對《化學反應原理》中新增加內容的研究

孫運利

摘要：課程標準中，三個主題的內容標準較原教學大綱都有了一定的增加，新增內容注重了與必修教材及大學教材的銜接；新增加的活動與探究建議，強調了實踐活動與化學實驗在學習中的重要性。教材新設置的欄目，更具靈活性和拓展性。研究結果表明，教材中新增內容及變化，對學習、研究化學反應本質、規(guī)律及基本的思想和方法具有重要的理論意義和實踐意義。

關鍵詞：課程標準；新增內容

文章編號：1008-0546（201１）０５-00４７-0２中圖分類號：G63３．８文獻標識碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０５．０２２

２００３年國家教育部頒布了《普通高中化學課程標準》（以下簡稱《標準》）， 新頒布的選修課程《化學反應原理》的內容標準與原教學大綱規(guī)定的相關內容相比，增加了一些新的內容和建議，并設置了一些新的欄目，現(xiàn)以人民教育出版社出版的《化學反應原理》為例，對增加的內容及新設置的欄目分析如下：

一、內容標準

１．新增內容

《化學反應原理》的內容標準分為三個主題，增加的內容為：

主題１新增了：３．了解反應熱和焓變的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。４．“了解原電池的工作原理”中增加了鹽橋的作用。

主題２新增了：２．知道活化能的涵義及其對化學反應速率的影響。５．能用焓變和熵變說明化學反應的方向。６．知道化學平衡常數(shù)的涵義，能利用化學平衡常數(shù)計算反應物的轉化率。

主題３新增了：５．能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉化的本質。

２．研究分析

（１）主題１：化學反應與能量

《化學２》中，學生已經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，有了有關反應熱的概念。焓是熱力學中的狀態(tài)函數(shù)，焓變反映了體系在等壓過程中的熱效應，是比反應熱更普遍地反應能量變化的表述，焓變的引入注重了與大學內容的銜接。教材用簡捷的語言說明了通常所指的熱效益就是焓變的原因，便于學生理解；另外，焓變的引入為《化學反應原理》的主題２中有關反應方向判據(jù)的理解作了鋪墊，加強了教材的前后聯(lián)系。

蓋斯定律是能量守恒定律的必然結果，也是能量守恒定律在化學反應過程中的應用。教材在介紹這一知識時，實行了簡化處理，通過一些淺顯的事例幫助學生學習，在介紹應用時，教材也是通過實例說明了蓋斯定律在科學研究中的重要意義，符合學生現(xiàn)有的認知水平。

化學反應的熱效應作為化學反應中能量變化時的一種特殊的“質”“能”關系，是理論聯(lián)系實際的重要內容。反應熱的計算與物質的量計算聯(lián)系緊密，還涉及到物理量間的換算，教材中，設計的一些利用蓋斯定律進行反應的焓變、燃燒熱、中和熱等定量計算，有利于提高學生的計算能力和培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力。

（２）主題２：化學反應速率和化學平衡

活化分子、有效碰撞及活化分子對化學反應速率的影響在《化學２》中已做了簡單介紹，活化能概念的提出，有利于理解不同條件對化學反應速率的影響，尤其是有助于理解催化劑對化學反應速率的影響。通過介紹，知道催化劑對反應速率的影響在化工生產中的重要性，了解催化劑的研究是當前各國科學家共同關心的課題，知道科學家們就是通過研究活化能的本質、尋求提高體系能量方法的過程中，開創(chuàng)了光化學、電化學、超聲化學、磁化學等新領域，拓展了化學的視野；同時，也指出了目前人們對活化能理論研究的局限性，拉近了學生與現(xiàn)代科學及前沿科學的距離。

反應方向涉及到自由能變化，用到焓變和熵變的知識，主要以知識介紹為主。教材從日常生活中看到的現(xiàn)象及常見的化學反應出發(fā)，讓學生了解放熱反應的自發(fā)性和某些吸熱反應也能自發(fā)進行的合理性。通過“有序”和“無序”的對比引出熵變的概念，進一步理解焓變和熵變對化學反應方向的共同影響，培養(yǎng)學生思考問題的全面性。

