楊華文

（寶應安宜高級中學，江蘇 寶應 225800）

一、教學設計意圖

構建“學案引學，問題導學”教學模式，是順應時代發(fā)展的需要?！皩W案引學，問題導學”的兩個關鍵字是“引”和“導”。學案引學是任務驅動，是學生自主構建知識的腳手架；問題導學是行動方法，是學生完善知識結構的催化劑。前者體現了以學定教、以學促教、以學論教的“生本化”教學思想和理念；后者的核心則是課堂教學要以問題為主線，圍繞老師提出問題、解決問題，師生發(fā)現問題、研究問題而展開教學，繼而從“教師傳授型”課堂走向走向“問題導學型”課堂。這樣可以達到三個目的：（1）建立新型的教、學關系，讓學生逐步學會如何學習，增長潛能，成為獨立學習的主人；（2）讓教師講在“關鍵處”，講在“易錯處”、講在“易混處”，讓教師的點撥使學生“醍醐灌頂”，使教師的拓展讓學生“站得更高”；（3）讓學習能力有困難的同學在學案引學的前提下，一是提高聽課質量，二是鍛煉提高自學能力，三是提高聽課水平，從而縮小與優(yōu)等生的差距，樹立信心、戰(zhàn)勝自己、有所發(fā)展，通過老師增加與他們的互動，調動其參與課堂的積極性。

二、教材分析

《化學反應的焓變》是蘇教版《化學反應原理（選修4）》專題1《化學反應與能量變化》第一單元《化學反應的熱效應》開篇內容，它在教學中能起到三重功能。第一，它是學生在《必修2》學習中已了解到的化學能與電能相互轉化的延續(xù)和深化；第二，通過化學能與熱能轉化規(guī)律的研究幫助學生認識熱化學原理在生產、生活和科學研究中的應用，了解化學在解決能源危機中的重要作用，體會節(jié)約能源、提高能量利用率的實際意義，進一步討論在特定條件下，化學反應中能量變化以熱效應表現時的“質”“能”關系；第三，引入焓的概念，為日后化學反應的方向和限度的學習以及物質在水溶液中行為的研究提供理論依據與研究方法，是整個《化學反應原理》學習的基石。

三、教學目標

（一）知識與技能目標

（1）了解化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因——知道一個化學反應是吸收能量還是放出能量，決定于反應物化學鍵斷裂吸收的總能量和生成物形成放出的總能量的相對高低。

（2）了解反應熱和焓變的涵義——知道一個化學反應是吸熱反應還是放熱反應，取決于生成物釋放的總能量與反應物吸收總能量的相對大小。

（3）認識熱化學方程式的意義，能正確書寫熱化學方程式并利用熱化學反應方程式進行有關反應熱的簡單計算。

（二）過程與方法目標

（1）通過對學習資料的查找與交流，培養(yǎng)學生獲取信息、理解信息并得出結論的能力以及語言表達能力。

（2）通過對化學反應實質的回顧，逐步探究引起反應熱效應的內在原因，引起學生在學習過程中主動探索化學原理的興趣；通過對熱化學方程式與化學方程式的討論、分析、對比，培養(yǎng)學生的分析能力和主動探究能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀目標

（1）通過從微觀角度對化學反應中能量的變化進行分析，培養(yǎng)學生從微觀的角度理解化學反應的方法，培養(yǎng)學生尊重科學、嚴謹求學、勤于思考的態(tài)度,樹立透過現象看本質的唯物主義觀點。

（2）通過對提供能量食品的學習，培養(yǎng)學生養(yǎng)成科學的飲食習慣，全面攝取多種營養(yǎng)，保持膳食平衡，促進身體健康的意義。

四、教學重難點

通過初中和高中必修化學課程的學習，學生對于化學反應中的能量變化并不陌生，但系統(tǒng)地研究反應熱問題，這還是第一次。根據課程標準要求，確定本節(jié)教學重難點：

