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2.教学的要求程度不一样。老版教材要求学生知道在化学反应中还存在能量变化，而且通过实验探究了解吸热反应、放热反应，很清楚地知道能量变化是由于各种物质所具有的能量而引起的，了解燃料充分燃烧的原因以及提高燃料燃烧效率和减少污染的必要性。对于理科学生来说，是提出了更高要求，不仅要知道反应中的能量变化是由物质键能引起，还要能够正确书写热化学方程式，能够进行简单的H计算，能够计算燃烧热。
新版教材明确提高了课堂中的教学要求。在必修的化学专题“化学反应与能量变化”中，安排了“化学反应中的能量”这个单元，深刻理解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，同时通过自身生活中的事例，了解化学能与热能是可以相互转化的。此外，让学生充分认识到提高燃料的燃烧效率、开发清洁燃料和研制新型电池的重要性。然而针对理科的学生，在选修模块《化学反应原理》中，安排了“化学反应与能量变化”专题，让学生充分了解化学反应中能量转化的原因，而且能够很快说出常见的能量转化形式，了解化学在解决能源危机中的重要作用；同时让学生也能够用事例来阐述化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的含义，准确地用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3.教材的内容描述不一样。与老版教材相比，新版教材在高中化学教学中的必修部分增加了热化学方程式，增加了化学反应中能量变化的实质是化学键断裂和形成时所吸收和释放的化学能，不再使用±Q表示能量放出与吸收而是一步到位地使用H来定量表示，即部分老版教材选修部分内容变成了必修部分。在选修部分，增加了焓变、盖斯定律，即老版教材中只提到H符号，不提概念，甚至把盖斯定律仅作为阅读材料，进一步明确成学习的内容，对燃烧热并没有说出具体的含义。新版教材在学生课后作业中的要求比老版教材更难，标题更新，更有实用性。
4.教学的侧重策略不一样。“化学反应中的能量变化”是化学在生活中的一个重要体现。要从学生已有的相关知识和生活经验出发，积极引导学生自主学习和合作学习，从而顺利地对新知识进行建构。
教师要引导学生从能量的角度认识化学现象，从能量角度考虑化学反应问题，使学生更全面地认识化学反应的本质，并帮助学生全面认识自然、环境、能源和社会的关系，让学生了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性。还要引导学生从能量守恒、能量的贮存和相互转化的角度来认识化学反应中的能量变化，引导学生从化学键的断裂和形成的微观层面来认识反应中的能量变化的本质原因。
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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。
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二、项目设计
本项目立足于能源的综合利用，将高中化学必修2化学反应与能量的内容进行整合，设计了四个专题：“认识能源”“燃料篇”“电能篇”“化工原料篇”。首先让学生对能源有一个整体的认识，然后在探索化石燃料作为生活中稳定能量来源原因的任务驱动下，先从宏观角度认识化石燃料的燃烧性质，建立能量观、发展变化观，再深入微观本质认识化学反应――燃烧反应提供能量的本质原因，最后定量认识燃料燃烧释放能量的能力大小；之后分析火力发电的原理及弊端，通过探索氢氧燃料电池能否实现化学能与电能之间的直接转化，建构原电池认识模型，从而发展学生的利用模型解决生活实际问题的能力，并培养学生变化守恒的科学素养；通过对化石燃料为原料直接或间接转化成的基础化工原料甲烷、乙烯、乙醇、乙酸及苯的组成、结构、性质及化工方面用途的探讨，帮助学生理解综合利用传统能源的方法，形成对能源可持续发展的意识，培养学生绿色应用的科学素养；最后让学生查阅资料了解新能源对解决能源问题及对能源发展的作用和价值，引导学生对能源有全面的认识和发展的眼光。
项目具体方案设计如图1所示。
三、项目教学中的关键问题
1.项目教学内容分析时，要确认教学内容的基本观念，建立项目中事实性问题、核心概念知识及核心观念之间的联系。
新课标对这两部分内容的教学要求：（1）理解化学键的断裂与形成是化学反应能量变化的主要原因，建立从微观结构的变化看化学反应与能量观。（2） 认识化学键的涵义，知道离子键和共价键的形成。
本专题以“研究化石能源作为燃料的本质原因”为中轴线，辐射到化学反应的本质的探讨，为核心概念知识的落实提供了较为丰富的事实性问题。本专题根据解决实际问题时涉及的核心概念知识及这些概念对学生核心观念的建构的作用来安排教学顺序。其具体联系可用图2来表示。
2.以观念为核心分析学生在主题知识内容与基本观念方面的发展程度。
从学生学习的角度看，“放热反应和吸热反应”的教学价值主要体现在以下几个方面：第一，认识化学反应的视角由关注物质变化转向关注能量变化，拓展了学生认识化学反应的角度。第二，由学生已有的化学反应伴随着能量变化的感性认识，去探索化学反应中能量变化的宏观原因；认识化学反应中能量转化的途径和形式，如化学能与热能的相互转化。第三，通过实验，定性地感受化学反应中能量的变化。
“化学键”的教学价值主要体现在以下几个方面：第一，发展学生从物质结构角度认识分子再分、原子重新组合的原因。第二，由学生已有的化学反应伴随着能量变化的定性认识，去探索化学反应中能量变化的微观原因；认识化学反应中能量转化的途径和形式。第三，通过计算，定量地认识化学反应中能量的变化。
总之，从整个专题看，要求学生的认识方式从宏观到微观、从定性到定量，并且发展和完善学生的微粒观、变化观和能量观。