化學平衡狀態(tài)在《化學２》中學生已經有了初步認識，在此基礎上，引入了平衡常數(shù)的概念，但在引入這一概念時，沒有從正、逆反應速率相等的角度引入，回避了基元反應的質量作用定律與現(xiàn)代化學反應原理的矛盾。更加強調實驗對于理論產生的重要性，以實驗數(shù)據(jù)為線索，經總結、概括，順理成章地引出了中學教材要求的經驗平衡常數(shù)。平衡常數(shù)的引入有利于從定量的角度加深對化學平衡的認識理解，同時也突出了現(xiàn)代化學正在逐步走向定量化的特征，使學生對化學平衡的認識得到進一步升華。利用平衡常數(shù)只與溫度有關而與物質的初始濃度無關這一特征，在分析化學平衡移動時，自始至終注意提供定量的信息，通過平衡轉化率、Ｑｃ與Ｋｃ的定量計算，分析、判斷化學平衡移動的方向，進一步加深對勒夏特列原理的理解，同時也加強了對學生計算能力的培養(yǎng)。

（３）主題３：溶液中的離子平衡

沉淀溶解平衡是中學平衡理論體系中四大平衡之一，在學習了化學平衡、電離平衡及水解平衡后，再學習沉淀溶解平衡，既是對化學平衡理論的一種實際應用，同時也是對中學化學平衡體系的一種完善。教材在處理這一問題時，通過溶液中的離子積Ｑｃ與Ｋｓｐ的大小比較，從平衡的角度理解了物質在水溶液中“溶”與“不溶”的含義，嘗試運用微粒觀、動態(tài)觀、定量觀分析沉淀溶解平衡的相關問題，有利于鞏固溶解度概念及化學平衡理論，也使學生更為透徹地理解溶液中離子反應發(fā)生的原理；在介紹沉淀反應的應用時，教材通過一些實際的工業(yè)過程、化學現(xiàn)象讓學生體會沉淀溶解平衡在生產、生活中的作用；通過沉淀的生成、溶解及轉化，還可論證物質溶解的絕對性和物質溶解度大小的相對性，有助于培養(yǎng)學生的辯證思維。

二、活動與探究

１．新增內容

（１）實驗探究：《標準》中，將“實驗與活動”改為了“活動與探究建議”，建議中，共增加了７個實驗。

主題１：６．通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施。

主題２：②測定用硫酸酸化的草酸與酸性高錳酸鉀反應使溶液褪色所需時間。③不同催化劑對淀粉水解速率的影響。④溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響。⑤溫度、濃度對溴離子與銅離子配位平衡的影響。

主題３：②測定不同鹽溶液的ｐＨ并說明原因。③促進或抑制氯化鐵的水解。

教材中，實驗與探究也作了較大幅度增加，主題１所涉及的內容安排在第一章和第四章兩章中，共安排了３個實驗、２個科學探究，較原教材凈增４個實驗；并在原電池的實驗探究中，引入了鹽橋的裝置。主題２中，新增２個實驗、３個科學探究，凈增５個實驗；主題３中，新增了５個實驗（其中有３個實驗安排在新增加的第四章中）、２個科學探究，凈增７個實驗。

（２）實踐活動：《標準》中，活動建議增加的主要以調查與交流、查閱資料、調查市場等為學生活動的主體。

２．研究分析

（１）實驗與實驗探究

《標準》中，明確了活動與探究建議，突出了實驗在化學學習中的作用，模糊了演示實驗與學生實驗的界限。實驗設置呈現(xiàn)多樣化，盡可能給學生提供動手實驗的機會。積極引導學生參與探究過程，鼓勵學生通過實驗學習化學知識與技能，掌握科學研究的方法。如在原電池中引入鹽橋的實驗，在認識鹽橋作用和優(yōu)點的同時，讓學生理解了原電池中氧化還原反應“同時不同地”的實質。教材精心設計“科學探究”部分，有對規(guī)律的探究、性質的驗證，也有就實驗條件探究及實驗設計等多種形式，不僅可以培養(yǎng)學生的動手能力及實驗探究能力，而且還能使學生從長期單調乏味的學習中得到樂趣。另外，課本在實踐活動中，也安排了實驗，如中和熱的測定、中和滴定曲線的繪制。讓學生開展以實驗為主的實踐活動，在活動中體會化學實驗在科學研究中的作用。

