发布者：叶克祥 所属单位：盘州市第十二中学 发布时间：2018-11-27 浏览数( -) 【举报】
基于化学核心素养的“化学能与热能”教学设计
盘州市第十二中学 叶克祥
发展学生核心素养是课程改革的重要目标。高中化学核心素养可界定为学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的、具有化学学科特质的关键能力和必备品格，主要包括“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”。从化学学科的角度出发，我们应该意识到培养和提高学生化学学科核心素养的重要性。
化学核心素养是学生在化学课堂的学习过程中形成、发展和培养的，离开了科学的学习过程和方式是无法形成化学核心素养的。课堂是培养学生化学学科素养的重要阵地。下面是笔者在人教版必修2第二章第一节“化学能与热能”课堂实践过程中，对如何立足课堂、培养学生化学核心素养进行的教学设计和反思。
一、教学目标
1．知识与技能
①了解化学键与化学反应中的能量变化之间的关系。
②在实验的基础上，通过吸放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因。
2．过程与方法：
具有较强的问题意识，能够发挥和提出有探究价值的化学问题，质疑、思考，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。
3. 情感态度与价值观：
①通过实验教学，激发学生学习化学的兴趣，初步培养学生合作交流、反思提高的能力。
②有参与化学活动的热情，将化学能与热能知识应用于生活实践，树立正确的能源观。
二、教学重难点
①化学键与能量变化的关系。（重点）
②从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。（难点）
三、教学过程
1.分组讨论，初步合作
问题：化学反应中能量变化存在哪些形式？常见化学反应中哪些是放热反应？哪些是吸热反应？学生小组讨论，三四人一组，每组推荐一名学生负责记录，一名学生负责汇报。
设计意图：通过分组、小组讨论培养学生交流、互助合作能力，为下面自主学习做好准备。
2.自主绘图，宏观辨识
问题：从物质变化角度分析化学反应中为什么会伴随着能量变化？画出化学反应中反应物和生成物的能量变化图，解释能量变化的原因。
学生小组讨论，小组代表绘制能量变化图（见下图）
（图1）放热、吸热反应能量变化示意图
其他学生质疑、讨论并反馈意见
设计意图：让学生从宏观角度认识到化学反应中能量转化的原因是物质发生了变化，即反应物总能量和生成物总能量不同。同时深度挖掘学生的潜能，把学生的所想所思通过图示和语言表达等方式表现出来。一方面实现学生思维的可视化，以便教师及时得到学生学习情况的反馈，从而改进教学的方式和内容，另一方面也培养了学生语言表达能力及分析、比较、归纳等素养。
3.微观探析，建构模型
问题：从化学键角度分析化学反应的本质是什么？这一过程有能量变化吗？如何变化？可以用图像表示出来吗？学生小组讨论，绘制能量变化图，并分析图中能量变化的原因。
（图2） 反应进程能量变化示意图
在此期间，发生了一幕有趣的事情，台下一名学生针对台上学生的作图提出质疑，两位同学就此展开讨论，课堂顿时活跃起来。
台下学生：为什么图2中有“峰”？
台上学生：反应物要先吸收足够的能量来断键，成键时再释放能量。
学生追问：为什么在图1中没有“峰”？
台上学生：侧重点不同，图1侧重于物质总能量的变化，图2侧重于成键与断键过程中能量的变化，要体现断键吸热成键放热的过程。
台下学生：你能解释最高点是什么情况吗？
台上学生：可能是反应物断键形成的原子。
台下学生讨论起来。
老师：还有疑问或补充吗？
学生：“峰”还可以理解为反应物吸收能量转化为活化分子。
设计意图：分析完宏观原因，再深入到微观化学键角度分析，引导学生用宏观和微观相结合的角度分析和解决问题。由学生自己绘图并解析，对知识从了解层次上升到理解层次。教师的权威“弱化”，鼓励学生质疑，促进学生大胆思考和表达。学生的一问一答也启发了其他学生深入思考。学生在自主建构能量变化模型的同时也促进了化学思维方式的转变，潜移默化地形成敢于质疑、勇于提问、团队合作的意识。
4.定量分析，符号表征
问题：根据图3描述这一过程中能量变化情况，计算H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）反应中的能量变化。解释436KJ/mol的含义。
（图3）H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）反应能量变化图
学生计算并交流。教师引导学生认识到能量是可以定量计算的。引出反应热，用焓变表示能量变化。结合图像，学生通过小组交流自主构建△H的单位及吸热、放热与△H正负的关系。
设计意图：从定性到定量，引导学生潜移默化地构建关于反应热符号、单位、计算等知识，化解本节课中的重难点。同时，也为后面热化学反应方程式的书写打下基础。
至此四个教学环节实现了化学反应中关于能量的三重表征——宏观表征、微观表征和符号表征，进一步引导学生实现化学思想的提升，促进其逐步形成化学核心素养。