仍局限于从爱国主义、环境保护、知识应用、化学史知识等方面开发，且其教学功能多被理解为调动情绪、激发兴趣，这无疑使情感态度与价值观应有的教学效能大大窄化。对于上述现象究其原因，笔者以为，仍有必要将情感态度与价值观的内涵、功能、意义、实施途径及方法等问题作进一步理解认知。
一、情感态度与价值观教学目标的内涵认知
有效落实情感态度与价值观教学目标，首要任务应该是明确情感态度与价值观的内涵、生成途径及评价方式。尽管情感态度与价值观是新课改以来教学研究的热点之一，但对于这一名词本身的解释似乎并不多见，或许研究者以为其内涵应为大众所熟知，而更专注于情感态度与价值观方面应达成的目标和实践的措施。各类教育教学工具资料中，则对情感、态度和价值观三个名词分别进行了解释说明，值得关注思考。
关于情感，《教师百科辞典（社会科学文献出版社 1987）》中认为，情感是人对客观事物是否符合人的需要而产生的体验，体验是情感的基本特点。《教育辞典（江苏教育出版社 1989）》中提到，情感是人对客观现实中对象和现象所采取态度的体验，是以客观事物能否满足人的需要为中介的特殊反映，对那些符合或满足人的需要的事物，会产生肯定的情感；对于态度，《教师百科辞典（社会科学文献出版社 1987）》中认为，态度指个人对各种事物和现象所持的一种比较稳定的概括的思想、兴趣或目的的倾向性。在态度的组成中，包括认知、情感和行为倾向三个因素，其中以情感因素为核心；《中国中学教学百科全书・教育卷（沈阳出版社 1993）》中则将态度表述为个体依据自己的观念，对态度客体所产生的一种评价性的较持久的内部反应倾向，是包含了认知、情感和行为意向三种成分的较稳定持久的个体内在结构；而价值观，《哲学大辞典（上海辞书出版社 2003）》中认为，价值观是在一定社会条件下，人的全部生活实践对自我、他人和社会所产生的意义的自觉认识；《当代西方心理学新词典（吉林人民出版社 2001）》中指出，价值观是个体对事物及意义评价的观念系统，即推动并指引人们采取决定和行动的价值取向和标准。综上所述，情感、态度与价值观三者之间存在着相互依存、联系并转化的关系。个体对事物或活动的情感体验直接决定其所产生的态度，而这种态度又将影响个体最终形成的价值判断和价值取向；反之，个体价值观的取向又会指导其对待各类事物和现象的态度和情感。因此，情感态度与价值观是一个有机的整体目标，对情感、态度与价值观的追求和塑造是不可分割、一脉相承、逐渐递进的。学生对化学学习情感态度与价值观的形成与其在学习中的体验密切相关，而化学学习体验的对象应包括所有学习的知识内容、参与的认知活动、经历的研究过程，这些都是学生积极情感的动力源泉。在此基础上学生需对所体验的知识、活动和过程的认知、价值及意义进行感悟评价并认同，方能进而形成积极正面的态度和价值观。
二、高中化学课程中情感态度与价值观教学目标的认知及教学策略
基于上述对情感态度与价值观的内涵认知，结合高中化学课程的基本理念、设计思路和学习内容，笔者以为，应该对高中化学课程中的情感态度与价值观教学目标形成以下认知观念及教学策略。
1. 课程标准中情感态度与价值观教学目标的具体要求
《普通高中化学课程标准 （人民教育出版社 2003）》中对高中学生通过化学学习形成的情感态度与价值观提出了明确具体的要求。首先是需通过科学探究等化学科技活动培养学生感受、认识、学习并应用化学科学的兴趣和意识；进而认同、赞赏并关注化学科学的巨大贡献，养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度，形成可持续发展思想，树立辩证唯物主义的世界观；最终树立为中华民族复兴、为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感。
2. 情感态度与价值观教学目标的价值与意义
相比而言，三维教学目标中的知识与技能在当前相当比例的课堂教学中占据重要地位。亦有部分教师充分认识到过程与方法的重要作用，注重在学习知识与技能的基础上归纳、概括相关知识与技能的客观规律和认知方法，提炼学科观念，形成学科思想。但如前所述，不少教师仍习惯性的将情感态度与价值观作为知识与技能、过程与方法目标落实之后的点缀，将情感态度与价值观作为首要或者重要教学目标的课例相当少见。笔者以为，必须高度认识情感态度与价值观教学目标的重要价值与意义。学生在学习过程形成积极正面的情感态度与价值观，将直接决定其对化学学习所投入的意志、努力和时间，当然亦直接决定了化学学习的成果。很多教师担心课堂时间有限完成不了教学任务而重进度轻体验，试想在教师将知识全部授完后，学生能真正理解掌握多少，又有多少学生乐意对被灌输而来的知识深入钻研？所谓“兴趣是最好的老师”，如果学生对学习的内容真正产生兴趣，即使课堂上教师对知识的教学任务没有完成，学生也会在课余时间继续研究探讨，学习成果可能会更好。所以教师应真正转变观念，高度重视学生学习方法和学习体验，帮助学生树立积极正面的情感态度与价值观，这是学生自主学习的内驱力源泉。在教学中应勇于尝试将情感态度与价值观作为重要甚至首要追求的教学目标，尤其是在部分对于知识与技能方面的要求并不高的课堂教学中，应深度开感态度与价值观的教学功能。