3.教学中要想学生对相关教学内容有整体把握，必需理清事实、概念及观念之间的关系，抓住关键性内容，教给学生有组织的知识体系，而不是将孤立零碎的、毫无联系的知识教给学生。
化学反应过程中不仅有物质变化，而且伴随着能量变化。从能量角度认识化学反应是高中化学教学的重要内容，也是学生“能量观”“变化观”建构的重要方面。
4.教学过程中，以核心概念为桥梁，发展和完善学生的核心观念。
本专题以“化学键”为桥梁发展和完善学生的微粒观、变化观和能量观。学生核心观念的形成与发展是以相关具体概念性知识的学习为基础的。本专题通过化学键概念的建立，帮助学生认识到微粒之间的相互作用，从结构的角度认识物质的组成，发展学生从原子、分子水平认识物质的构成和化学反应；同时，化学键的概念帮助学生认识物质变化的实质是旧键的断裂和新键的生成过程，这也是解释化学反应有能量变化的原因。
5.教学中需要立足学科的整体高度，利用学生多次认识化学能与热能的机会，在化学事实和相关概念学习的基础上，引导学生通过理性思维不断拓展和深化能量观。
整个专题一围绕“化学反应伴随着能量变化”这一学科基本问题引导和启发学生思维，帮助学生逐步形成相应的认识思路和方法，进而转化为学生从能量角度分析和解释相关问题的经验和能力。
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在新课标的要求下，化学教师应在课堂教学中发挥好的主导作用，课堂教学中以学生为主体，让学生充分发表意见，使每个学生都有发展的空间，鼓励学生，调动学生的课堂发言积极性，大胆地说出自己的看法，并在老师的引导和纠正下在课堂上获取知识。
教师应结合化学学科特点，为学生提供开放的、面向实际的、主动探究的学习环境，把教材变为重要的课程资源，并与社会、生活中的现实问题结合起来，引导学生主动发现问题、探讨问题和解决问题。教学中教师也应该与学生共同探究，一起讨论，让学生带着各自的兴趣和观点直接在与老师的交流中建构自己的化学知识体系，形成自己的看法和见解，体验化学学习的意义。
在新课标的环境下，应改变以往以教师为中心的教学设计，突出学生的主体地位，强调教学过程是师生结合、共同交流发展的互动过程，从而学生的学习兴趣就会被激发出来，内在需要就会得到满足，形成良好的教学氛围，取得事半功倍的教学效果。
二、初中化学里的能量观
化学学科里，使学生形成一个基本的化学观念是非常重要的教学目标。而能量观不仅在初中化学里很重要，还是整个化学观念中的核心观念。《义务教育化学课程标准（2011年版）》明确要使学生形成化学基本观念，能量观在九年级学生初学化学期间就会学习并且开始逐步建构，是学生认识物质世界、理解科学的关键观念。因此，帮助学生能量观的建构是非常必要的。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，了解从能量角度研究物质及其转化的思维方法。
学生从九年级开始初次接触化学，为了打好基础，让学生在以后的学习中更轻松地获取知识，在化学学习的启蒙阶段建构能量观的化学基本观念非常重要。在参考和分析《义务教育化学课程标准（2011年版）》和2012年修订的人教版九年级化学教科书之后，得出能量观在初中化学基本观念里的重要性，对弥补以前化学教学的不足和完善现在初中的化学教学内容有重要作用。
三、新课标下教材内的能量观点例析
我们在对2012年修订的人教版九年级化学教科书进行文本分析、联系的基础上对其中与能量有关的内容进行整理、归纳，然后进行分析，再举例对能量观进行阐述。
化学变化必然伴随能量的变化，能量变化是化学变化的重要特征。人教版九年化学教科书中，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，而且伴随着能量的变化，这种能量表现为吸热、放热、发光等”，指出化学变化必然伴随能量的变化，这种能量变化还可以作为判断化学变化的重要特征，而且化学变化中的能量变化是具有多样性的。从教材里提取一例作为素材：葡萄糖在体内释放能量。
相信这个能量的转化是大多数人都知道的，也是人体最重要的化学反应之一。其实在初中化学教科书内还有许多案例，但是因为此例与人联系非常紧密，是与我们的生活生存息息相关的，相信更能深入人心。在教材内“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，但是在缓慢的氧化中不容易被察觉。在之后“人类的重要营养物质”课题内，直接给出葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化的化学方程式，明确说明此反应在人体内发生之后放出的能量是供人体活动和维持恒定体温的主要来源。
四、能量观的建构
在对人教版九年级化学教科书进行文本分析之后，我们发现能量的观点贯穿整个九年级化学学习，而且伴随相应的化学反应，不可能独立地呈现出来，与化学、生物、物理息息相关。
新课标背景下，打破传统教学的观念在九年级化学教学中实施能量观的建构是教学的一种新尝试。课表和教材本身都是试图引导学生建构在对九年级层次适用的能量观：（1）一切化学反应都伴随能量变化；（2）伴随化学反应的能量变化有不同的形式，能量可以用一种形式转化为另一种形式；（3）能量与我们的生活息息相关。老师在教授学生时，应针对大量的化学反应进行分类并分析其中规律，最好联系实际，带入生活中，让学生在学习时深刻感受到化学与我们的生活息息相关，培养对化学的兴趣。
初中化学只涉及化学一个宏观概念的阐述，是为学生以后进入高中更深入地学习化学打好基础。在初中建构好能量观之后，进入高年级，对化学的认识会更深刻，也可以在从微观角度解析化学和能量关系本质的时候逐步建构更高级的能量观念。
参考文献：
[1]钟玉泉，彭健伯.大学生系统创业范式研究[J].黑龙江高教研究，2013，31（2）：106-108.