（一）教學重點

（1）了解化學反應中的能量變化與化學鍵斷裂以及它們形成間的關系。（2）認識熱化學方程式的涵義，能正確書寫熱化學方程式并能利用熱化學方程式進行簡單計算。

（二）教學難點

簡單了解焓變的意義，熟悉ΔH 的“+”與“-”的運用，能正確書寫熱化學方程式。

五、教學方法

教學方法：（1）運用情境教學，如可從“化學暖爐”、“熱敷袋”等入手創(chuàng)設情境進行討論，盡可能引導學生自主學習、合作學習。（2）由于此部分內容涉及微觀的化學過程，內容比較抽象且無原形概念比對，所以比較難理解，教材在內容安排上不糾纏于概念而是傾向于概念的理解與應用，教學中盡量采用電化教學手段，利用多媒體軟件進行形象化教學，方便學生理解ΔH 的涵義及與放熱反應、吸熱反應的關系等內容，盡可能做到宏觀現象微觀化、抽象問題直觀化，以加深學生對知識的理解。

六、教學過程

（一）“學案”編制的版式和主要內容

（提前1～2 天發(fā)給學生，學生在規(guī)定時間內完成，及時上交由老師批閱）

1.【目標詮釋】——我來認識

知識目標：記住反應熱和焓變的含義，知道放熱反應和吸熱反應的概念，知道熱化學方程式的概念。

能力目標：理解化學反應過程中能量變化的原因，能通過比較的方法理解熱化學方程式與化學方程式的區(qū)別，能正確書寫熱化學方程式并利用熱化學方程式進行簡單的計算。

注解：本版塊主要是根據課程標準的要求，讓學生明白通過學習要達到一個怎樣的目的，編排時要簡單明了不含糊，且切口要小。

2.【導學菜單】——我來預習

結合已學過的必修2 知識，閱讀《化學反應的焓變》一文，完成下列問題：

①在化學反應中，反應物轉化為生成物時，必然發(fā)生能量的變化。有些反應需要吸收能量，反應中的熱能、光能、電能等轉化為化學能；有些反應能夠放出能量，反應中的化學能轉化為熱能、光能、電能等，請你各舉一例（6 個）。

②什么叫做放熱反應和吸熱反應？請各舉三例。

③查閱有關“化學暖爐”、“熱敷袋”的資料，說明“化學暖爐”、“熱敷袋”是怎樣被人類利用的，它的構造和發(fā)熱原理是什么？

④H 和ΔH 各代表什么意思？其值的“+”與“-”是如何規(guī)定的？

⑤用圖示法繪制吸、放熱反應的能量隨反應過程曲線的變化。

⑥從鍵的斷裂和形成時能量變化的角度，繪制1moL N2（g）與1moL O2（g）反應生成2moL NO（g）這一過程中能量變化圖，并計算1moL N2（g）與1moL O2（g）反應生成2moL NO（g）所吸收的能量值。

⑦請書寫N2（g）與O2（g）反應生成NO（g）的熱化學方程式，其方程式前的化學計量數代表什么含義？

⑧比較必修2《化學反應中的能量變化》與課文《化學反應的焓變》在內容編排上有什么區(qū)別，存在什么關系？

注解：本版塊是整個學案的“中樞”，主要以問題的形式呈現，目的是指導通過學生回憶、再現和閱讀相關素材進行自主學習，體現學案引學中以生為本的新課程理念。編排時要以學生已有的知識結構和能力的最近發(fā)展區(qū)為依據，充分體現問題設計的基礎性、啟發(fā)性、層次性和針對性。

3.【困惑掃描】——我來質疑

注解：本版塊在學案中是“留白”的部分，目的是讓學生提出自主學習中的疑難問題，培養(yǎng)學生發(fā)現問題和提出問題的能力，是當今社會和時代對高中生的迫切要求，也為課堂上教師精講點撥提供寶貴的素材。