3. 情感态度与价值观的培养需与知识与技能、过程与方法的落实高度融合
高中化学课程专家、扬州大学的吴星教授曾指出，当前基础化学教育出现的问题之一就是课堂教学目标割裂。应认识到，三维教学目标指向学生学习认知化学过程的三个角度，知识与技能目标解决学什么，过程与方法目标解决怎样学，情感态度与价值观目标则面向为什么学、是否愿意学。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标之间亦存在着密切联系、互相生成、不可分割的特征。在化学学习中感受形形的物质、各种各样的反应、精彩纷呈的实验、严谨求实的研究等化学特有的魅力，从而使学生对化学产生浓厚的兴趣，激发其积极正面的情感；在经历的科学探究过程之中体验并学习科学研究的方法、从而使学生逐渐认同并赞赏科学研究的价值和意义，形成正确的科学态度和价值观；在对化学的概念、原理、物质、变化、实验等知识进行有效整合、思辨应用过程之中，认识化学的内在规律，从而使学生形成化学的基本观念，培养辩证唯物主义世界观。应该认识到，学生学习化学知识的过程是不断感受、感悟化学科学的认识、研究、形成过程，亦是逐渐形成对化学科学的情感态度与价值观的过程，绝不可将情感态度与价值观的落实仅仅理解为爱国主义教育、化学史教育和化学知识应用，或者只占用课堂教学的少量时间，学生学习活动中所经历的内容、过程和方法均可以是情感态度与价值观的培养载体，情感态度与价值观的培养应贯穿学生化学学习的始终。
4. 情感态度与价值观的培养应注重学生对学习的体验指导和价值认同
如前所述，情感态度与价值观目标的达成与学生学习过程中的体验密切相关，因此，必须高度重视学习体验的质量、感悟和升华。首先应保障体验活动的全面和深入，体验的对象既包括化学知识、也包括知识的获得过程；既包括实验探究活动的实施，也包括探究活动的构思、设计与评价；既包括某一知识的认知理解，也包括知识体系的联系与建构。学生的全面体验无疑会耗费时间而影响教学进度，但绝不可因此因噎废食或越俎代庖，因为亲自体验是学生充分、整体的感知化学科学的唯一途径，也是激励学生认同、探索并应用化学科学的必由之路；其次，应加强对学习体验的指导与引领。学生在初次经历相关体验活动时难免手忙脚乱、不知所措，教师此时相应进行适当的方法指导，既保障其能够高效顺利的完成体验，又是很好的化学方法论的传授。面对体验结果也许学生会茫然懵懂，某些珍贵的信息素材和情感体验若不加把握就会稍纵即逝，此时需要教师适时的对体验中的成果、感悟作相应引导。如对实验探究活动所产生的细微现象进行捕捉解释，对证据的采集和推理过程进行思辨完善，可以很好的让学生体验到化学乃至科学研究的艰辛与成功的快乐，感受并追寻科学研究中必需的理论与实践结合、实事求是、一丝不苟、严谨规范、百折不回、勇于探索等科学态度。此外，要形成对待化学学习的良好情感态度与价值观，认同并赞赏学习的意义与价值至关重要。只有让学生明确认识到化学的知识与自己的成长和生活密切相关，化学的研究方法科学有效并可以迁移运用，化学的观念和思想值得认同并坚持，方可使学生对化学学习产生无穷的内驱力。因此，在教学中应注重介绍学习的知识和方法有什么用、怎样用，使学生通过化学学习终身受益。
三、注重情感体验和价值认同的教学设计初探――以“化学反应中的能量变化”为例
1. 教前记
