时间：2023-06-14 09:36:06
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇化学中的能量变化，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】新课标能量变化研究性教学
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。
2. 化学反应中的能量变化的研究性教学
【关键词】 缺血性心脏病； 内皮祖细胞； 数 量; 功 能
慢性心力衰竭为多发病，发病率还在上升。缺血性心脏病(ischemic heart disease,IHD)是慢性心力衰竭的主要原因，早期重运重建显著降低早期死亡率，但不能修复坏死的心肌。内皮祖细胞(endothelial progenitor cells, EPCs)移植治疗IHD, 不仅可以再生血管,而且可以再生心肌, 使人们看到了治疗IHD的新希望［1］。我们观察了IHD患者外周血中EPCs数量及功能的变化。
1 资料与方法
1.1 临床资料：IHD组23例，男13例、女10例，年龄(66.5±7.4)岁，均有胸痛，冠脉造影证实至少一支冠脉狭窄>5O% ，其中单支病变7例，2支病变7例，3支病变9例。另选23例作为对照组，男12例、女11例，年龄(66.1±8.4)岁，入选者均有胸痛病史，冠脉造影未见狭窄性病变。两组性别、年龄、吸烟、血脂、糖尿病等临床资料无统计学差异。
1.2 EPCs的分离、培养和鉴定：采用密度梯度离心法从患者外周静脉血中分离单个核细胞并在包被有HFN 的24孔培养板中培养。EBM-2培养基培养4d，换培养液继续培养至d7，分析贴壁细胞。贴壁细胞用DiLDL(2．4 ug／ml)在37℃温育1 h。然后用2％多聚甲醛固定10min。再用FITC-UEA-I(10ug／ml)温育1 h。双染色阳性者为正在分化的EPCs，2～3个观察者每孔随机选取3个200倍视野计数EPCs。流式细胞仪分析：取100 ul外周血用PE标记的CD34抗体避光温育15 min，同型抗体做阴性对照，分析100 000个细胞。
1.3 粘附能力检测：用0．1%胰蛋白酶消化、收集EPCs，悬浮于500ul EBM-2培养基中计数。然后将同等数目的EPCs接种在包被有人HFN的24孔培养板，37℃下培养30 min，计数贴壁细胞。
1.4 EPCs迁移能力检测：用0．1% 胰蛋白酶消化、收集EPCs，悬浮在500ul EBM-2培养基，计数。将500ul EBM-2培养液加入改良的Boyden小室的下室，2×104 EPCs悬浮在50ul EBM-2培养基注入上室。37℃ 培养24 h，刮去滤膜上面未移动的细胞，用甲醇固定，Giemsa染色，随机选择3个显微镜视野，计数迁移到底层的细胞。
1.5 体外血管生成能力检测:在200倍倒置显微镜下观察小血管生成情况,随机选择10个视野计数。细胞拉长变形，长度为宽度的4倍以上即可被认为形成小血管。
1.6 统计学方法：数据以均数±标准差表示，组间比较采用配对t检验，P<0.05被认为有统计学差异。
2 结果
2．1 两组EPCs数量比较：以流式细胞仪计数CD34+细胞所占比例作为外周血中EPCs数量，IHD组比对照组显著降低(0．033±0．006 vs 0．039±0．007 )% ，P<0．05。倒置荧光显微镜下计数双染色阳性者，即正在分化的EPCs数量，IHD组为(159±37)个／视野，对照组为(239±48)个／视野，两组比较有显著差异(P<0．05)。
2．2 两组EPCs功能比较：两组EPCs粘附、迁移、血管生成细胞比较，发现IHD组比对照组EPCs功能显著降低，见表1。
表1 两组EPCs粘附、迁移、血管生成细胞比较（略）
与对照组比较，P<0．05
3 讨论
最近研究发现存在于外周血中的内皮祖细胞可能参与出生后的血管新生和损伤血管的再内皮化过程，对内皮修复、维持血管稳定有利的生物学功能具有重要作用。一些研究发现在组织缺血、血管损伤、心血管危险因素、严重烧伤等病理性刺激及药物作用下循环EPCs数量可发生变化［2］。
本研究发现，IHD患者外周血中EPCs数量明显低于对照组，其粘附能力、迁移能力和体外生成血管能力也明显受损。 此外，我们观察到随着冠状动脉病变程度的加重，EPCs水平逐渐降低，提示IHD的发生及冠状动脉病变程度可能与循环EPCs数量减少有关。EPCs数量减少及功能损伤可能导致IHD患者冠状动脉自身修复能力降低与缺血心肌新生血管减少。本研究也发现，有高血压、糖尿病、吸烟、冠心病家族史、血脂异常等综合危险因素的患者循环EPCs水平较对照组降低，而吸烟与循环EPCs数量减少相关性最密切。冠心病危险分数与循环EPCs水平呈负相关，这与文献报道一致。冠心病危险因素使循环EPCs数量减少的原因目前尚不清楚，可能与其促进EPCs凋亡、干扰调节EPCs分化动员的信号通路有关。
内皮祖细胞移植治疗IHD, 不仅可以再生血管,而且可以再生心肌, 使人们看到了治疗IHD的新希望。通过不断探讨IHD患者内皮功能及内皮祖细胞数量与功能的改变，可以为冠心病的细胞及分子水平的治疗提供新途径［3，4］。
【参考文献】
［1］ Assmus B., Honold J., Sch?chinger V.,et al. Transcoronary Transplantation of Progenitor Cells after Myocardial Infarction［J］. N Engl Med， 2006，355:1222-1232.
