能量转化意识下初中化学论文

一、挖掘、整合课标要求和教材内容

初中化学课标和教材中的很多要求和内容，都是培养学生能量转化意识的良好素材。课标规定，教材内容共涉及“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”五大主题。教学中，可以针对不同的主题采用不同的策略，渗透能量转化意识；并且利用能量转化线索，引导学生认识到，物质的性质、结构、用途是一体的———性质是可以观察实验的基础，而结构是理论解释和本质原因，用途是结合人的需要的应用。“科学探究”是关于化学学习方法的内容，主要渗透在其他内容的专题中。在集中体现这一内容的教材第一单元中，教师可以通过观察实验，让学生知道物质发生化学变化时伴随着吸热、放热、发光等能量变化，并引导学生认识到化学反应是实现能量转化的重要方式，初步培养学生化学变化的能量转化观念。“身边的化学物质”和“物质的化学变化”是教材中的主体内容，以具体物质为基础，介绍物质性质，兼顾物质的结构和用途。教材中有大量的物质性质的介绍和化学变化的实验。

教学中，一定要尽量通过实验，让学生直接感知体现物质性质的变化过程中的热、光等现象，并引导学生认识其中的能量转化道理。例如，金属如镁、铁、、非金属如碳、硫、、化合物如一氧化碳、甲烷、等都可以在空气氧气、中燃烧；水可以电解出氢气和氧气。对此，要通过实验，让学生感受到碳、硫等燃烧时都放出热量，镁条燃烧时发出耀眼的强光，铁丝在氧气中燃烧时火星四射，水分解需要通电等能量转化的效果；认识到能量转化主要是生成或释放化学能，是化学变化的重要条件和特征，能量转化的重要表现是放热、吸热、发光、耗电等。“物质构成的奥秘”主要是对物质结构的理论阐述初中化学对此只是初步涉及、，很多内容渗透在具体物质的介绍中。学生通过初中物理的学习，已经知道吸收和放出热量对物态变化的影响；还知道温度越高，原子和分子运动越剧烈，分子动能越大。在初中化学学习中，学生会初步认识分子、原子和离子。在“溶解和溶液”内容的学习中，学生会知道，溶质分子在溶剂分子的作用下，会向溶剂中扩散，并且加热一般会加速扩散过程；还会知道有的物质在溶解时会吸收热量，有的物质在溶解时会放出热量，特别的如浓硫酸稀释时本质是溶解、会释放大量的热量。因此，教学中，教师可以把溶解和物态变化这两类物理变化溶解有时伴随有化学变化、联系起来进行比较，引导学生从微观粒子的角度理解能量转化：

固体吸热后分子运动加剧，分子动能增大，到了一定程度，分子摆脱束缚，变成液体；液体再吸热后分子运动再加剧，分子动能再增大，到了一定程度，分子分散远离，变成气体。溶解不是简单的扩散过程，还会伴随有水合过程，即形成水合离子的过程。扩散是吸热过程，水合是放热过程。一般地，原子离子、质量越大，扩散吸热越多；离子电荷越高、半径越小，水合放热越多。当水合放热大于扩散吸热时，就表现为溶解放热；反之为溶解吸热。“化学与社会发展”主要是对物质用途的鲜活介绍，很多内容也渗透在具体物质的介绍中。教学中，首先要引导学生认识到，能量是人类生存和发展最重要的条件之一，更好地获取和利用能量，尤其是合理地获取和利用化学反应释放的能量对人类生活具有重要意义。目前人类最基本的获取能源的方式是燃烧木炭和化石燃料等热值高、来源广的可燃物，但是太阳能、地热能、核能等新能源的开发和利用也已刻不容缓。例如，可引导学生针对事实“科学家们正在寻找新的方法，如在太阳能及催化剂的条件下，得到氢能源”，展开多向思考。其次，要引导学生认识能量转化从科学到技术从性质到用途、的区别。例如，生石灰与水反应放出的热量能煮熟鸡蛋，在实验室里总是利用酒精燃烧释放的热量加热试剂和药品，可是我们很少在生活中使用这些方式来加热物品；很多物质燃烧时会放出光，但是我们很少用它们来照明；水通电分解可以得到氢气和氧气，但我们也很少在工业中用此法来获得氢气。由此，引导学生认识技术与科学的区别：技术需要以人为本，关注现实生活，考虑经济成本。