教学内容出自苏教版必修教材《化学2》专题2第二单元，作为化学反应与能量的入门教学，应使学生认识到能量对社会发展和人类生存的重要作用，了解化学反应与能量的密切联系，从而激励学生去探索研究化学反应与能量转化的原理、规律和方法，更好的为生产生活服务。若实现上述教学任务无疑必须重视情感态度与价值观教学目标的设置与落实。课程标准中对本部分内容要求仅为“通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化”，江苏省高中教学要求中具体解释为“了解吸热反应和放热反应的涵义”和“通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化”，可见对于知识与技能目标要求并不高，在教学中不必追求知识的系统性和完整性而盲目提高教学要求，只需帮助学生形成关于化学反应和能量的基本观点即可。综上所述，教学设计的重心放在情感态度与价值观的贯彻落实完全可行，而情感体验和价值认同则是两种行之有效的路线途径。
2. 教学设计流程
（1）课堂引入：观察下列化学反应，指出其用途。
设计思路：教学伊始即引导学生认识化学反应与能量之间的联系，关注化学反应和能量的价值。既提出本节课学习的知识主干，又明确价值取向。
（2）初步体验：燃烧是学生最为熟悉可提供能量的化学反应，通过原始人燃烧取暖、火箭升天、焰火表演、奥运火炬珠峰点燃和海底传递相关图片视频让学生直观体验燃烧的应用领域愈加广泛，对燃烧条件的控制逐步完善。指出不仅燃烧，所有化学反应在生成新物质的同时，都必然伴随或吸收或释放能量的变化，能量可以是热能、光能、动能、电能等诸多形式。关注化学反应，不仅要关注生成新物质，还应关注其中的能量变化。
设计思路：以学生较为熟悉的燃烧反应为案例，通过图片、视频等直观材料帮助学生体验其中能量的释放形式和产生的价值，特别是其中所展现的随着社会发展和科技进步，燃烧反应的价值和作用不断扩展丰富，反应的环境不断突破人们固有思维的科学事实，感召学生认同化学学习的价值，树立可持续发展的观念。
（3）全面体验：
① 学生完成教材“你知道吗”，观察图片体验几例化学反应中的能量转化形式。
② 学生完成教材“活动与探究”，亲身体验镁条与盐酸、Ba （OH）2・8H2O与NH4Cl晶体反应中的能量变化。
设计思路：学生体验活动包含观、察、思、辨、悟、说等方面，要保障学生深入参与上述各环节活动的时间与质量，不应将体验简单等同于观察，不能让学生的体验流于形式。特别是学生实验，尽管目的是体验化学反应中的吸热与放热，但不可因此而削弱对实验现象的观察与思考。如镁带表面聚集大量气泡且浮在盐酸液面上，Ba （OH）2・8H2O与NH4Cl晶体在搅拌过程中产生大量液体而变为悬浊液等现象，合理加以利用，既能帮助学生很好的掌握有关物质性质和反应规律，又是很好的科学态度培养素材。
（4）归纳认知：介绍放热反应、吸热反应的定义。提供一些常见反应，由学生根据生活的经验和已学的知识判断属于吸热反应还是放热反应，总结判断吸热反应和放热反应的一般规律和经验。
（5）价值认同：研究化学反应中的热量变化有什么用？
①物质中的化学能通过化学反应转化为热能，提供了人类生存和发展所需要的能量和动力。
②热能转化为化学能是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。
设计思路：从“化学反应有什么用”到“研究化学反应中的热量变化有什么用”，乃至后续“热化学方程式有什么用”的教学设计，既是对所学知识内容的价值体验，也体现价值认同的不断发展和深化，帮助学生形成相关价值体系，进而发展为价值观。
（6）类比认知：热化学方程式――定量表达化学反应能量变化的化学用语。
① 学生自学教材相关内容，关注其与化学方程式的区别。
② 观察下面四个热化学方程式，两两比较来总结体会。
据此总结书写热化学方程式注意事项，尝试准确规范的表达其含义。
设计思路：类比是化学学习中常用的思维方法，学生在知识的习得过程中对类比方法进行亲身运用和体验，是很好的培养科学方法、形成科学态度并产生价值认同的教学素材。
若改为完全燃烧相同质量的上述物质，结论又如何？
热化学方程式不仅表示反应物与生成物之间的比例关系，还可表示反应物与能量变化之间的比例关系。因此，计算一定量的反应物在反应中吸收或放出多少能量是目前热化学方程式最重要的用途。
1、数形结合思想，化复杂问题为简单
数形结合思想，就是根据问题的具体情况，将具有直观图形性质的问题与具有算法性质的问题之间进行相互转换，从而使得学生的抽象思维与形象思维之间紧密结合起来。在高中化学教学中，通过渗透数形结合思想，不仅能化繁为简、化难为易的便于学生的优化解题，而且利用丰富多彩的图形也有利于开拓学生思维，便于理解记忆。
目前，高中化学中应用最多的数形结合思想，主要是曲线变化图。例如，在《化学反应与能量变化》教学中，为了使学生了解化学反应中能量转化的原因与过程，可以用曲线变化图来表达反应过程中的能量变化；又例如，在《离子反应》教学中，为了更清晰的描述化学平衡条件下，离子反应速率随着时间的变化规律，也可用曲线变化图进行表达。