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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：
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一、巧妙设问，化解知识疑点
心理学研究表明，思维永远是从问题开始的，而创造潜能往往能在排除疑难的过程中得到激发。随着教育教学的不断改革，随之而来的教学方式必须由“教教材”向“用教材”转变。这就需要高中化学教师转变传统化学课堂的教学模式，利用“问题”思考，教会学生学习。俗话说：“学起于思，思源于疑。”可以说问题是推动学生学习的原动力，也是学生进行一系列探究活动的前提。西方学者德加默曾经说过：“提问得好就是教得好”。在高中化学教学中，有效提问是建立在师生之间的双向交流，教师教得如何，学生们掌握的程度怎样，都能在课堂中学生的提问过程中加以了解。因此，在高中化学的课堂教学中，利用巧妙设疑来进行化学反应热效应的教学，不仅可以活跃课堂教学氛围，调动学生化学学习的积极性，还可以对教学过程实施进行实时监控，提高教学质量和效率。
1.在概念教学中设置疑问
在化学反应热效应的教学过程中，笔者有意识地设置疑问，引导学生参与教学，加强师生互动。如在化学反应热教学的开始，笔者设置以下的问题对学生进行引导，并让学生对化学反应中的能量变化有一个总体的 认识。
问题1：化学反应的实质和特征是什么？
问题2：凡是有能量变化的过程一定发生了化学反应吗？举例说明。
问题3：化学反应的ΔH与反应物的总能量、生成物的总能量的关系？
问题4：化学反应的ΔH与反应物、生成物的键能有什么关系？
通过上述设问，学生们从两个方面来理解放热反应与吸热反应概念，一个是宏观方面物质的总能量，另一个是微观方面键能的变化。这样设置问题有助于学生对抽象问题的理解，也有助于后面知识的学习，接着师生共同解决疑难点：为什么规定放热反应ΔH0？这主要是化学反应以体系为中心，放出热量，环境温度升高，体系本身能量降低，就认为ΔH0。这样建立起体系与环境的基本概念，有利于学生理解学习。
2.在实验教学中设置疑问
中和热的测定实验是从实验角度描述化学反应热效应，中和热的测定实验是一个定量实验，在仪器的选择，方案的设计，数据的记录方面等要加强对学生的引导，并关注控制变量的方法。师生围绕误差产生的原因及减少误差的措施展开讨论，笔者设置以下疑问引导学生一起对实验进行探究。
问题1：在中和热的测定实验中，为什么要将氢氧化钠溶液迅速、一次性倒入盛有盐酸的烧杯中？此实验中氢氧化钠溶液的加入不能分步进行吗？
问题2：烧杯上的纸板为什么要及时盖上，怎样改进能使误差更小？
问题3：环形玻璃搅拌棒需要不断地进行搅拌吗？环形玻璃搅拌棒能否换成金属材质的呢？
问题4：在实验过程中，小烧杯和大烧杯之间为什么要填充满纸片或者塑料呢？
这些问题都是有关中和热实验操作的关键所在。这些关键操作也是减少实验误差的必要操作，师生一起解决完这些问题之后，教师安排学生自己动手进行实验操作，这样的教学可起到事半功倍的教学效果。
二、利用图像，突破知识难点
图像是一种较为直观、形象的教学工具。图像在高中化学反应热效应的教学中具有广泛的应用价值，不但能有效促进知识间的联系，而且能加强学生对知识的理解，同时能在很大程度上指导与帮助学生搭建知识的整体框架，从而提高学生的学习效率。
1.利用图像判断放热反应与吸热反应
在利用图像判断热化学反应方程式的吸、放热时，我们只需要看图像上纵坐标所对应的起点和终点对应的热量大小情况，即反应物的总能量和生成物的总能量的大小情况。利用图像可以直观地分析和比较反应物的总能量和生成物的总能量的大小关系，从而判断反应是吸热反应还是放热反应。如果从图像上能分析出生成物的总能量高于反应物的总能量，则该反应一定为吸热反应即H>0，如果从图像能分析出反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应一定为放热反应，即H
2.利用图像书写热化学方程式
在化学反应热效应的学习过程中，其热化学反应方程式的书写既是高考的重点同时也是学生学习的难点。在热化学反应方程式的书写过程中，以焓变的计算难度最大。焓变的计算主要有两种途径：第一，用生成物的总能量与反应物的总能量的差值直接进行计算；第二，如果有出现过渡状态的计算，从图像上可以反映出反应热与活化能大小无关。
3.利用图像进行知识应用
我们可以利用图像判断反应的ΔH的大小。比如： S（g）+O2（g）=SO2（g） H1；S（s）+O2（g）=SO2（g） H2，同种物质，它的状态不同，所含能量也不同，一般来说气态>液态>固态。所以我们可以画出图1。
由此我们可以得出结论，H1>H2。同理我们可以从这类图像中判断物质的稳定性。已知金刚石、石墨与氧气反应能量变化如图2所示。
从图2中我们可以知道金刚石与氧气反应放出的热量比石墨与氧气反应放出的热量高，也就是说金刚石的能量比石墨的高，依据“能量越低越稳定”，可得出石墨要比金刚石更稳定，也可以得出石墨转化成金刚石的化学反应肯定是吸热反应。
三、借助思维导图，掌握知识重点
结合近年高考有关“化学反应中的热效应”的相关考题，笔者总结出在高考中，有关化学反应热效应的核心知识主要有：能量、焓变、热化学方程式、标准燃烧热、盖斯定律、键能等。而其中最重要的核心内容是热化学反应方程式的书写。要掌握热化学反应方程式的书写以及判断需要具备以下的知识，见表1。
为了让学生更好地掌握热化学反应方程式的书写这一核心知识，笔者在课堂教学中构建了如图3所示的思维导图，这样学生就能更好地抓住热化学反应方程式的书写各项要点。
篇7
