大学化学课程论文（通用8篇）
化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的一门以实验为基础的自然科学。化学实验是化学理论产生的基础，是检验化学理论正确与否的唯一标准，同时也是化学学科促进生产力发展的根本。因此是化学的学习中关键的环节之一。
通过本学期化学实验的学习与实践我有了很大的收获，学到了化学的知识，还增长了自己的学习能力和优良的科学素质。通过掌握基本的操作技能、实验技术，增进了自己分析问题、解决问题的能力，养成了严谨、实事求是的科学态度，并树立了勇于开拓的创新意识。我相信在今后的学习和生活中定会受益匪浅。
具体收获如下（1）掌握了了布氏漏斗等更多基本实验方法和操作技能，我觉得这事一种更加严谨研究方法和更加简单高效的试验方法。（2）通过实验我加深了对化学中基本概念、基本理论元素及其化合物的性质和反应性能的理解；（3）我学会准确地观察和分析化学反应现象以及处理数据的方法；（4）训练和培养了我的科学思维能力，提高了自己的综合素质。
本学期老师生动的讲解加强了我对化学的认识与热情，其中的几个实验我有着更高的兴趣，即几个与生产生活相结合的社会化学，如硼酸锌盐的阻燃性的测定，固体乙醇的制备，日常生活中的化学等。让我从化学中领略生活，从生活中发现化学。
至于化学知识在飞行器设计与工程专业当中的应用很多很多，比如飞行器制造中钛合金等材料等应用，飞行器燃料中化学知识的运用等等，让我再一次看到了化学学习对自己今后专业方面学习的重要作用。
最后想说，我很喜欢本学期的化学实验课程，希望今后能再添加一些趣味实验，我相信化学实验课将会变得更加丰富多彩，让我们有更大的收获。
班号：
学号：
随着我国高等教育改革的不断深入, 复合型、创新型人才培养越来越受到重视, 本科教学已经不再是单纯的专业知识传输, 而是对知识、素质、能力等方面的综合培养。化学学科作为一门中心科学与应用型科学, 与物理学、材料学、生命科学等多种学科相互交叉、相互渗透, 已成为许多高校非化学专业学生的一门重要的基础课程。通过《大学化学》课程的学习可以帮助学生掌握必需的化学基本理论和基本技能, 能运用化学的理论、观点、方法审视公众关注的材料、能源、环境保护、生命科学、国防、医药卫生、资源利用等热点问题。在知识经济快速发展的今天, 加强大学化学课程教育, 培养具有一定化学基础知识和应用能力的学生是非常必要的。它顺应了教学改革的要求, 有助于提高学生的综合素质, 增强学生在就业市场上的竞争力, 拓宽学生的人生发展道路。
而《大学化学》课程教学模式改革是一个系统而漫长的过程, 如何尽可能的调动所有有益教学的因素, 充分利用教学资源, 为培养创新型、复合型人才服务是许多教育工作者关心的问题。在此背景下, 许多高校针对《大学化学》课程进行了诸多有益的尝试, 包括从教学内容、考试模式、活力课堂建设和实验教学等方面进行的教学改革, 这些对培养学生的创新意识、探究能力和动手能力, 提高教学效果等方面都提供了有益的经验。
本文将针对我校材料专业的《大学化学》对人才培养的要求等特点, 结合多年的高校一线教师的授课经验, 就大学化学课程设计、教学理念、教学方法等方面的教学思考, 浅谈如何以学生为主体, 提高《大学化学》课程教学质量。
二、前沿问题
大学化学是一门中心性和实用性的学科, 作为一门自然科学基础课, 是培养大学生的基本素质课程。国内各高校根据不同的非化学专业的需要开设的基础化学课程也各不相同。主要有大学化学 (或普通化学、应用化学) 、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学及相关实验课程等。因此《大学化学》这类课程的开设目的, 并不是培养化学家, 而是旨在使相关专业的学生对化学学科有较为全面的了解并初步掌握化学领域内必需的基础知识, 为后续课程和各自专业课程的学习打下坚实的基础, 这与化学专业的化学教育有很大的不同。因此, 在进行教学时应根据授课对象的专业背景对教学内容进行合理取舍和调整, 使其能与学生的专业结合起来, 使学生了解到所学内容能为其所用, 从而调动其学习积极性和主动性。