［2］ 崔斌,黄岚,宋耀明，等.冠心病患者循环内皮祖细胞与相关危险因素及冠状动脉病变的关系［J］.中华心血管病杂志，2005，33:785-788.
关键词 化学观念建构 能量观 初中化学教科书 科学探究
1 能量观的内涵
促进观念建构的教学有利于促进学生对知识的深层次地理解，更有利于学生未来的发展。《义务教育化学课程标准（2011年版）》明确了形成化学基本观念在化学教育中的重要意义，化学能量观作为重要的化学学科观念，在九年级学生初学化学期间就开始逐步建构，是认识物质世界、理解科学的关键观念，有利于学生了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法。《义务教育化学课程标准（2011年版）》明确指出“义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念……”山东师范大学毕华林教授认为：化学基本观念，是指学生通过化学学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学总观性的认识。化学基本观念不是具体的化学知识，也不是化学知识的简单积累，而是学生通过对所学知识的深刻理解，在化学知识基础上概括提炼出来的。当学生在多年以后逐渐地将所学的学科知识遗忘，教育所给予人们的无非是当一切学习过的东西都忘记后所剩下来的东西。那这些剩下来的东西是什么？这个时候观念建构就显得尤为重要。
能量变化是化学反应的基本特征之一，而且能量观是化学学科的核心观念，是化学学科研究要考虑的重要问题，是研究物质的理科课程的共通问题；然而现在对中学化学的教学研究中，多数偏向于微粒观、元素观、变化观等，缺乏对能量观的研究；有的研究将能量观点纳入变化观之中分析。梁永平教授对中学化学能量观提炼出以下要点：（1）物质的分子或原子具有内能；（2）核外电子按照能量高低分层运动；（3）原子之间的强烈作用使原子处于能量较低的稳定状态；（4）物质转化过程伴随有能量转化；（5）物质分子发生有效碰撞是物质转化的必要条件；（6）物质转化过程中能量是守恒的；（7）原子核内贮存有巨大的能量。梁永平教授认为能量观的建构有利于学生形成核外电子运动的能量思维方式，了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等。此外梁永平教授还探讨了能量观建构的基本策略。该阐述虽然详尽，但由于能量观基于物理学习，又与微观世界联系，抽象程度比较高，所以多在高中阶段关注，初中阶段则鲜有研究和实践。
学生在九年级初次接触化学，启蒙阶段其实是建构化学基本观念的重要时期。我们在对2011年版义务教育化学课程标准、2012年修订的人教版九年级化学教科书进行文本分析、联系的基础上将与能量有关的化学学习内容进行分析、归纳，得出能量观的重要性，有利于丰富、完善初中化学教学的内容。
2 课标与教材中能量观点分模块例析
我们按照九年级化学的“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”和“化学与社会发展”5个模块，分别举例对能量观进行阐述。
2.1物质的化学变化
正如上文提及，能量观往往作为变化观的一部分，能量变化是化学变化的重要特征，所以该模块是最直接体现能量观的部分，在课程标准“化学变化的基本特征”二级主题中，明确指出“知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性”。人教版修订教材在第一单元课题1阐述化学变化的基本特征时，明确指出“化学变化不但生成其他物质，而且还伴随着能量的变化，这种能量变化常表现为吸热、放热、发光等”，点明了这种能量变化可以作为判断化学变化的重要特征，并且化学反应中能量变化存在多样性。
课程标准在本模块里提供了3则与能量相关的学习情境素材。
[例1]生石灰和水反应放出的热量能煮熟鸡蛋
该素材在人教版修订教材中，被安排在第七单元课题2“燃料的合理利用与开发”，作为学生认识“化学反应中的能量变化”的导人实验，学生通过实验的体验有利于消除迷思概念：只有通过燃烧才能获得能量吗。该课题借此明确点明物质变化过程中伴随的能量变化是化学的重要研究对象，体现利用化学反应释放能量的燃料对于人类社会的重要意义。
人教版原教材曾经应用镁条与盐酸的化学反应作为例证，但与如今的实验相比，与学生的生活经验距离太远。生石灰取材于食品干燥剂方便易得，与水的化学反应既是生活中制备澄清石灰水的实验方法，又作为九年级化学中获得碱的重要途径；既是历史典故背后的化学道理，又是生活中即热饭盒的运作原理，也可以作为误服干燥剂带来的伤害解释之一。