由于一些教师缺乏科研经验，自己对探究性学习体会甚少，造成成功实施探究性学习的诸多障碍。好的选题是成功的一半。教师首先遇到的挑战是如何对探究性学习进行选题，教师要精选对学生终生学习和未来发展有较高价值，同时又是学生感兴趣并符合学生思维发展水平的内容，抓住这一教育学生关心社会、关心自然探究性学习的契机，培养学生的科学素养。课程改革要求教师“用教材教”而不是“教教材”，新教材在内容体系、活动方式、组织形式和考核评价等方面给教师留下了较大的创造空间，在化学实验和实践活动方面体现探究性、开放性，对教师的专业知识、教学能力、管理能力和研究能力诸方面的发展提出了更多的挑战和机遇。教师要深入分析和挖掘教材的多重价值，从学生的生活经验和社会发展的现实中取材，灵活有效的处理教材内容，并对探究性学习做好充分的课前准备和问题设计。新教材、新理念、新教法，充分体现了教师是教材的开发者。因为它给教师和学生创造了一个“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞”的环境，一个展示探索科学、获取知识、培养能力的崭新的平台。例如，《化学反应中的能量变化》一节作为高一化学的第一章[2]，起着连接初中化学和高中化学的纽带作用。化学中能量变化观点的建立，对学生学习化学十分重要，因为所有化学反应都同时伴有能量的变化，同时能源利用率的高低也是社会进步的重要标志。通过教师精心的问题设计，充足的课前准备和各种助学技能的使用，实践证明该内容很适合作为探究性学习，以下为该案例设计和实施后的一些思考，具有一定的借鉴意义和推广价值。
2 关于探究性学习策略应用的思考
2.1创设真实的问题情景和建构性的学习过程，在探究性学习过程中培养学生的高级认知能力
认知心理学的研究结果表明，富于联系的学习是有意义的学习，建构有意义的联系是理解和概括的心理实质，是迁移和应用的心理基础。国际科学教育的目标之一是发展学生概括与整合、迁移与应用等高级认知能力[3]。探究性学习要重视引导学生建构不同知识之间、理论与事实之间、新旧经验之间的有意义联系。教师要善于创设真实的问题情景和建构性的学习过程，在探究性学习过程中培养学生的高级认知能力。例如：《化学反应中的能量变化》一节内容笔者用了三节课完成，分为课前准备阶段，课堂展示阶段，进入实验室阶段和走向社会阶段。
课前准备阶段：笔者将学生分成了九组(五人一组)，给每组分别提出了如下思考提纲：
(1)能量有哪些存在形式？在你的日常生活中，有哪些与温度息息相关的实例？
(2)人类所需要的能量主要来自什么？
(3)根据能量守恒原理，你知道哪些能量相互转化的事实？结合吸热、放热反应，说明原因。
(4)你知道的资源蕴藏形式有哪些？我国的资源分布是怎样的？哪些是可再生能源，哪些是不可再生的能源？
(5)你知道目前我国存在哪些资源浪费的现象？你有什么好的建议和措施？
(6)为什么说能源的利用标志着人类的进步？你预计今后人类对能源使用的发展方向是什么？
(7)根据教材所提供的实验，你能推测设计出类似的化学反应吗？其中有什么规律吗？
(8)化学反应中的能量变化对我们学习物质的物理性质和化学性质、物质的制备选择反应条件有什么启示？怎样利用化学反应中的能量？
(9)为什么现在提出要建立节约型社会？
课堂展示阶段：笔者让学生说明问题答案的来源，例如去图书馆、电脑室查找资料；到街上搞社会调查或发放问卷调查表，或随机访问等。学生们经过充分的准备，在课堂上对上述9个问题给出的反馈信息主要有：
(1)能量的存在形式有多种，太阳能、热、电、光、风、势、动、声、机械能等。与温度有关的实例有：人体的温度是生命的体征之一。人类的呼吸作用是缓慢氧化，缓慢氧化所放的热量可供人体进行正常的生理活动，电池短路后温度升高，摩擦生热，酸碱中和，燃烧和爆炸，火山爆发，市售的凉垫，电冰箱，微波炉，在雪上撒盐，使雪融化等等。
(2)通过讨论学生得出：能量与人类的生存密切相关，人类所需要的能量绝大部分是由化学反应产生的。特别是煤、石油和天然气等化石燃料或其制品的燃烧。因此研究化学反应及其能量变化，对我们的意义非常重大。
(3)根据能量守恒原理，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，多余的能量将以热的形式放出。当生成物的总能量小于反应物的总能量时，不足的能量将由外界吸取能量得到。
(4)学生结合地理课的学习，得出我国资源的分布。结合教材可知我国化石燃料储藏的匮乏。使学生对一次性能源的开发和利用有忧患意识，逐步树立珍惜资源，爱护环境，合理使用化学物质的观念。
(5)资源的浪费主要表现在化石燃料的不充分燃烧上。
6和9、能源利用率的高低是社会进步的标志。随着社会的发展，人类对能源的要求是：可再生、无污染。新能源时代会将核能、太阳能、氢能成为主要的能源。在能源的利用上，必须遵循可持续发展的原则，必须建立节约型社会。
7和8关于化学反应中的能量变化，学生设计了多种实验方案。如：活泼金属与水、与酸的反应(Na、Zn)，学生提出了在制备NH3的时候，用固体氢氧化钠溶于水放热来代替热源。使浓氨水挥发出NH3用冰盐固体对某些反应进行降温等。
2.2以教材为载体，以实验为途径，在探究性学习过程中培养学生的创新精神和实践能力
化学是一门以实验为基础的学科，选择以实验为基础的研究课题，通过以探究为主的学生活动，有利于培养学生的创新精神和实践能力。学生要运用所学化学理论知识，自主设计实验方案、准备实验用品、按规程进行操作、观察实验现象、记录实验结果、处理分析实验数据、对实验结果进行理论解释等。在研究过程中学生除了感受到成功的喜悦外，也可能同时感受到寂寞、枯燥与艰辛。所以，教师对探究性学习教学的各个环节都要进行充分的准备，避免一些学生对严肃的科学研究不感兴趣。《化学反应中的能量变化》一节内容由课前准备、课堂展示阶段到进入实验室和走向社会阶段。