综合而言，化学教学中数形结合思想的应用步骤一般为：一是根据已知化学问题数据，绘制变化曲线图；二是结合化学知识，根据变化曲线图找出问题的内在规律；三是根据变化曲线图对具体问题进行分析与解答。正是由于曲线变化图充分结合了数学思维中的数形结合思想，因此在高中化学教学中可广泛应用于化学反应速率、化学平衡等多个方面的知识应用，从而使学生能更清楚的认识到其中的化学变化规律，便于学生对知识点的理解与掌握。
2、分类归纳思想，有利于化学知识的条理化、系统化
数学中的分类归纳思想，它集中体现了化整为零、差异归类的逻辑性思维模式，通过将问题的共同点与差异点进行系统分类，从而使得繁杂的知识点变得更加系统化与条理化。因此，分类归纳思想不仅是一种重要的数学思维模式，同样也是一种有效的知识接受策略和解题策略，在高中化学教学中应加强其应用。
例如，在《氧化还原反应》教学中，为了使学生掌握氧化还原反应的基本类型、各类型的特征与关系，可结合分类整理思想对这一知识点进行归纳。又例如，在《元素周期表》教学中，可引导学生根据原子半径大小、判断金属性的方法、判断非金属性方法、元素的主要化合价、元素的电负性等，对元素的性质进行分类归纳，从而使学生能更好的理解与掌握元素性质的范畴与内涵。
总而言之，在高中化学教学中应用分类归纳思想，不仅能使得大量抽象化、繁杂的化学知识点更加条理化与系统化，从而为学生有序的学习化学知识创造了良好条件，而且科学的分类与整理，也能够更好的反映出各化学知识点之间内部的规律性与联系性，这也有利于学生对化学知识的理解与掌握。
3、方程函数思想，有利于简化解题难度，提高解题效率
数学中的函数思想，它能利用相关函数知识以有效的揭示事物的运动规律、发展变化规律，以反映出事物间的相互联系；而方程思想，则是函数思想的具体体现，也是已知量与未知量之间的矛盾统一。综合而言，数学中的方程与函数的思想，即是将问题的解题方法，建立在函数与方程之间的相互联系上，从而将表面上看不是函数的方程问题转换为函数问题，或者反过来将函数问题转换为方程问题。
方程函数思想在化学教学中的应用，主要是将化学问题视为数学中的方程式问题，从而使化学问题能转换为直观、形象的函数问题进行解答，这样不仅能大幅度简化原化学问题的解算流程，而且能有效提升化学问题的解题效率与准确率。
例如，在某化学例题中，已知某试验瓶内只有氨气与氯气两种气体，它们会发生以下混合反应：2NH3+3Cl2=6HCl+N2，NH3+HCl=NH4Cl。混合反应依次按照上述化学反应进行，在常温、常压条件下，氯气和氨气均为a L，其中氯气占瓶内气体总体百分比含量为x。在混合反应结束后，测得瓶内气体总体积为y L。那么请试讨论当x的取值范围不同时，混合反应后瓶内混合气体总体积y的变化范围。
解题思路分析：为了便于求解，可利用方程函数思想，将a视为y的函数，并以此建立一次函数，即：当
时，。然后再建立x与y之间的一次
函数关系图，通过方程函数思想的应用，使得该问题答案则能很容易解答出来，从而极大的提高了化学问题的解题效率与解题准确率。
4、总结
笔者结合长春版高中化学教学中的一些实例，就数学思维中的数形结合思想、分类归纳思想以及方程函数思想，在高中化学教学中的应用进行了探索与研究。数学作为一门基础型应用学科，其数学知识、数学计算以及数学思维的有效应用，都是其它学科学习的重要基础。尤其是数学思维，它是将学科知识转换为实践应用能力的有力杠杆，更应当在化学教学中积极吸收与应用，以进一步提高学生的逻辑思维能力，提高学生在化学问题解题时的效率与准确率。
参考文献
如学生们理解比较早的质量守恒，初中阶段因不提相对论中速度对质量的影响，因而学生们就可能不自觉地建立起质量永恒不变的思想，直到学习狭义相对论才领悟到质量是可变的。其实质量的不变，在化学中应用的也相对早一些，最早的化学反应都是强调质量守恒的。这也不能怪罪化学教师，因为在化学反应中虽然伴随能量转化，但也都是在原子重组过程中化学键的更换上，相对引起的质量变化微乎其微。到高中学生们学习爱因斯坦的质能方程后，就知道质量和能量是息息相关、密不可分的，当一个物体的能量发生变化时，质量也就有相应的变化了，使认识提高了。
体积的守恒，更多地被小学生认可，中学生学习过冰与水的转换，从密度的角度即可知道，体积的守恒多么不可靠。其实气体的体积的轻易可变，也应该早被认识到。即便都是液体，水和酒精混合后的总体积小于原体积之和，也说明体积不守恒的普遍性。