[例2]葡萄糖在体内释放能量
作为对人体最重要的化学反应之一，该案例最早出现在生物教材中。但是此时初中生在物理中还没有学习到能量的概念，所以难以深入体会。在人教版化学教材“氧气”课题中，动植物的呼吸作为典型的缓慢氧化之一，并指出放热是氧化反应的特征之一，但是在缓慢氧化中并不容易被察觉。在“人类的重要营养物质”课题中，明确给出葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化的化学方程式，并指出放出能量的作用是供机体活动和维持恒定体温的需要。并且用1g葡萄糖释放的能量数值、糖类提供能量占据人体所需的百分比等数据强化该反应释放能量的意义所在。
由于该模块是化学的学习基础，且与实际问题联系紧密，所以人教版九年级化学教材将以上2则案例分散在“燃料及其应用”、“化学与生活”2个单元中。
[例3]干电池和充电电池
电池与化学主要是高中化学课程内的重要学习内容，但义务教育课程标准一直给出这样的建议，尤其在“活动与探究建议”中列出“观察铜锌原电池实验”。人教版教材没有安排该实验和详细知识介绍，只在“金属资源保护”中介绍了废旧电池的污染。其实该素材能充分体现化学能与电能之间的转化，而且学习物理教材中的水果电池已经对化学能转化为电能有初步了解，所以九年级化学教学已经具备了介绍化学电池的基础，沪教版教材在第九章“化学与社会发展”中，针对“能源的综合利用”，并结合生活、科技中几种不同类型的电池、化学能转化为电能的铜锌原电池实验，引导学生了解化学能转化为电能的化学反应形式；电能转化为化学能在九年级化学教材中的典型案例就是电解水，但教材的重点落在微观解释，也没有对其他电解反应过多阐述。
2.2身边的化学物质
物质转化过程中伴随有化学能与热能、光能等的相互转化，这种认识不是通过告知的方式形成的，而需要在化学变化现象的不断积累中得到强化。在建立化学变化概念的时候，不仅要注意到有新物质生成的关键特征，也要注意到所伴随的热能、光能等现象。所以化学物质的反应事实是九年级化学教学内容中学习、体验能量变化的重要载体。具体事实的学习是化学能量观形成和发展的基础，没有一定的事实积累，很难形成一定的化学能量观。
[例1]氧化反应
氧化反应是九年级化学最重要的一类放热反应，课标要求“知道氧气能跟许多物质发生化学反应”，在教材中体现为非金属单质、金属单质、一氧化碳以及以甲烷、乙醇为代表的诸多有机物与氧气的反应。氧化反应的能量释放通过实验现象多有呈现，例如铁丝燃烧时的熔化与火星四射都是能量释放的效果；又如红磷燃烧测定空气中氧气含量时大量放热，如果不冷却就继续实验，会导致实验误差；碳单质、氢气、酒精、甲烷和一氧化碳等物质在氧气中燃烧放热更加是它们成为燃料的先决条件。化学反应中的能量还可以通过光能形式释放，例如镁条、硫黄等物质燃烧中的发光现象。
[例2]溶解中的能量变化
溶解不是单纯的物理变化，其中伴随的能量变化其实也涉及到微粒的运动与作用力，当然九年级教材只要求从温度表征层面了解即可。课标里在“水与常见的溶液”二级标准中提出的活动与探究建议有“实验比较氯化钠、硝酸铵和氢氧化钠3种物质在水中溶解时的吸热和放热现象”，人教版教材也有具体的实验探究活动与该建议配套，不仅要求观察溶解过程中的现象，还要求记录溶解前后的液体温度具体数值并加以比较，来了解溶解吸放热的情况——这是一种半定量的实验思维去建构能量观的教材呈现方式。另外，人教版教材在“浓硫酸的腐蚀性”部分，强化突出浓硫酸稀释实验，并提示通过触觉感知、现象分析等途径了解这一典型的溶解放热现象，以此点明稀释要点。
2.3物质构成的奥秘
微观世界同样伴随着种种能量变化，虽然九年级尚未涉及化学键与分子间作用力的问题，但是核外电子运动本身就是一种能量的反映，核外电子按照能量高低分层运动，这在人教版“物质构成的奥秘”单元中有明确描述。
而分子和原子本身就具有能量，温度越高，原子和分子的运动就越剧烈，物质具有的热能就越大。人教版教材中利用品红在热水中扩散加快的案例进行了例证。
课程标准要求认识物质的三态及其转化——虽然相关知识在物理中已经涉及，但是九年级化学需要学生了解温度对物质微粒运动和间距的影响，从而深入理解其对物质三态转化的影响。
2.4化学与社会发展
能量是人类生存和发展基本三要素之一，人类研究能量的最终目的是更好地获取和应用。所以“化学与社会发展”模块与其他模块充分联系，有利于在知识在社会和生活的应用中建构能量观。
[例1]燃烧和燃料