进入实验室阶段：笔者发给学生的实验思考题如下：
①化学能量变化的实验方案你是通过什么途径设计的？
②请估计你所做的实验会成功吗？若实验失败，你要认真分析实验失败的原因，提出新的实验方案，加以实施，到实验成功为止。
③除课本上的方案外，你有创新的立意吗？
④使用不同的反应条件、反应物的浓度、反应时间对实验有什么影响？
⑤实验的装置是依据哪些因素而选定的？
⑥实验过程中选用的药品，你考虑价格因素了吗？
⑦实验过程中有无异常现象？为什么？
⑧实验进行的过程中，你注意自身的安全性和环境保护了吗？有哪些措施？
⑨请评价同一内容不同实验方案的可行性，优缺点。
⑩在本次实验中，你得到的规律性知识有哪些？
笔者让学生自主设计实验方案，在认真分析了学生实验方案的基础上，笔者让学生走进实验室，大胆尝试自己所设计的实验。以下列举的为有一定代表性的部分学生实验：
第一组：具有明显放热现象的情况：
①活泼金属与水、与酸的反应， (Na、Zn、Al)
②金属氧化物(CaO、Na2O)与水的反应，NaOH、Ca(OH)2固体溶于水
③浓H2SO4的稀释
④NaOH和H2SO4的中和
第二组：具有明显吸热现象的情况：
①NH4Cl固体溶于水，碳酸钠固体溶于水
②把10克NH4Cl固体和20克Ba(OH)2固体混合，迅速搅拌。
第三组：吸热、放热现象不明显的情况：
①把NaCl溶于水
②把一个放热反应的实验和一个吸热反应的实验合在一起做，(如CaO和NH4Cl同时溶于水)。
学生对化学反应中所体现出来的能量变化，兴趣盎然。此时笔者让学生进一步思考：物质在化学反应中的能量变化有什么规律？让学生得出放热反应和吸热反应的一般规律。通过实验，使学生体会到：一切化学反应中都伴随着能量变化。对化学反应中的能量研究远远不止这些。科学研究中切不可浮躁，切不可急功近利，耐不住寂寞，总想在短时间内出成果，创辉煌。必须静下心来认认真真的做成功每一个实验。纵观古今中外的重大科学研究成果，无不是在经历了千百次失败的基础上取得的。今天的学生是我们国家和民族的希望，培养他们热爱科学、不畏艰难险阻、敢于面对挫折的品质和献身科学的精神是教育所担负的使命。要使他们真正明白“科学上没有平坦的大道，只有不畏艰险、勇于攀登的人才能达到光辉的顶点”，这也是在探究性学习中对学生进行教育的重要目的之一。
进入社会阶段：笔者为学生留思考题并让学生进行课后调查：在雪上撒盐，使雪融化，撒的是什么盐？应用了什么化学原理？除了考虑降低冰点以外，还应考虑什么其他因素？完成课后调查报告。学生们欢天喜地的走出教室，走向社会。他们的调查报告内容主要有:盐水的冰点低于纯水的冰点，所以在雪上撒盐，会导致雪迅速融化。对于改善雪天路面状况，减少交通事故，有重大意义。但是由于撒的盐是氯化钠(工业用盐)，撒盐融雪后患无穷。这种雪堆放到地面，因融雪剂中含有大量氯化钠等化学成分，融化后影响地表土和水，影响树木、草坪等绿化植物正常成长，含有融雪剂的冰雪堆放在绿地和绿化带，会造成土壤盐渍化加重，土壤中的盐浓度一旦超过一定含量，就会引起绿色植物脱水，对植物生长造成影响，严重时可导致其死亡。撒盐后路面的积雪往往变成黑褐色，不但不美观，而且带有融雪剂的雪腐蚀路面，降低道路使用寿命，会对汽车轮胎、桥梁、金属器件甚至行人的鞋子都会产生腐蚀作用。应积极寻找环境友善的融雪新思路和新方法。例如：将粗砂类等物质撒在道路上增加摩擦力；寻求新型的融冰制剂。对于融雪盐的种类，应选用对环境无污染或污染小的，成本低的盐类物质。目前世界上的三种新融冰制剂，已由俄罗斯研制出。它们分别是：以钾醋酸盐为主要成分的化学合成物：经过处理的氯化钙溶液；由尿素、钙镁硝酸盐等制成的化合物。前两种制剂将分别用来融化主干道路冰雪，第三种制剂将用于融化人行、街心花园小道以及森林公园道路上的冰雪。
3 走出探究性学习教学的误区
探究性学习的实施过程中，笔者体会到：教师提高自身综合素质是成功实施探究性学习的关键。有些教师对探究性学习体会甚少，对新课程理念没有经过系统的培训，对教材和学生的了解不够细致深刻，对探究性学习内容的选题缺乏研究，课前准备不够充分，甚至教学基本功还不够扎实。既缺乏足够的理论功底又缺乏实际可借鉴的经验，在这种情况下仓促上阵，导致不少低水平的探究性学习。广大教师切不可急功近利，而应积极参加各种继续教育的学习，苦练内功才能出硕果。除了文中标题1中所述如何对探究性学习进行选题以外，教师还应该对探究性学习的组织和实施做好充分的准备，否则会导致一部分学生对科学探究不感兴趣甚至产生畏惧心理。对学生的探究活动的结果进行总结和评价，是培养学生参加探究活动的兴趣和积极性的有效方法。对学生的探究活动应检查和进行一定的引导，对得到的结论、经历、方法加以总结，使学生明白在此次活动中获得了哪些正确的知识和结论，让他们感觉到自己的“科学研究”成果获得了肯定，自己的“科学实验”获得了成功，从而激发他们去主动发现问题，探究问题和解决问题的兴趣。这也是对他们从事科学研究的情感态度的培养。教师的教育视角不能局限于“书本”和“课堂”，单纯重视学生对教材的掌握情况，只关心完成那些规定的教学内容。教师要把教材作为一种教学资源，不是所有教材内容都适合用探究性学习的方式的，教师切不可急功近利，认为探究性学习是时髦的方法，在自身综合素质培养不够和准备不足的情况下组织和实施探究性学习。教师要善于总结成功或失败的经验教训，做研究型教师，使探究性学习的教学进入良性循环，逐步走向高水平。
参考文献：
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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.