4.【溫故知新】——我來練習

（1）關于化學反應與能量的說法正確的是

A.中和反應是吸熱反應 B.燃燒屬于放熱反應

C.化學鍵斷裂放出能量

D.反應物總能量與生成物總能量一定相等

（2）下列反應屬于吸熱反應的是

A.石灰石在高溫下的分解反應

B.生石灰和水的反應

C.鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應

D.木炭在氧氣中燃燒

（3）下列關于化學反應與能量的說法正確的是

A.化合反應一定是放熱反應

B.化學鍵的斷裂和形成與反應放熱和吸熱無關

C.反應物的總能量與生成物的總能量一定相等

D.化學反應中既有物質變化又有能量變化

（4）已知25℃，101 kPa 下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為

C（石墨）+O2（g）=CO2（g）；ΔH=-393.51 kJ·mol-1

C（金剛石）+O2（g=CO2（g）；ΔH=-395.41 kJ·mol-1

據此判斷，下列說法正確的是（ ）

A.由石墨制備金剛石是吸熱反應，等質量時，石墨的能量比金剛石的低

B.由石墨制備金剛石是吸熱反應，等質量時，石墨的能量比金剛石的高

C.由石墨制備金剛石是放熱反應，等質量時，石墨的能量比金剛石的低

D.由石墨制備金剛石是放熱反應，等質量時，石墨的能量比金剛石的高

（5）（選做）今有如下三個熱化學方程式：

關于它們的下列表述正確的是（ ）

A.它們都是吸熱反應 B.a，b 和c 均為正值

C.a=b D.2b=c

注解：本版塊是對前一節(jié)課所學知識的鞏固和實踐，一般是四到五個基礎問題，以概念辨析為主，多是課本例題和課本上的練習的簡單變式，要體現習題設置的層次性，增強學生信心和繼續(xù)學習的勇氣。

（二）課堂教學

【開場白】同學們，我們在初中就知道物質發(fā)生化學變化時伴隨有能量的變化，了解通過化學反應獲取能量的重要性，知道化石燃料是人類社會重要的自然資源，了解我國能源短缺的國情，認識新能源開發(fā)的重要意義。在學習化學必修2 時，我們知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因，了解了化學能與熱能的相互轉化。在此基礎上，我要求同學們根據學案的問題閱讀了《化學反應原理》專題1中第一單元第一部分的《化學反應的焓變》，想必同學們對化學反應與能量變化的關系有了更加深度的理解。

【目標展示】本堂課學習的目標，并強調重難點。

【學生展示】展示學生學案預習中的四個共性問題：

①課前同學們都查閱了關于“化學暖爐”、“熱敷袋”的資料，下面請一位同學將查閱和交流的結果總結出來說明“化學暖爐”、“熱敷袋”是怎樣被人類利用的，它的構造和發(fā)熱原理是什么？

②H 和ΔH 各代表什么意思？其值的“+”與“-”是如何規(guī)定的？

③已知某反應A（g）＋B（g）=C（g）＋D（g），過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。

該反應是________ 反應（填“吸熱”或“放熱”），該反應的ΔH＝________kJ·mol－1（用含E1、E2的代數式表示）。

④比較必修2《化學反應中的能量變化》與課文《化學反應的焓變》在內容編排上有什么區(qū)別，存在什么關系？

【實施過程】這四個問題除第③個問題外都是學生通過學案預習的內容，在學生最近發(fā)展區(qū)能夠自行解決的問題，處理的方法是讓具有代表性錯誤的四位同學板演，講解他們在完成學案過程中的思考與做法（8 分鐘）。這是因為我們許多教師僅僅告訴學生什么是正確的，卻沒有關注學生在這些問題上是怎么想的，學生的“潛意識”和“思維過程”暴露不夠，特別是“個性化思考過程”沒有顯現出來，更沒有得到應有的重視。接著在展示四個共性問題的基礎上安排兩個讓學生普遍難以表達到位或理解的探討：

【探究一】請從兩個角度思考：為什么化學反應過程中會有能量的變化？化學反應過程中，不僅有物質的變化，還有能量的變化，這種能量的變化常以熱能、電能、光能等形式表現出來。在這兩種變化的過程中分別遵守什么定律？

【學生活動】現場給學生分成9 個活動小組。以前后相鄰的六位同學組成一組。每組臨時推薦一名組織者，由他（她）組織討論并代表小組發(fā)言（時間控制在6分鐘）。

【教師活動】考慮到學生對鍵的斷裂吸熱，鍵的形成放熱理解上的困難，我用flash 動畫進行引導性的講解。要求學生再次繪制1moL N2（g）與1moL O2（g）反應生成2moL NO（g）過程中的能量變化,計算1moL N2（g）與1moL O2（g）反應生成2moL NO（g）所吸收的能量值。再出一道統(tǒng)整性問題加以鞏固：在反應H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）中，ΔH 的值是多少？請列出其計算過程的表達式。

【過渡】在《化學2》中，我們已經初步學習了熱化學方程式的知識，大家已經知道熱化學方程式是表示反應熱效應的公式。

【探究二】熱化學方程式有什么意義？它與化學方程式有何不同？應如何正確書寫反應的熱化學方程式呢？

【學生活動】現場仍給學生分成9 個活動小組。以前后相鄰的六位同學組成一組。每組臨時推薦另一名組織者，由中一名學生組織討論并代表小組發(fā)言（時間控制在8 分鐘）。