燃烧作为氧化反应的重要表现形式，也是最重要的放热反应之一。笔者认为教学中不应只拘泥于“认识燃烧、缓慢氧化和爆炸发生的条件，了解防火灭火、防范爆炸的措施”，还需要了解那些加热释放氧气的化学物质如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾和双氧水等同样会体现助燃的效果，所以在药品存放、使用安全方面需要注意——这一点在事实水平上能强化学生对燃烧的理解，也能完善学生的实验安全意识。当学生在日后的深入学习中对于原子结构有了一定的理解性认识，就可以在氧化还原水平上认识燃烧现象，从而将发光、发热与原子得失电子等事实联系起来。虽然在九年级化学教学内容中无须从微观层面诠释燃烧和氧化反应，但是在能量观建构中不断发展对燃烧现象的理解，也是强化物质转化伴随有能量变化认识的重要举措。
基于燃烧反应，一些热值高、来源广的可燃物，成为对人类至关重要的燃料。在九年级化学学习过程中，学生如何“认识燃料完全燃烧的重要性”？人教版教材以碳的不完全燃烧为例，指出不完全燃烧导致的燃料燃烧利用率降低，既浪费资源又污染空气；还从燃烧三要素角度提出燃料充分燃烧的2种方法。
[例2]为人类提供能量的营养物质
课程标准中要求知道一些对生命活动具有重要意义的有机物，其中最主要是供能物质，除了葡萄糖为代表的糖类，还有蛋白质和油脂。人教版教材对这些营养物质的供能数据和对人体一日的需求满足百分比做出定量描述，见表1。
2.5科学探究
人教版教材里，科学探究模块的要求除了在第一单元有独立的设置，大部分内容通常渗透在各个课题的教学中。
温度是分子平均动能的外在表征，在“走进化学世界”单元里，能量观渗透在蜡烛和酒精灯火焰的温度测定之中。而作为最常见的反应条件之一的加热，则是一种为反应体系提供能量的方法。
3 九年级化学教学中能量观建构的建议
通过文本分析，我们发现能量的观点渗透在九年级化学各个模块，且不能通过孤立的知识呈现出来，往往需要不同模块的联系和支撑。例如，课程标准里“物质的化学变化”模块提供的2则情境素材（生石灰与水的反应、葡萄糖的供能反应），在教材中分别出现在“燃料及其利用”、“化学与生活”2个单元中，体现与“化学与社会发展”模块的综合。笔者结合在江苏书人教育集团面向化学特长生的教学实践，谈一谈在九年级化学教学中建构能量观的建议。
3.1吸热还是放热
判断一个化学反应吸热还是放热，逐步建构能量观的最简单方法就是请学生去感受实验中的温度变化。生石灰与水反应，让学生用手触摸试管，温度的变化给予学生最直接的体验，而且请同学在不同时间段感受温度逐步升高的趋势；锌粒与稀硫酸反应制备氢气，别只局限于实验原理和装置，也让学生摸摸试管——也是烫的；酸碱中和时，不要局限于指示剂的变色这种明显的现象，也让学生触摸试管——热的。几次摸试管就可以引发学生对化学反应的热量从哪里来的疑问和思考，通过温度变化的体验潜移默化地建构化学能量观。
观念建构教学的问题还应有一定开放性和挑战性，使学生能从多个角度、多个方面进行思考，不同能力水平的学生可以得到层次、范围不同的结论。
例如，在九年级的化学教学中有很多放热反应的典型案例，但是人教版教材对吸热反应只提及一句话：炭和二氧化碳的反应是吸热反应。学生没有感性认识，理解起来比较困难，建议在这里补充另一个吸热反应的实验：氢氧化钡固体和氯化铵固体在烧杯中研磨，实验前，在烧杯底部放一片硬塑料片，在硬塑料片上滴2滴水，再将固体混合物研磨，过一会儿硬塑料片就和烧杯粘在一起。
由这个补充实验想到：判断一个变化（无论是物理变化还是化学变化）吸热还是放热，是否只有各种教辅书上提及的温度计的方法？以浓硫酸溶于水放热为例，我们可以引导学生思考放热除了对温度有影响，还会引起气体压强、空间体积、物质溶解度、物质状态等的变化。结合学生的思维我们得出如下几种可能的角度：①温度的变化，除了使用温度计外，用手去触摸感受最直接但是无法定量比较，基于目前化学实验教学的现代化，还可以向学生介绍数字化实验在监测温度变化中的应用——温度传感器可以即时反映温度的改变趋势和变化幅度，是作为研究化学反应能量变化的重要手段；②气压的变化，我们可以采用如图1的实验装置，由于溶解放热会引起气体压强增大，所以通过观察液面a、b的变化进行判断；③可以通过一个体积可变但压强恒定的容器（例如带活塞的气缸），观察活塞的运动，了解体积的变化；④如图2所示，将烧杯置于涂有石蜡的木块上，再将浓硫酸和水混合，通过观察石蜡状态的变化，判断反应是放热还是吸热；⑤如图3所示，将浓硫酸和水混合后的试管放在盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，观察固体的析出情况。