（２）活動與探究

在信息化課程資源高度發(fā)展的今天，通過查閱資料獲取信息是學生開展自主學習和探究性學習的重要方式，既是新《標準》的理念之一，也是學生接觸社會、了解社會對學生進行ＳＴＳ教育的重要途徑，在選修４的“活動與探究建議”中，通過“查閱資料”而開展活動的建議就多達１１條?！罢{查”、“討論”、“活動” 等形式有９條，包含了市場調查、社區(qū)調查等，較原大綱也有明顯增加。另外，在建議中還包含了展板制作、舉辦專題報告會等，目的在于增加學生接觸實際問題的機會，加強與科學、技術和社會的聯(lián)系。

三、欄目設置

１．新增欄目

在新教材中，欄目的設置上有了較大的變化，增加了：“思考與交流”、“科學探究”、“科學視野”、“科學史話”、“實踐活動”、“學與問”等，并在每章學完后，設置了“歸納與整理”。

２．研究分析

教材欄目的設置使教材耳目一新，也使教材設計更加靈活、富有彈性，為教師教、學生學留有更大的空間。欄目設計及內容緊密配合教材，加強了實驗內容和方法的改革，增加了大量探究性實驗，提供了學生各抒己見的園地，并且密切聯(lián)系學生的生活與社會實際，加大了以圖代文和利用圖畫、資料等創(chuàng)設學習情境的力度。在實施欄目教學時，重視科學探究過程和科學方法的培養(yǎng)，能夠引導學生通過參與知識的獲取過程以獲得科學活動的親身體驗，提高學生的學習興趣和求知欲。如：“思考與交流”，提出具有啟發(fā)性、思考性的問題，引發(fā)學生思維，鼓勵學生通過討論、辨論等進行溝通和交流?！皩W與問”，在學生已有的經驗或者熟悉的事實和現(xiàn)象的基礎上設置有關的學習情景并提出問題，引發(fā)思考，使學生對將要學習的內容充滿興趣。“科學視野”、“資料”、“科學史話”則通過對所提供資料的閱讀，激發(fā)學生學習興趣，引導學生高觀點、大視野、多角度地認識化學科學的作用，拓展學生視野?！翱茖W探究”，通過提供探究課題，創(chuàng)設學習情境，呈現(xiàn)探究過程，體現(xiàn)知識獲得過程和方法，有助于形成和發(fā)展學生適應未來生存和發(fā)展所必備的科學素養(yǎng)。而在學完一章后的“歸納與整理”，則是通過提綱挈領或以表格的形式概括本專題的主要知識點，梳理本專題主要內容之間的關系，形成較完整的知識體系?？傮w看來，教材欄目的設計及內容的處理和安排上，體現(xiàn)了全面性、包容性，符合新課程標準的要求。

總體來說，在《化學反應原理》的新增內容中，注重與必修內容的銜接，盡可能從學生已有知識出發(fā)，提出問題，讓學生帶著問題進入到新的學習內容中去，更加注重化學實驗在化學學習中的作用，引導學生參與探究過程，體現(xiàn)了“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程”的新課程理念。在教材內容的編寫上，還注重了教材本身章節(jié)之間內容的銜接。教材新欄目的設置，新穎活潑，更具靈活性和拓展性。在知識介紹、延伸上，注重了與大學內容的銜接，不是簡單地將大學內容搬來，簡單下移，而是精心設計、精心選擇，遵循螺旋式上升的認識規(guī)律，符合學生的認識水平。因此，《化學反應原理》課程標準中新增的內容，對于學習有關研究化學反應規(guī)律的基本思想和方法，了解化學反應的本質及其規(guī)律性，不僅具有理論意義，而且具有實際意義。

參考文獻：

［１］中華人民共和國教育部制訂．普通高中化學課程標準（實驗）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２００３：２４

［２］宋心琦，何少華．普通高中課程標準實驗教科書《化學反應原理》（選修）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２００４．５

［３］中華人民共和國教育部制訂．全日制普通高級中學化學教學大綱［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２００２．５

［４］王磊．理解與實施高中化學新課程的１００個問題［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００３．２