高中学科素质、培育途径及评价方法

高中学科素质、培育途径及评价方法

李晶、何彩霞主编，《化学新课程与学科素质培养——化学教育新视野》，中国纺织出版社，2002年3月。

化学教育的核心是培养科学素养。科学素养的概念

第一，素养是以人的先天禀赋为基础，同样，科学素养也受到人的先天条件的影响，先天禀赋是良好的科学素养形成的前提。

第二，科学素养是人们在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的内在品质，前者指对科学知识的识记、了解、理解和掌握，后者指应用科学知识的能力以及发现新规律的能力。

第三，人的科学素养可以通过教育和实践两种途径加以发展，通过教育可以传授科学知识、技能及方法，培养科学品德与能力，通过实践可巩固知识、技能，发展能力，锻炼科学品德，完善科学素养。

根据以上对科学素养的理解，所谓进行科学素养教育实质上就是通过各类教育教学活动，使学生具备必要的科学基础知识和基本技能，了解和掌握一些科学研究的思维方法和工作方法，发展智力，特别是思维能力，锻炼实践能力，培养创新意识和创造能力，逐步养成良好的科学品德，形成正确的科学观，从而使学生的素养得到全面发展与提高。

化学学科素质培育教案

化学变化中的“正能量”

教学目标

一、知识与技能

1、理解化学变化的热效应。

2、学会书写热化学方程式。

3、知道能源危机以及正确的应对策略。

二、过程与方法

1、通过观察演示实验以及对化学反应产生热效应的原理分析与讨论，学会用能量守恒的思想认识反应热，从定性到定量，以独特的化学用语及图像全面描述化学变化。

2、通过讨论影响物质潜藏能量大小的因素，获得对热化学方程式内涵与特点比较深刻的认识。

3、通过为应对全球能源危机、环境危机献计献策的讨论，在同伴互助中加深理解节能减排的国策。

三、情感态度价值观

1、认识能源与人类、社会的关系，体会化学在实现人与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展方面所发挥的重大作用，参与社会决策。

2、了解古今科学家勇于探索、造福人类的事迹，感悟科学精神。

3、体验实验与思维相融、宏观与微观结合、定性与定量并重的化学思想方法。

教学重点：

理解化学反应的热效应，学会化学变化的能量变化图、热化学方程式的书写，学习用理论指导社会实践。

教学难点：

理解化学变化中能量守恒与宏观反应热之间的关系，学会热化学方程式的书写。

教学过程：

“天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？”诗人屈原一首《天问》，寄予了一个民族对天的丰富想象。从嫦娥奔月到敦煌飞天，从墨子三年制木鸢到“神舟五号”十年一剑梦圆航天，从古至今，人类为了飞天的梦想付出了巨大的代价。

如今我们站在巨人的肩膀上，回首这段飞天的历史，心中同样充满了好奇。

是什么，助人类实现了遨游太空的梦想？是能量，是先人无法想像的巨大能量。

那么，第二个问题接腫而至，这巨大的能量来自哪里？

今天，想与大家讨论的课题，就是关于“能量”的问题。

[师、生]世界万物本身都具有能量，这些能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。这是我们非常熟悉的“能量守恒”。

[师]自然界有着极为丰富的能源，像太阳能、水能、风能、矿物燃料等，而人类活动常常将这些不同形式的能量转化为我们所需要的热能、电能、机械能等。在众多的能源中，燃料的运用最为广泛，好比推动火箭上天的燃料“四氧化二氮—肼类”，又好比我们每天都在使用的煤、石油、天然气等。

以使用天然气为例，你知道能量是如何转化的吗？

[生]（化学反应，释放能量，化学能转化为热能、光能）

[师]书写方程式。

天然气通过燃烧，在生成新物质的同时，还释放出了能量。这些潜藏在物质内部、只有在化学反应时才释放出来的能量，我们称之为“化学能”。

燃烧时，燃料中的化学能转化成热能。燃料中的“化学能”又是由什么形式的能量转化而来的呢？

[阅读]

[师]将太阳能转化为化学能，贮存到物质内部，还是要通过化学反应得以实现。

由此可见，化学反应中伴随着能量变化，而热能是其中一种非常重要的形式，于是我们将化学反应分为放热反应和吸热反应两类，分别用“＋Q”和“－Q”表示。同时，我们也将化学反应中放出或吸收的热量称作“反应的热效应”，简称“反应热”。

同学们能例举一些你所知道的放热反应，或吸热反应吗？

[生]……

下面，我们通过两个实验来感受一下这两类化学反应中的热量变化。

[演示实验]

实验1：一只烧杯中是50mL NaOH溶液和50mL盐酸的反应。

实验2：一只烧杯中是Ba(OH)2晶体和NH4Cl晶体的反应。

请仔细感受两个反应过程中的温度的变化。

[讨论交流]

实验1中温度升高说明是放热反应，实验2中温度降低，是吸热反应。

[师]从实验现象，初步感受到了反应的热效应，同学们有疑问吗？

为什么有的化学反应放热，有的吸热呢？

[生]……

[师]如何表示反应的热效应（反应热）呢？介绍能量变化图（定性表示反应热）

用能量变化图表示甲烷的燃烧反应，你认为应该怎么画？

[生] ……

[师] 你的判断依据是什么？

[生] ……

[师]反应物与生成物的总能量受哪些因素的影响呢？

[生] 物质的聚集状态、物质的量、温度压强等。

[师] 定量分析能量变化图两线间的能量变化就是反应热。

还有一种更简洁的化学语言能定量表示反应法——热化学方程式。你认为热化学方程式必须具备哪些信息？

[生] ……

[师] CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) + 890KJ

与普通化学方程式相比，热化学方程式的内涵更多：反应热、物质的聚集状态、系数仅表示物质的量。

[资料]C2H8N2(g)+2N2O4(g)→3 N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g) +1688KJ

[师]推动火箭上天的巨大能量，来自于化学反应，但更依赖于航天人——“人”的力量。所以，我们不光要有梦想，更应该脚踏实地、学以致用。

[练习]读写CO

[讨论交流]

1.你会建议选择哪种气体作为家用燃料？

[生]毒性与环保，等物质的量的气体燃烧的热效应，价格，资源的获取等方面。

2. [资料]发明了元素周期表的伟大的俄罗斯化学家门捷列夫曾发表评论说，把石油作为燃料烧掉“相当于用银行的支票点燃厨房的火炉”。但是，我们继续无视门捷列夫的警告，差不多烧掉从地下抽取的石油的85％。科学家指出人们地对能源的需求不断增加，平均每15年增大一倍。