通过实验表征观察、分析能量变化，是重要的化学学科方法，也是建构能量观的重要途径。
3.2拓展对燃料的认识
九年级化学的“化石燃料的利用”、“能源的利用与开发”教学常常陷入科普化怪圈，如何让这部分内容化学味道浓厚一些？例如以下这些问题就不拘泥于一般的考试题目，但引导学生对化学学科问题深入思考，能充分调动学生思维和积极性：
（1）燃烧能为我们做什么？
（2）是不是所有可燃物都可以充当燃料？充当燃料必须具备怎样的特征？
（3）联系国内现状，如何综合分析国内大众使用三大化石燃料的利弊？
（4）给出煤气、液化石油气、天然气的价格和热值，从定量的角度分析家庭使用哪种气体燃料最经济？
如果与其他单元联系，则可以有更有意义的问题衍生出来。观念建构的问题本身应该潜在地体现与学习者原有知识经验的联系，同时它又蕴含着新的关系和规律，这种联系不只是针对问题的表面特征，更主要的是针对问题中的深层关系和结构，即在观念层面上有联系。例如与科学探究模块中加热这一操作融合，可以提问：
（1）实验室里有多少种加热的手段为化学反应提供条件？
（2）如何在实验中节省能源？
在复习课的教学中燃料话题可以联系社会与科技发展，既有利于强化能量观，也体现考试的热点。例如秸秆的不完全燃烧造成了烟霾的污染，而充分利用秸秆，是改变条件促使其充分燃烧呢？还是将秸秆转化为其他可燃气体来完成生物质能一化学能一热能的转变呢？
3.3放热反应与反应类型
中考化学复习需要知识的系统化归纳，需要针对大量的化学反应进行分类并分析其中规律。从能量变化角度分类是一种体现能量观建构的新颖角度。在“物质的化学变化”模块复习中，可以提问：四大基本反应类型中各有哪些放热反应的典型实例？再举出2例不属于四大基本反应类型的放热反应。
一、挖掘知识联系
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：
ΔH 4=（ΔH 1×3-ΔH 2-ΔH 3×2）/6=7.3 kJ・mol-1
关键词：课堂教学 创意 创新 精彩
任何一堂课，如果没有创意，而是照本宣科，那一定是平平淡淡、枯燥乏味的课堂，老师平铺直叙，学生昏昏欲睡，其教学效果肯定是不会很好的。如果一个教师在教学中有所创意，甚至是有很好的创意，那么他的课堂会变得生动，充满活力，充满生机，学生就会学得有趣味，有收获。课堂创意的优劣直接决定着课堂教学效果。、如何创新课堂教学，如何创设课堂情景，如何整合教学资源，这是仁者见仁，智者见智的问题。只要教师做到用心而为，有意而为，必将突破常规，构思出高质量的教学设计，收到良好的教学效果。以下我以《化学能与热能》的常规课教学为例来谈一谈自己的认识和做法，借此抛砖引玉，不当之处，望同行指正。
人教版高中化学必修二第二章第一节《化学能与热能》，这个内容虽然总体上难度不大，但对于初次从能量角度来认识化学反应的高一学生而言，还是有些认知障碍的，因为这是研究化学现象的一个新的视角。要想把课上出点新意来，打造高效课堂，教师就要立足基本教学内容，调整教学布局，创设教学主线，设置教学情境，从而引发学生积极的思考和有效的参与。具体如下：
第一个创意：通过信息整合展示引入新课。本章是《化学反应与能量》，为了把学生的关注点集中到“能量”上来，可引导学生看看本章的“章图”都有些什么？（注：有燃料电池，海上油井台，燃气灶，炼钢炉等），这些都与能量有关。然后提出人类的“衣、食、住、行、医、研、学”与“能源、材料、信息”的交叉关系（打出一张PPT，让学生观看、思考、连线，并谈谈连线的理由。之后教师把话题收到“能量”上来，打出另一张PPT：“中国的两个第一”，内容为我国是世界上第一能源消费大国和第一能源生产大国（2011年6月《世界能源统计》公布，中国的能源消费量占全球的20.3%，超过了美国19%的比重，成为世界上最大的能源消费国，到2012年底，我国已成为世界第一能源生产大国。引起学生关注能源。注：此处学生参与度很高）。
第二个创意：整合演示实验，可在上述内容完成后，演示三个实验，播放一个视频：一是纸片燃烧，二是铝与盐酸反应（让学生摸试管外壁，插入温度计看温度变化），三是盐酸与NaOH溶液反应，（让学生看温度计温度变化）。一个视频是“自热米饭”的发热原理（生石灰与水反应放热）。这几个实验操作简便，现象明显，目的在于让学生切身感受化学反应的能量变化，引发学生思考：这些热量从何而来？与化学反应有何关系？（注：Ba（OH）2・8H2O与NH4Cl反应的演示实验，费时较长，不在此做，安排在后面做，这样分散安排更好）。
