必修2中化學反應原理知識的組織和呈現

1、必修2中化學反應原理知識的組織和呈現選自：高中新課程必修課教與學化學，北京大學出版社2.1化學反應原理的教學內容必修化學中關于化學反應原理的教學將在初中化學的基礎上進一步發(fā)展學生對化學反應的認識。通過初中化學的學習，學生知道化學反應的特征是生成新物質，在必修化學中，學生認識化學反應中物質變化和能量變化的實質，將從化學反應的快慢和限度這一新的視角研究化學反應，將開始關注化學反應中化學能與其他能量形式間的轉化。2.1.1課程標準中內容標準分析普通高中化學課程標準（實驗）中，關于化學反應與能量主題規(guī)定了以下內容：主題2 化學反應與能量1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；2通過生產

2、、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉化；3舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用；4認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性；5通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度，了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用。通過對高中化學課程標準中化學反應與能量主題內容的分析，能夠發(fā)現，涵蓋的面較廣，但要求較低，并且這些認識的獲得強調通過生產、生活中的實例或者實驗。此外，與現行課程中的相關領域相比，出現了新的科學概念，如化學反應限度。2.1.2 教材內容分析知識與技能 教材中包含的核心知識如下表所示：表2-2-1課程標準中的內容標準與教材中相關的核心知識課程標準中的內容標準教材中

3、相關的核心知識化學反應與能量化學反應中能量變化的實質；吸熱反應；放熱反應；化學能與熱能的轉化在生產生活中的應用；原電池將化學能轉化成電能的裝置；電池的應用；化學反應速率化學反應速率的表示方法；影響化學反應速率的因素；化學平衡 可逆反應的概念；化學平衡及其特征；化學平衡的移動“化學反應與能量”是課程標準化學2（必修）中的第二個主題，它不僅承擔著具體化學知識的教學任務，還具有整合、發(fā)展學生對化學反應的認識的作用。通過本部分內容的學習，學生將初步能夠從宏觀與微觀、定性與定量、快慢與限度、本質與現象、積極應用與負面影響、能量轉化等方面，多角度、多層面的認識化學反應。圖2-2-1 摘自山東科技版高中化學

4、教材化學2圖2-2-2摘自山東科技版高中化學教材化學2過程與方法 本部分許多核心知識的學習都是現通過實驗獲得感性認識，再利用歸納、演繹等方法上升到理性認識，獲得規(guī)律。例如，感受化學反應中的能量變化、認識化學反應的快慢及影響因素、外界條件能否改變化學平衡狀態(tài)等探究活動都是借助化學實驗展開的。因此，處理本部分教材過程與方法內容時，要重視化學實驗的過程與方法，既包括必要的化學實驗技能，也包括科學研究的方法。由于“影響化學反應速率的因素”的研究屬于半定量實驗，學生還能通過探究活動體驗變量控制思想在實驗研究中的應用，以及定量實驗（或半定量實驗）研究與定性實驗研究的區(qū)別與聯系，將在學生已有基礎上繼續(xù)深化、

5、發(fā)展其對實驗方法的認識，提高學生利用實驗研究問題的能力。教材借助“化學反應能量變化的實質的探討”繼續(xù)培養(yǎng)學生對數據的分析處理能力。圖2-2-3摘自山東科技版高中化學教材化學2STS內容 教材采用了兩種方式處理具有STS涵義的內容。一種是集中體現。例如，“新世紀版”教材設置了化學反應的利用一節(jié)，體現化學反應在制造新物質、提供能源方面的作用；“人教版”教材設置了“發(fā)展中的化學電源”、“化學反應條件的控制”等三級標題，討論化學反應在各領域的應用；“蘇教版”教材設置了太陽能、生物質能和氫能的利用一節(jié)。另一種是分散滲透式體現。例如，在化學反應速率這部分教材中，雖然沒有設置三級標題專門討論STS問題，但是

6、，教材通過硫酸工業(yè)生產的發(fā)展史、溶洞的形成、爆炸、鋼鐵生銹等素材的展示提出研究課題，在進行實驗探究獲得結論后，又回到生活中、實驗室中的實際問題。教材還通過“科學視野生物體中的能量轉化、神奇的催化劑”，“化學與技術催化劑與化學工業(yè)”等欄目提供了相關的STS素材。圖2-2-4摘自山東科技版高中化學教材化學22.1.3 相關內容的整體聯系化學反應的快慢和限度是認識化學反應的兩個視角，學習這些內容一方面能深化學生對化學1中學過的化學反應的認識，同時為學習有機化學反應（如酯化反應）奠定了理論基礎。通過原電池的學習，不僅能夠了解化學能是如何轉化成電能的，還能進一步認識氧化還原反應的實質。此外，本部分所涉及