二、挖掘、整合生活事例和课外读物

生活事例和课外读物中的很多内容，都是开阔学生思路，启发学生思维，强化学生能量转化意识的良好素材和资源。教学中可以根据能量转化的类型适时地引入相关内容。讲到化学能与热能的转化时，可以从食物加热和身体取暖的需要出发，给学生介绍自热饭盒、暖宝宝的用途和其中的原料，引导学生思考其原理。同时，还可以引导学生讨论人类常用的食物加热和身体取暖的方法，并说说学了化学知识后想到的新方法。讲到化学能与光能的转化时，可以结合学生熟悉的荧光棒，介绍其原理：经过弯折、击打或揉搓，其玻璃管夹层破裂，原本内外隔离的过氧化物和酯类化合物得以混合，从而发生反应，反应后的能量传递给荧光染料，使其发出荧光。此外，还可以结合学生常见的焰火，介绍其原理：火药爆炸促使其中的一些金属或金属离子燃烧，发生焰色反应而放出五颜六色的光。讲到化学能与电能的转化时，可以通过“观察铜锌原电池”实验，引导学生查阅资料，了解电池充、放电过程中的能量转化，以及电池的广泛应用给生活带来的便利，并了解如何防止废旧电池的污染，特别是重金属离子的污染。同时，还可以结合电子手表、手机、电瓶车等日常用品，介绍电池的不同种类及其性能。讲到化学能与动能的转化时，可以给学生讲讲运载火箭的动力源：用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂燃料、，而用液态氧、四氧化二氮等氧化剂推进剂、帮助燃烧，利用燃烧放出热能，再转变成动能，反推火箭升天。此外，还可以适当介绍人体从获取食物到维持生命活动的过程中，化学变化与能量转化所起的作用。

三、综合利用教材和生活、课内和课外内容

能量转化意识是化学学科中的核心观念，能量观的构建不可能一次形成，需要经过螺旋式上升，在事实积累和化学能量观发展的交互过程中形成。化学能量观既体现了知识和技能目标的要求，也体现了情感、态度与价值观目标的要求。因此，教学中，要综合利用教材和生活、课内和课外的内容，并突出主线和重点。初中化学主要涉及氧化反应、中和反应、置换反应。在这些反应中，学生都能初步接触、感受到“化学反应中伴随着能量变化”。但是，在“燃烧、燃料”内容的学习中，学生对能量转化的体会和感悟最深。因此，教学中，要抓住这个重点，理清内容线索，综合利用资源，逐步深化学生的认识，帮助学生确立能量转化意识，认识能源合理利用和开发的重要性，树立环保意识。

首先，要联系生活，从燃烧现象和实验探究入手，通过动手实验、观察现象，分析得出燃烧的条件和灭火的原理，进而明确提出化学反应中的能量变化。其次，要通过实例让学生认识到什么是吸热、放热，热量是多少，如何使内能发生变化；并从能量转化的角度让学生认识燃料热值的含义，可展示一些不同种类相同质量的燃料，如碳、煤油、酒精等，让它们充分燃烧来加热相同环境下相同质量的水，看它们使水温升高的程度有什么不同，从而比较不同燃料的热值。再次，要介绍化石燃料等能源的利用与开发及其对环境的影响：从古代的草和柴到近代的煤和石油，再到如今的核能、光能等，都是取自自然界的天然资源。烧柴要砍伐森林、破坏环境，而煤和石油在地球上的储量也十分有限，因此，节约能源对于保护环境具有重要意义。然后，可以引导学生思考、讨论节约能源的方法：如提高燃料的利用率，如何废物利用？进一步地，可以结合生活实例，让学生开展探究活动：怎样改进家里的煤气灶或烧柴灶，可以使燃料能够更充分地燃烧和利用？……由此，可以使能量转化意识的确立落实到科学素养、社会责任感上去。

作者：严娟单位：江苏省南通市第三中学