第三个创意：要求学生阅读P32“一“的内容，领会“能量变化与化学变化”的关系。打出PPT：学生思考两个问题：以H22H，吸热436KJ/mol，2HH2，放热436KJ/mol为例来理解断键与成键的能量变化关系；并从H-H键能、Cl-Cl键能、H-Cl键能数据估算一下H2+Cl2=2HCl是放热还是吸热？吸多少或放多少？（此步设计目的在于让学生从微观角度认识热量变化与化学健的关系，达成微观认识。这是本节课的难点，学生要通过合作交流完成，其间，教师要予以引导、点化、补充，以突破这一教学难点，同时此创意还在于引导学生关注课本，精读文段，从中领会实质，以培养学生读书习惯）。
第四个创意：通过金刚石、石墨分别燃烧生成CO2时的热量变化作一个能量坐标图，展现出能量变化的直观效果。由此，至少可得到四个方面的信息：（1）、总结出能量守恒定律，（2）、化学能可转化为热能，（3）、相同物质的量时，石墨比金刚石能量低，故石墨比金刚石稳定（强调：物质稳定性的能量标准是能量越低越稳定），（4）、石墨转化为金刚石，要吸收热量，这说明热能也可以转化为化学能（对照课本开头的“学与问”，石灰石要经过高温燃烧才能变成生石灰，高温条件提供的热量在石灰石的反应中起什么作用？此问在此得到了回答，前呼后应。此创意是为了引领学生从“宏观”角度认识化学反应与热能关系）。
第五个创意：创设本节课教学主线：由反应放热引发学生思考，热量从何而来？到热量与反应物、生成物键能有关（微观角度）到热量与反应物、生成物总能量有关（宏观角度）到能量守恒定律（化学能转为热能，热能转化为化学能）。以期达到从微观和宏观两个角度认识“化学能与热能的关系”的教学目的。到此，基本结束新课。
教学反思：这样的创意旨在上好每一节常规课。通过这样的教学创意，可促进“三维目标”的有效达成，在第一个创意中，引入的“两个第一”的信息是教材中没有的新信息，这样的时政信息对丰富课堂教学内容和引发学生学习兴趣，引领学生关注社会关注能源的思想意识，有很好的作用。第二个创意中的三个实验，操作简便，现象明显，引人思考，一个视频的播放更能引发学生的兴趣。第三个创意是为了突破本节教学难点而设计的教学环节（微观角度），其中有阅读、思考、计算，需要学生自主学习、合作探究和师生互动才能有效完成。第四个创意是通过具体物质（如金刚石与石墨）的变化及能量变化，从宏观角度感受化学能与热能的关系。第五个创意是理清本节课的教学主线，贯串本节主干知识，利于整体把控教学进程，有效完成教学任务。
【摘 要】为加强高素质人才的培养，以适应不断变化的外部环境，我国一直都在对教育教学进行革新，而新课标改革便是我国教育的一件大事。随之而来的便是教学手段的与时俱进。本章就新课标改革大背景下的高中化学教学新策略进行探讨，以抒己见。
关键词 新课标改革；高中化学；教学策略
高中对学生来说是一个十分关键的学习阶段，这时的学生接受能力和理解能力以及运用能力都需要在原先基础上有一个质的飞跃。而新课改前提下的高中化学教学更要做到这一点，即在重视化学基础知识和技能教学的同时更要培养学生社会主题和知识的应用，加强其与社会实际的联系。除此之外，教师还要注重学生学习逻辑的培养和创新能力的塑造，旨在为国家培养实用创新型人才。在这种新环境下，教师就要改变传统的教学模式，而学生也要改变以往僵化的学习模式，通过师生互动来适应课改，提高学习效率。所以，本章就对如何实现化学教学策略的转向提出几点建议。
1.教师树立先进的教学理念
教师教学理念的落后与先进直接会对学生学习的好坏造成影响。我国教育部门正是意识到了这一点，才将师生观的转变作为新课改理念的核心。所以，为了顺应改革的潮流，教师的教学手段也要实现转向，改变以往陈旧落后的教学观念，从而树立民主科学平等的教学理念，以便为培养学生的创新思维和创新能力服务。而教师教学的新理念不仅体现在其教学思想上，还体现在教学方法的革新上，以下面教学内容为例。案例1.《化学反应中的能量变化》教学
本章的教学目标是让学生了解吸热反应、放热反应的相关概念和能量变化（吸热、放热）的本质原因并最终能够灵活运用。而传统的教学模式便是教师满堂灌，一股脑地将相关理论抛给学生，让学生熟记概念然后根据相关概念答题，这就造成很多学生对概念的理解只停留在表面，做题时也是死记死套，长此以往，学生的思维就僵化了，这也是为什么很多学生只会做题不会解释其原因的一个重要原因了。为了扭转这一教学现状，教师在教学时就应该有所改进。
这章的教学内容与初三的质量守恒定律有相通之处，所以，高一的学生对此并不陌生，而教师就可以抓住这一机会，充分调动学生的思考能力，让学生思考本节和原先所学有什么联系又有什么不同，这样一来，学生的学习思维就不仅仅局限于本章了。在学生提出自己答案之后，教师就可以根据学生理解的差异有针对性地进行讲解，而不是主观臆断了。同时，教师除了培养学生积极主动思考能力之外，更要注意学生的学以致用。而为了有效地考察学生灵活性，教师在选择练习题时也要有所侧重，不要专挑老套、俗烂的题型给学生练习，而要注重新题型的培训，加强学生学习迁移能力的训练，这也是新课标改革的主要目标之一。如下题：