7、的化學反應速率、化學平衡、原電池等內容是非常重要的核心知識，對于一個高中畢業(yè)生，僅掌握到必修的層次顯然是不能達到要求的，因此，在化學反應原理、化學與生活、化學與技術、實驗化學等選修模塊，將從不同的切入角度、不同的呈現方式繼續(xù)對這些知識的討論。具體如下表所示：表2-2-2 基本的化學反應原理知識與其他選修模塊的相關內容主要內容其他選修模塊的相關內容出處相關內容化學反應中的熱效應化學反應原理模塊第一章化學反應與能量轉化第1節(jié)化學反應中的熱效應 介紹了反應熱及反應熱的測定方法，介紹了化學反應熱效應的表示方法熱化學方程式的書寫，介紹了反應焓變、反應焓變與反應熱的關系及應用蓋斯定律計算反應焓變。化學與技

8、術模塊主題三 礦山資源 硫酸與無機材料制造課題1 “設計”一座硫酸廠 在欄目“知識支持”中介紹了熱化學方程式的書寫方法?；瘜W能與電能的轉化化學反應原理模塊第一章化學反應與能量轉化第2節(jié)電能轉化為化學能電解第3節(jié)化學能轉化為電能原電池以電解熔融的氯化鈉為例介紹了電解的裝置、原理及其應用（電解飽和食鹽水、銅的電解精練、電鍍）。以銅鋅原電池為例介紹了原電池的工作原理、化學電源（鋅錳干電池、鉛蓄電池、氫氧燃料電池）、金屬的腐蝕（析氫腐蝕、吸氧腐蝕）及防護。實驗化學模塊主題二物質性質及反應規(guī)律的研究課題1研究物質性質的基本方法課題2認識發(fā)生在鹽溶液中的化學反應在欄目“身邊的化學”中通過解釋“為什么說鋅是

9、鐵的忠誠衛(wèi)士”這一問題，簡單介紹了原電池的工作原理及金屬的防腐措施。在活動2“研究電解”中，通過對電解飽和食鹽水的實驗研究，介紹了原電池的工作原理；通過對電解NaCl-NaBr混合溶液、電解NaBr-NaI混合溶液和電解FeSO4-CuCl2 混合溶液的實驗研究，介紹了碳棒做電極時電解質溶液中離子的放電順序?；瘜W與技術模塊主題二 海水資源 工業(yè)制堿課題2 氯堿工業(yè)主題三 礦山資源 硫酸與無機材料制造課題3 金屬冶煉和金屬材料的保護介紹了電解食鹽水的核心技術電解的原理，以及氯堿生產的基本裝置電解槽。介紹了金屬腐蝕的原理（原電池原理）和金屬保護的主要方法?；瘜W與生活模塊主題三合理利用化學能源課題1

10、電池探秘主題四認識生活中的材料課題4 金屬制品的防護以銅鋅原電池為例，介紹了原電池的工作原理，介紹了各種實用電池（鋅錳干電池、鉛酸蓄電池、燃料電池）。介紹了金屬腐蝕的原理及防腐措施?；瘜W反應速率化學反應原理模塊第二章化學反應的方向 快慢與限度第3節(jié)化學反應速率 在必修化學的基礎上，給出了化學反應速率的定量計算方法，介紹了催化劑能提高化學反應速率的原因，介紹了化學反應是怎樣進行的、可以通過阿倫尼烏斯公式定量討論溫度對化學反應速率的影響程度、可以通過實驗測定反應速率方程定量的研究濃度對反應速率的影響程度。實驗化學模塊主題二物質性質及反應規(guī)律的研究課題3反應條件對化學反應的影響 通過對影響雙氧水分解

11、速率的實驗探究，在必修化學的基礎上研究濃度、反應介質（溶液的酸堿性）、溫度、催化劑對化學反應速率的影響?；瘜W與技術模塊主題一 空氣資源 氨的合成課題2 氨的工業(yè)合成 結合“探索氨的合成條件”這一問題介紹了影響化學反應速率的因素?；瘜W反應平衡化學反應原理模塊第二章化學反應的方向 快慢與限度第2節(jié)化學反應的限度 在必修化學的基礎上，介紹了定量描述化學反應限度的方法化學平衡常數和化學平衡狀態(tài)的表示方法平衡轉化率；通過實驗探究了濃度、溫度對化學平衡狀態(tài)的影響，歸納了平衡移動的一般規(guī)律。實驗化學模塊主題二物質性質及反應規(guī)律的研究課題3反應條件對化學反應的影響 通過實驗研究了濃度對化學平衡的影響，介紹了溫