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人教版必修1《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”，是“细胞的代谢”单元的重点内容，学好本节内容不仅有利于深入理解代谢的本质，还为后面生态系统的学习打下基础。在《普通高中生物课程标准（实验）》中对本节的具体内容标准要求是：“说明光合作用以及对它的认识过程”“研究影响光合作用速率的环境因素”，分别属于理解水平和应用水平，在多年来的全国及各地高考中，光合作用是必考的，其重要性可想而知。笔者就自己多年生物教学中对课 本图1“光合作用过程的图解”（以下简称图解）的理解与应用谈谈自己的心得。
1 利用图解，总结光合作用中的物质变化和能量变化及两个阶段的联系
教学中，我先让学生仔细观察图解，然后提出一系列问题让学生思考：光合作用分几个阶段？各个阶段的场所在哪儿？光反应阶段的需要的原料及产物各是什么？光能被吸收后到哪儿去了？光反应阶段的物质变化的反应式该怎样书写？暗反应阶段需要的原料及产物各是什么？暗反应阶段的物质变化的反应式该怎样书写？光反应阶段和暗反应阶段有什么联系？通过对以上问题的思考，学生不难得出光合作用的物质变化及能量变化过程。即：
光反应阶段的物质变化：
水的光解：H2OO2+2[H]
光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP
光反应阶段的能量变化：光能转变为ATP中活跃的化学能。
暗反应阶段的物质变化：
CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反应达到平衡时：C5∶C3=1∶2）
C3化合物的还原：2C3+2[H]+ATP
C5+（CH2O）+ADP+Pi
暗反应阶段的能量变化：ATP中活跃的化学能转变为（CH2O）中稳定的化学能。
光反应阶段和暗反应阶段的关系：从图解不难看出，光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi；没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。
2 利用图解，总结影响光合作用的外部因素及对图解的标注
光对光合作用的影响：从光的角度分析，影响因素包括了光照强度、光照时间、光照面积和光质四个方面。从而对原图进行标注。
CO2对光合作用的影响： CO2是光合作用的原料，CO2n浓度对光合作用的影响在生产上的应用表现为：施用有机肥；大棚作物可用CO2发生器等适当提高棚内CO2浓度；大田生产中的“正其行，通其风”等。
水对光合作用的影响：植物缺水时，一方面使细胞的整体代谢速度降低；另一方面导致植物叶片气孔关闭，CO2供应不足，植物光合作用下降。生产上通过适时适量的合理灌溉来解决作物对水的需求。
3 利用图解，解析高考真题，深化对图解的把握
例1：（2011课标，3）番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（ ）
A.光反应强度升高，暗反应强度降低
B.光反应强度降低，暗反应强度降低
C.光反应强度不变，暗反应强度降低
D.光反应强度降低，暗反应强度不变
解析：选B。学生头脑中只要有光合作用的图解，稍加分析，可发现镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反应强度也降低。
例2：（2009海南单科，15）在其他条件适宜的情况下，在拱试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是
A.C3和C5都迅速减少
B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加，C5迅速减少
D.C3迅速减少，C5迅速增加
解析：选C。突然停止光照后，光反应供给暗反应的[H]，ATP减少，C3的还原受阻而C5和CO2生成C3的速度短时间不变，所以C3积累C5减少。
例3：（2010海南单科，4）光反应为暗反应提供的物质是（ ）
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教师在教学中要指导学生切实领悟“物质是第一性的，意识是第二性”的含义。纵观太阳系、银河系、河外星系、大海、江河、山川、田野、动物、植物，或微观粒子世界：分子、原子、离子、质子、中子、电子、夸克等，不管是何种形式，纷繁复杂，无奇不有，但它们都是物质的，只不过是由于组成它们的物质各种表现形态不同而已。在教学中不仅要从宏观上使学生确信世界的物质性和物质的客观存在，还必须使学生对实验中所观察到的宏观现象做出微观的理解，进而相信微观粒子——分子、原子、离子等也是物质的。例如：在书写分子式和化学反应方程式时，必须以客观实验事实为基础，决不可凭空设想、随意臆造事实上不存在的物质和不存在的化学反应而编造化学式和化学方程式。书写规则必须遵循质量守恒定律。一切规律均有力证明了世界是由物质构成的这一科学论断。
从原子核内质子、中子的运动，核外电子的运动；从分子、原子、离子的运动到重新组合；从无机物到有机物，从生物界到人类社会，日升月落，斗转星移，人的思维，无不在运动着。不管物质形态多种多样，但多样性的物质形态又有其统一性，即物质都是由基本粒子构成的。物质世界永远按照自己固有的规律变化着、发展着，这是辩证唯物主义世界观的出发点。这些事实表明，从人体到地球和宇宙空间都是统一的物质世界。物质世界就是在物质不断的运动变化中不断发展的。
2.“质变与量变”哲学思想的渗透
质变和量变规律是唯物辩证法的基本规律之一。质变量变及其相互转化规律在自然界、社会和人类思维的一切领域中都存在和发生作用的普遍规律。在自然现象中，把金属逐渐加热，起初并不影响它的物理状态，而当温度升高到一定的限度时，它就会改变原来的物理状态，由固态金属变为液态金属。在化学变化中，元素化学性质是随着原子核电荷数增加而呈周期性变化，也就是说，核电荷数这个量的变化，引起元素种类的质的变化。又如二氧化碳通入澄清的石灰水变浑浊，继续通入二氧化碳又变澄清；碳在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，在氧气充足时燃烧生成二氧化碳。
不仅量变要引起质变，质变也会引起新的量变。化合与分解的实质就是吸引与排斥两种对立的力量此长彼消的结果，也是质量互变规律的渗透。量变是质变的准备阶段，质变是量变的新起点，区别在于量变过程保持着质的稳定，质变过程是量变的更新，这是事物发展的普遍规律。上述例子不仅反复证实了质与量互变规律的真理性，而且大大丰富了质与量互变规律的内容。
3.“矛盾的对立与统一”哲学思想的渗透