1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他提出“若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同”，参照它回答：现已知道热化学方程式：
C（固、金刚石）＋O2（气）＝CO2（气）＋395.41kJ
C（固、石墨）＋O2（气）＝CO2（气）＋393.51kJ
则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为：C（固、金刚石）＝C（固、石墨）＋1.90kJ；由热化学方程式看来更稳定的碳的同素异形体是（碳）
显然，这道题是意在考察学生对能量变化本质原因的掌握，但它与传统的题型存在很大的差别，那就是它在考察能量变化本质原因的同时考察了碳的性质，这就使得学生将初中的化学知识和高中所学有机地结合在一起，有利于学生学习体系的形成。而传统的题型则没有这一优势。如：已知在25、101Kpa下，1gC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40KJ热量。则表示上述反应的热化学方程式正确的是(B)
A.8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）；ΔH=-48.40kJ/mol
B．C8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）；ΔH=-5518kJ/mol
C．C8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）；ΔH=+5518kJ/mol
D．C8H18（l）+25—2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）；ΔH=-48.40kJ/mol
这便是传统题型的设定，这种题型只单单就学生目前所学的知识进行巩固，对能量变化本质原因的考察过于僵硬，缺乏灵活性，不能很好地体现新课标的改革要求。所以，教师在平常教学中就应该多注意新型题型的出现并及时反馈给学生，让学生的学习思维不断更新，这样才能真正促进学生的智力发展。
2.学生养成良好的自学习惯
授之以鱼不如授之以渔。这就告诫教师在教学活动中要将培养学生的自主学习能力放在首位，通过多种教学方法鼓励学生自主学习，让他们养成独自发现问题、分析问题、解决问题的习惯。因为学生才是学习的真正主体，新课改的目的也是要加强学生学习的自主性，所以，学生应该做到减少对教师的依赖，养成独立思考的习惯。只有这样，学生才能从本质上弄懂知识结构并且使自己的学习能力得到提升。
案例2.高中化学内容的归类
为了让学生能够有清晰的知识结构，形成完整的知识框架，教师应该引导学生对高中整本教材的学习章节进行一个整体的分析，而这个分析的具体过程是由学生单独或是通过讨论的形式来完成的，教师在此只是一个引导者。而我们知道，高中化学课程内容虽然在不同模块之间，但它们内部都有着千丝万缕的联系。只要我们对它稍加研究就不难发现，高中化学是以物质结论理论和物质变化理论两大部分组成，而之前的《化学反应中的能量变化》则是联接初高中化学的纽带，这样一来，庞大的化学体系就被分成了三部分。然后，我们再对每个部分的子部分进行分类总结，结果发现原子结构、元素周期律、化学键、分子结构、晶体结构都属于物质结论理论，而氧化还原反应、离子反应、化学反应速率和化学平衡、化学反应和能量变化、化学反应规律、有机化学反应的类型等恰恰是属于后一理论体系，如此一分，整个化学框架就清晰可见了。如果学生能养成这样的自学和思考能力，自主学习、自主探究，那么化学的学习就变得轻而易举了。
所以，为了适应新课标改革，实现高效灵活的教学模式，切实培养高素质人才，眼下的高中化学教学应该从教师和学生双维度进行改变，实现教师新教、学生自学的互动教学，从而真正地做到优化教学效果，为我国教育注入活水。
参考文献
[1]谭建辉.在高中化学教学中渗透新课改理念.学术研究,2013(1)
关键词：学科核心素养 课堂转型 教材分析
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.