12、度、壓強對化學平衡的影響?；瘜W與技術模塊主題一 空氣資源 氨的合成課題2 氨的工業(yè)合成 結合“探索氨的合成條件”這一問題介紹了化學平衡移動原理。有機化學基礎模塊第二章官能團與有機化學反應 烴的衍生物第4節(jié)羧酸 氨基酸和蛋白質 在欄目“知識支持”中介紹了濃度對化學平衡的影響，以討論酯的水解平衡的移動。2.1.4典型內容的教材呈現方式樣例盡管各版本教材中涵蓋的核心知識基本相同，但不同版本教材的內容線索和呈現方式各有特色?！靶率兰o版”高中化學教材 在內容編排上，教材從化學反應的實質、化學反應的快慢和限度、化學反應的利用等視角比較全面地詮釋化學反應。教材首先以“化學鍵”為橋梁，從物質變化和能量變化兩個

13、角度認識化學反應的實質。然后從化學反應的快慢和限度這一認識化學反應的必不可少的維度，以“反應條件對化學反應速率的影響”、“化學平衡狀態(tài)的建立”等為核心問題展開討論，繼續(xù)豐富對化學反應的認識。最后以“化學反應的利用”為主題，從制造新物質和提供能量這兩方面對化學反應的價值進行概括、整合，在體現化學對提高人類生活質量和促進社會發(fā)展的重要作用，深化和提升學生對化學研究的應用價值的認識的同時，對學習過的元素化合物、基本概念和基本理論知識進行回顧、總結。教材框架如下：化學反應與能量利用化學反應制造新物質化學反應為人類提供能量化學反應的利用化學反應速率可逆反應和化學平衡狀態(tài)化學反應的快慢和限度化學鍵與物質變

14、化化學鍵的類型化學鍵與物質構成化學鍵與化學反應中的能量變化化學鍵與化學反應教材在“利用化學反應制備新物質”這一主題中，在向學生展示化學的創(chuàng)造性的同時，以氯氣的實驗室制法為例，讓學生體會怎樣利用化學反應制備新物質、總結曾經學過的常見物質的制備方法。在“化學反應為人類提供能源”這一主題中，在使學生認識化學在能源開發(fā)和利用方面的作用的同時，解決了“化學能是如何轉化成電能的”這一問題。將STS內容與核心化學知識、核心觀念有機的結合在一起，使同一內容具有多重教育教學功能。圖2-2-5 摘自山東科技版高中化學教材化學2此外，教材還非常重視微粒觀的建立，不僅借助化學鍵從微觀角度認識了化學反應中物質變化和能量

15、變化的實質，還利用微觀圖示，分析了化學平衡狀態(tài)建立的微觀過程?；瘜W反應與能量化學反應速率化學反應的限度化學反應的速率和限度化學能與電能的相互轉化發(fā)展中的化學電源化學能與電能化學鍵與化學反應中的能量變化的關系化學能與熱能的相互轉化化學能與熱能“人教版”高中化學教材 在內容組織上，教材分別選擇了化學反應與能量轉化和化學反應的快慢與限度兩個視角。在化學反應與能量轉化部分，討論了化學反應中能量變化的實質、化學能與熱能的相互轉化、化學能轉化成電能及其應用發(fā)展中的化學電源。在化學反應的快慢與限度部分，分別討論的化學反應速率的表示方法、影響化學反應速率的因素，建立了化學平衡狀態(tài)的概念。教材內容框架如下：教材

16、在過程與方法內容處理方面，非常注意對實驗方法的培養(yǎng)。教材不僅設置了多個探究活動，通過實驗研究、解決問題，如研究化學反應中的熱量變化、研究影響化學反應速率的因素、認識化學平衡狀態(tài)等，還設置了一些探究活動讓學生根據所學化學知識、實驗技能或實驗方法設計實驗方案，如設計中和熱測定的實驗方案、設計一套電池裝置等。圖2-2-6 摘自人教版高中化學教材化學2“蘇教版”教材 在內容組織上，教材分別選擇了化學反應與能量轉化和化學反應的快慢與限度兩個視角。在化學反應與能量轉化部分，討論了化學反應中能量變化的實質、化學能與熱能的相互轉化、化學能與電能的相互轉化及其應用化學電源和電解法制備物質，還簡單介紹了太陽能/生物質能和氫能的利用。在化學反應的快慢與限度部分，分別討論的化學反應速率的表示方法、影響化學反應速率的因素，建立了化學平衡狀態(tài)的概念。與另外兩個版本教材相比，蘇教版教材在涉及的具體知識點上增加了電解、熱化學方程式的書寫、生物質能的利用等內容。