对立统一规律是唯物辩证法的最根本的规律，是唯物辩证法的实质与核心。任何事物都是矛盾的对立统一体，任何事情都处在动态变化中，它们的变化过程是矛盾相互作用相互影响的过程。在科学学科教学中，可以使学生从物质本身及一切科学现象中认识这一规律。例如，H2与CuO的反应，作为还原剂的H2有夺取氧而产生H2O的可能，而作为氧化剂CuO，有分解放氧游离出铜的可能，因此氧化剂与还原剂二者在适合的条件下相互依存，相互反应。没有对应的氧化剂就无所谓还原剂，没有氧化反应就没有还原反应，没有电子的失去，就没有电子的得到，这是对立的两个方面(矛盾)，形成了不可分割的有机联系。又如植物的光合作用和呼吸作用的关系，光合作用利用光能，将二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，并储存能量；而呼吸作用吸收氧气，将体内有机物转化成二氧化碳和水，并释放能量的过程。看起来好像是一对矛盾，但是它们又是不可分割的两部分。如果没有光合作用合成的有机物，呼吸作用就无法进行，这是因为呼吸作用分解的有机物正是光合作用的产物，而呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。反过来说，如果没有呼吸作用，光合作用也就无法进行，这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的。它们是既相互对立又是相互统一的。其他如化合与分解、溶解与沉淀、物理变化和化学变化、熔化和凝固、升华和凝华等等，无不说明对立统一和斗争的规律。让学生懂得，一切事物、现象都是对立面的统一，而矛盾着的双方的斗争是事物、现象发展的源泉。
4.“客观事物是普遍联系的”思想的渗透
科学学科教学的任务不仅仅限于让学生学习和掌握教材中所规定的基础知识和基本理论，还要通过对物质自身辩证的理解，逐渐在学生头脑中树立起一切事物都是相互联系、相互制约和处于不断运动、发展的观点，学会运用联系、发展的观点去认识客观事物、指导学习和处理面临的各种问题。
例如，在学习电流周围存在磁场时，当直导线中有电流通过，导线周围的小磁针马上发生偏转，这就证实了电流周围存在磁场，这种现象就是电流的磁效应。又如，在学习电磁感应的知识时，当把放在磁场里的一根直导线作切割磁感应线运动时，灵敏电流计的指针就会发生左右偏转，这说明导线中产生了感应电流，这种现象就是电磁感应。这时教师要及时告诉学生，电可以生磁，反过来磁也可以生电，由于电场和磁场之间这种密切联系和相互转化，所以把电场和磁场统称为电磁场。电磁场的运动方式是电磁波，它象水波一样以每秒钟三十万公里的速度不断地向四面八方传播。无线电波、红外线、紫外线、可见光、X射线、Y射线都是电磁波，只是波长不一罢了。上述内容生动的揭示了自然界中事物是普遍联系的辩证唯物主义观点。通过科学学科的教学使学生会运用客观事物是普遍联系的观点去观察问题，找出解决问题的方法。
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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。
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A.蜡烛燃烧时变短
B.打开盛有酒精的瓶盖酒精质量变小
C.镁带燃烧后，固体质量增加
D.澄清石灰水露置在空气中变重
也常常有教师根据教材的表述，向学生强调：质量守恒定律的研究对象是化学变化中的质量关系，不研究物理变化，而物理变化特别是核反应中质量并不守恒。
这其实涉及两个问题：
1.质量守恒定律只研究化学变化吗？换言之，质量守恒定律只是化学定律吗？也可以说，物理变化是否遵从质量守恒定律？
2.核反应是否是物理变化？
二、文献的表述
我们先来看一看文献中对质量守恒定律的表述：
辞海（1979年版缩印本）：P270
自然科学中重要的定律之一。在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。
简明大英百科全书（中文版）：第5卷P263
宇宙中物质的总和不能改变，亦即物质既不能产生，也不能消灭。
大百科全书·化学
在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，化学变化只能改变物质的组成，但不能创造物质，也不能消灭物质，所以该定律又称物质不灭定律。
中国百科大辞典（普及版）：P1323
化学变化中的一个基本定律，在封闭体系中，不论发生何种变化或过程，变化前后的总质量保持不变。或者说化学变化只能改变物质的组成，但不能创造物质，也不能消灭物质，所以该定律又称物质不灭定律。
从文献可知，首先各种文献均强调：质量守恒定律适用于封闭体系。其次，《辞海》、《简明大英百科全书（中文版）》明确表示：质量守恒与物质发生的何种变化无关。而《大百科全书？化学》、《中国百科大辞典（普及版）》的表达有矛盾之处，既讲“化学变化”又讲“不论发生何种变化和过程”。
三、质量守恒定律的产生与发展的历史
1756年俄国科学家罗蒙诺索夫首先测定化学反应中物质的质量关系，将锡放在密闭容器中燃烧，反应前后质量没有变化，由此得出结论：“参加反应的全部物质的质量，常等于全部反应产物的质量。”显然，罗蒙诺索夫是从研究化学变化开始，进而得出质量守恒定律。但从拉瓦锡的研究来看，既有物理变化，又有化学变化。拉瓦锡在研究“水可能变为土”的理论时做了一个著名的“百日实验”：拉瓦锡安装了一个体积很大的蒸馏瓶，把通过蒸馏瓶的蒸汽，冷却成蒸馏水，再把瓶口封闭，称一下重量，然后放到火上加热。一直烧到100天，拉瓦锡重新称了蒸馏瓶的重量，发现其重量和原来相等。水中的沉淀物和残渣是由水和玻璃变成的，并不是火跑到水中变成的。“物质虽然能够变化，但是不能消灭或凭空产生。”这就是拉瓦锡首先表述的质量守恒定律。由此可知，物理变化也遵从质量守恒定律。
1908年德国化学家朗道耳特（Landolt）及1912年英国化学家曼莱（Manley）做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1000g左右，反应前后质量之差小于0.0001g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。
20世纪以来，人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1000g 铀235裂变的结果，放出的能量为8.23×1016J，与产生这些辐射能相等的质量为0.914g，和原来1000g相比，质量变化已达到千分之一。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。科学家将两个原本独立的基本定律：质量守恒定律和能量守恒定律合二为一，称它为质能守恒定律。
4.教材中的实验分析：
人教社九义版《化学（上）》P90-91，连用两个实验来说明质量守恒定律。
（1）白磷燃烧：
反应前的总质量=m（白磷）+m（空气）+m（沙）+m（锥形瓶） +m（玻璃管） +m（气球）