[3] 陈树杰.学会求知学会做事学会担当―我的“核心素养”观[J].福建基础教育研究，2016（2）.
本部分教材内容由三大知识块构成，即有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸的意义，按照教学层次要求，均要求“理解”。在教材构成上，除以文字描述为主外，还有一图一表，图表都简明扼要阐明了教材的重点内容，在本内容中有三个重要的名词概念，细胞呼吸代替了原教材中的生物呼吸，强调了细胞是生物体的结构和功能单位。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）识记细胞呼吸的概念和类型
（2）理解有氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解，各阶段区别和联系
（3）掌握有氧呼吸物质和能量变化
2．过程与方法
在本内容的课堂教学中，突出图解与表格相结合，让学生学会用图表结合的方法来描述生物体中的生命现象，尝试概念的推导式、探索式教学，学会理解和分析概念的方法。
3．情感态度与价值观
通过有氧呼吸三个阶段的比较，，进一步理解发生在细胞内的这些生物化学反应，是生命物质运动的高级形式，也是生命物质的特殊性所在。同时更是发生在生物体细胞内的有规律的化学变化，正确运用发展的、运动的观点来认识生命的存在。
三、学情分析
学生在学习本节时，由于有机化学还没有学到，因此，在书写化学式时，有点难度，所以在请学生去黑板书写时，教师应先写出。当然，在集体活动方面，本节体现得不是很多，这要根据内容来看。再者，高中学生，在活动开展方面，应根据他们的具体特点来开展。
四、教学重点和难点
1．教学重点：细胞的有氧呼吸过程及原理
2．教学难点：细胞的有氧呼吸过程
五、教学方法
阅读、观察、讨论、讲述等
六、教学准备
多媒体课件
七、教学过程
课题引入
投影：学校运动会百米赛跑场面
师：赛跑过程中要消耗什么？
生：能量。
师：生物体生命活动的主要能源物质是什么？生物体各项生命活动所需能量的直接来源是什么？
生：糖类、ATP。
师：有机物中稳定的化学能是通过什么生理活动转换成ATP中活跃化学能的？
生：细胞呼吸。（从而引入课题《细胞呼吸》）
师：投影细胞呼吸（投影并板书）
细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
师：细胞呼吸是否需要氧？生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸？
生：都能。（从而引出细胞呼吸的类型，投影并板书）
细胞呼吸的类型：包括有氧呼吸和无氧呼吸
师：首先我们来讨论有氧呼吸，请同学们仔细阅读71页图4-25细胞呼吸，讨论下列问题：
1．呼吸作用的中间产物丙酮酸在哪个阶段生成，在哪个阶段利用？产生的场所在哪儿？
2．［H］在哪个阶段生成，在哪个阶段被利用？
3．水既是有氧呼吸的反应物又是生成物，水在哪个阶段生成，在哪个阶段利用？
4．有氧呼吸要吸收O2，放出CO2，O2在哪个阶段被消耗利用？CO2在哪个阶段生成释放的？
5．ATP在哪个阶段生成，哪个阶段产生ATP最多？
（生回答）
师：投影（有氧呼吸的过程）并板书。
师：第一阶段，葡萄糖进入细胞，在细胞质基质中，葡萄糖在酶的催化下分解成丙酮酸和少量［H］，并释放少量能量。
师：第二阶段，在线粒体基质中，丙酮酸与水彻底分解成CO2和[H]，并释放少量能量。
师：第三阶段，第一、二阶段产生的［H］与O2结合形成水，并释放大量能量。
请三个小组代表分别到讲台写出有氧呼吸第一、二、三阶段的场所和反应式。（抢答）
投影表格，启发各组同学总结，归纳出有氧呼吸的总反应式并追踪C、H、O的来龙去脉。
1．总反应式：（略）
2．C、H、O的来龙去脉：教师演示C的，学生完成其他。
注意：
（1）区分有氧呼吸的场所和主要场所
（2）不同阶段催化反应的酶不同
师：根据有氧呼吸的过程，请同学们总结细胞有氧呼吸的概念
师：有氧呼吸的场所在哪里？
投影相应图片及答案，并注意区分场所和重要场所。
师：根据有氧呼吸的过程，请同学们从物质变化和能量变化方面分析的实质。
那么，释放的能量去哪里了？
师：能量的产生与去向：投影分析（学生计算）
师：小结有氧呼吸
本节课我们共同学习了生物体的又一种新陈代谢过程——细胞呼吸。首先，我们明确了细胞呼吸的概念，其次，重点讲述了有氧呼吸的概念、条件、场所、过程、物质变化、能量变化等知识。细胞呼吸在无氧条件下能进行吗？下节课我们继续讨论。
作业：请同学完成光合作用与细胞呼吸的区别与联系。
随堂练习：投影显示
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