【教師活動】在學生充分展示討論的基礎上，教師進行適當的點撥和歸納。

●熱化學方程式的意義：我們對反應研究的對象是反應的反應物和生成物，我們把它們稱為反應體系，而把除它們之外的物質稱為環(huán)境，我們把反應體系在化學反應過程中所釋放或吸收的能量，用熱量（或換算成相應的熱量）來表述，叫做反應熱，又稱作為“焓變”，用符號“△H”表示，單位常采用kJ/mol 或kJ·mol－1，對于放熱熱反應，體系的能量降低，我們規(guī)定ΔH 的符號為“－”；對于吸熱反應，體系的能量升高，我們規(guī)定ΔH 的符號為“＋”。熱化學方程式既能體現物質的轉變又能體現能量的變化。

●熱化學方程式與化學方程式存在如下的差異：

在熱化學方程式中，用ΔH 表示反應吸收或放出的熱量，正值表示吸熱，負值表示放熱，能量的多少與發(fā)生反應的反應物質量及物質的量成正比；

在熱化學方程式中，物質后面要注明該物質的聚集狀態(tài)，一般用“g”表示氣體，用“l(fā)”表示液體，用“s”表示固體，用“aq”表示溶液；

在熱化學方程式中，物質前的系數不是表示微粒數，而是表示物質的量，可用整數表示，也可用簡單的分數表示。

●正確書寫反應的熱化學方程式的步驟：

①正確寫出配平的化學方程式。

②注明反應物和生成物的狀態(tài)。

③標明反應的焓變ΔH（注意單位和+、-）。

④注明反應的溫度和壓強（若不注明則表示在298K、101kPa 下）。

【學生活動】學生傾聽、理解質疑并作適當的記錄。

【教師活動】轉引：下面請同學們完成第3 頁的“交流與討論”，指出其中正確的選項，并指出選項錯誤的原因。

【學生活動】同座位學生討論、分析，然后請一位同學發(fā)言，學生評價。

【教師活動】引導學生用“五看”法判斷熱化學方程式的正誤：

①看方程式是否配平。

②看各物質的聚集狀態(tài)是否正確。

③看ΔH 的“＋”、“－”符號是否正確，“＋”一般省略。

④看反應熱的單位是否為kJ·mol－1。

⑤看反應熱的數值與化學計量數是否對應。

【教師活動】轉引：通過前面的活動，大家已經理解了熱化學方程式的書寫注意點，并理解了化學反應中能量變化的原因。下面我們通過例題鞏固一下，請同學們完成第4 頁的“問題解決”，其中第1 題大家都做，第2 題大家可從中任選2 小題進行解答。

【學生活動】學生分組完成，五位學生在黑板上進行板演。

【教師活動】對五位學生完成的情況進行評價和總結。

【課堂小結】

【形成性檢測】

1.有同學認為“放熱反應在反應前不需要加熱就能進行”，你怎么評價？

（設計意圖：旨在讓學生更為透徹地理解化學反應的本質）

2.請解讀下面的熱化學方程式：

（1）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）ΔH=-285.8kJ/mol

（2）C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）

ΔH=-2220.0 kJ/mol

（設計意圖：有效地加深學生對熱化學方程式意義的理解）

3.已知（1）H2（g）＋O2（g）=H2O（g） ΔH1＝akJ·mol－1

（2）2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g） ΔH2＝bkJ·mol－1

（3）H2（g）＋O2（g）=H2O（l） ΔH3＝ckJ·mol－1

（4）2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l） ΔH4＝dkJ·mol－1

下列關系式正確的是（ ）

A.a＜c＜0 B.b＞d＞0

C.2a＝b＜0 D.2c＝d＞0

（設計意圖：旨在考查學生對熱化學方程式概念的理解、與數學知識熔合的遷移能力和抽象思維能力）

[1]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理[M].南京：江蘇教育出版社，2006.

[2]吳俊明.“學案”的意義、基本任務、編制及其他[J].化學教學，2011（1）.

[3]劉成坤.從化學“高效課堂”看教師導學地位的加強[J].化學教學，2011（6）.

[4]范日清.談初中化學學案的“編”與“用”[J].化學教學，2011（5）.