反应后的总质量=m（P2O5）+m（剩余白磷）+m（剩余空气）+m（沙）+m（锥形瓶） +m（玻璃管）+m（气球）
由上面的等式得出下式：
m（白磷）+m（O2）=m（P2O5）
需要的前提是：m（沙）不变，m（锥形瓶）不变，m（玻璃管）不变，m（气球）不变，即未参加反应的所有物质的质量不变。显然沙、玻璃管、气球、锥形瓶、氮气没有发生化学变化，它们的质量也未变。
（2）铁与硫酸铜溶液的反应：
反应前的总质量=m（铁钉）+m（硫酸铜）+m（水）+m（烧杯）
反应后的总质量=m（剩余的铁钉）+m（铜）+m（硫酸亚铁）+m（水）+m（烧杯）
同理，由上面的等式得出下式：
m（铁）+m（硫酸铜）= m（铜）+m（硫酸亚铁）
需要的前提是：m（烧杯）不变，m（水）不变，即未参加反应的所有物质的质量不变。显然烧杯、水没有发生化学变化，它们的质量也未变。
因此，从教材的实验可知，教材仅仅用“参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和”，不足以解释实验中的质量守恒现象。
五、现行教材中的质量守恒定律表述的缺点：
首先，现行化学教材对质量守恒定律的表述缩小了质量守恒定律的适用范围。它只是质量守恒定律在化学变化中的反映，是质量守恒定律的一个部分，而不是质量守恒定律的全部内容，绝对不能用来代替质量守恒定律。这一改动不利于学生在更高层次上审视质量守恒定律，不利于培养学生的科学素养，有学科本位主义的嫌疑。
第二，现行教材的表述缺乏对“封闭体系”的强调，教材只得补充了一个实验5-1来说明装置需要密闭。但实验5-1的开放装置与铁与硫酸铜反应时的开放装置相同，一个开放装置守恒，一个开放装置不守恒。这造成学生在理解中的困难，使得教师在讲授中不得不花大量时间引导学生分析各种装置的特点，以便让学生得出装置必须密闭的特点。
六、核反应是否是物理变化？
这涉及到物质变化的分类，物理变化、化学变化、核反应的区别如下表：
核反应由于原子核发生了变化，因而带来了巨大的能量变化，进而引起质量变化。因此，质量守恒定律适用于物理变化和化学变化，而不适用于原子核发生改变的核反应。
七、对教材的建议
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一、对比初、高中化学教学及目的的差别
通过对比初、高中教学大纲对教学目标及目的的阐述可知：初中化学是启蒙学科，是九年义务教育阶段的素质教育。从教科书及教学实际中可以看出初中化学主要要求学生掌握简单的化学知识包括基本概念、化学用语、基本理论等；其知识层次则以要求学生“知其然”为主。高中化学是在九年义务教育的基础上实施的较高层次的基础教育，化学知识逐渐向系统化、理论化靠近。这让刚进入高中的学生来说，是一件困难的事情。
二、重视初、高中教材知识的衔接
通过对比研究人教版初高中化学教材，笔者认为下列方面应突出初高中知识的衔接。
1. 化学用语
初中化学对化学用语的要求：“记住”一些常见元素的名称和符号，“能用”化学式表示某些常见物质的组成，对常见化学反应现象能用化学方程式表述；高中化学要求在初中化学用语的基础上，提高了要求，还增加了化学用语的数量，如结构式、离子方程式、电极反应式等。
2.相对原子质量、相对分子质量
初中化学中的相对原子质量、相对分子质量与高中化学中的摩尔质量有密切的联系。
3.原子结构、元素周期表
初中化学仅介绍原子结构的初步知识、原子结构示意图，要求很低；高中化学中原子结构知识广而深，对原子结构示意图的要求也高，常用它来分析解释化学现象和问题。初中化学知识性介绍元素周期表的内容，高中化学中对元素周期表的组成、结构、变化规律等进行深入研究，它是高中学习的重点内容之一。
5.化合价
初中化学介绍少数元素的化合价，能利用化合价正确书写化学式，要求比较低；而高中化学要求掌握更多元素的化合价，能正确的书写物质的化学式，还要利用化合价判断氧化还原反应。
6.化学反应与能量
初中阶段对于化学反应中的能量变化作了介绍，主要学习的是热能的利用，要求较低，而高中阶段要在此基础上深入学习化学反应中的能量变化，如能量的测定、如何计算能量（盖斯定律），电化学的知识等。
7.化学基本反应类型
初中阶段学习了四种基本反应类型，即化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，从得失氧的角度介绍氧化还原反应；而高中阶段在此基础上重点学习氧化还原反应，氧化还原反应与基本反应类型的关系，离子反应等。
8.溶液质量分数
初中化学学习了溶液中溶质质量分数计算和配制；高中化学要求在此基础上学习物质的量浓度溶液的计算和配制。
9. 碳及其化合物
初中化学对碳及其化合物进行较全面的学习，主要是学习几种碳单质（金刚石、石墨、C60）的物理性质及用途、碳单质的可燃性和还原性、一氧化碳的可燃性和还原性、二氧化碳的三点化学性质，以及碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙与盐酸的反应和碳酸钠与可溶性碱的反应；高中化学是在初中的基础上重点学习碳的多样性、一氧化碳的还原性，二氧化碳的性质，尤其深入学习并比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
10. 重要的非金属单质及其化合物
初中阶段学习氧气、碳、硫、氢气等非金属单质及其化合物，学习的比较少，要求比较低；高中阶段在初中的基础上，再学习的氮、硫、碳、硅、氯等元素的单质及其化合物，要求的也比较高。
11. 重要的金属
初中阶段学习铁、镁、铝及铜与氧气的反应，镁、铝、锌、铁与酸（盐酸与稀硫酸）的反应，金属与盐溶液的反应，物质的种数少，要求低；高中阶段要在此基础上进一步学习铁、镁、铜更多的化学性质，学习铝的化合物氧化铝、氢氧化铝与酸和碱的反应等。
12.酸、碱、盐间的反应
初中化学只讲解几种典型的酸、碱、盐，对酸、碱、盐间的相互变化仅在少数具体物质上，没有上升到类别，尤其盐与盐的反应涉及的更少；高中化学中对酸、碱、盐间的反应要求很高，要求不仅掌握个别还要学会这一类，掌握元素形成的酸、碱、盐间的反应及其规律，不仅会学化学方程式，还要会写离子方程式。
13.实验仪器和基本操作
初中化学简单介绍部分实验仪器和基本操作，学会模仿着使用；高中化学要求掌握的仪器多，基本操作要求高，操作要求规范。
总之，初高中化学的教学衔接问题，化学启蒙教育向化学科学基础教育的过渡是客观存在的。我们要想尽一切办法搞好初高中化学教学衔接，综合运用各种科学方法使高一学生尽快适应高中化学学习，为将来奠定坚实的化学学习基础。
所以，务必搞好初、高中化学的接轨教学：――注重高一化学的起始复习是搞好初、高中接轨教学的必要前提。有必要在摸清学生底细的前提下，采用集中与分散相结合的复习方法，对学生存在的知识“漏洞”对症下药地进行修补整理，通过对知识的再理解、再挖掘、再提高，使学生作好学高中化学的知识与心理准备。
【参考文献】