对于非化学专业的学生来说, 他们既要掌握丰富的化学科学知识, 涉猎有关化学的前沿领域和历史动态, 掌握与化学基础知识和基本能力有关的各专业学科的相关知识, 学习任务相对教重。那么如何激发学生的学习动力、提高大学化学课程的教学效果, 在有限的教学时间把学生教好, 是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。
另外现有的该课程设置在各大高校中主要是理论课, 而无配套实验。实验教学是化学教学的重要组成部分, 是非化学化工专业学生将化学理论与实际相结合的为数不多的途径之一, 在学生能力培养方面具有不可替代的作用。但实际情况是, 大学化学课程学时通常较少, 根本无法开展实验教学。这些问题的存在, 一定程度上会挫伤学生的学习积极性和主动性。以上诸多问题都是现在化学课程开展中的不利方面, 因此大学化学课程的改革是十分必要的。
三、教学过程的思考
非化学专业与化学专业的化学教育有很大的不同, 因此任课教师在进行课堂实践教学时应十分明确教学目的和任务, 在进行教学时应根据授课对象的培养目标及专业背景等特点对教学内容进行合理取舍和调整。既能有利于学生科学素养的综合提高, 又能为后续专业课程学习提供一定基础。
因此面向非化学专业的大学化学课程重点在拓宽学生们的知识面, 注重对整体化学体系的把握和观察, 而不是仅局限于某个理论的详尽解释或某一复杂化学问题的计算等, 在给学生们提供基础理论知识之时要注重学科交叉融合及前沿动态。本文认为:“突出重点”、“改进教学方法”、“注重实践”为达到非化学专业的《大学化学》教学模式改革目标的有效途径。具体内容如下:
1.突出重点, 适当把握及精选《大学化学》教学内容大学化学课程的内容选自四大化学 (无机化学、有机化学、分析化学、物理化学) , 内容多、渗透性强, 这对学生的知识结构及对学习提出了较高的要求。此外该课程理论性和实践性都很强, 可以说它既是一门基本理论学科, 又是一门以实验为基础的学科。在教学内容上, 如果试图全面详尽给学生提供化学各学科基础知识及严谨理论计算, 很容易使非化学专业的学生进入一种“云深不知处”的学习状态, 对于并非立志从事化学的学生来说, 他们可能还没领略到化学之美就只被铺天盖地的化学知识给掩埋了, 给学生的印象也就成了知识的堆砌。这时何谈学习的乐趣及动力呢?因此应结合学生专业特点及人才培养的目标, 对教学计划、教学内容作相应的调整。
笔者所处的化学教学是面向无机非金属材料专业学生开设, 因此在教学过程中对大学化学的基本教学内容进行适当取舍, 包括调整后的内容能使得学生可以整体把握大学化学的学科脉络, 但对某些复杂的化学计算部分, 比如化学平衡的各种计算, 进行了淡化处理, 引入前沿科技或应用领域时加强与后续课程的衔接和联系, 介绍一些现代化学的前沿领域或教师本人的科研课题, 并适当围绕智能材料、纳米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光电转换材料等新材料的结构性能及应用进行阐述。以此开阔学生眼界, 激发学生的学习兴趣。
2.改进教学方法, 培养学生的自主学习能力教学方法是促使教学内容内化为学生素质的手段, 起着导向、中介和内化的作用, 不同的课程内容要和相应的教学方法匹配对应, 才能相得益彰。近年来各高校通过开展讨论, 推行多媒体教学和启发式、讲座式教学, 教学效果有所提高。在本人的教学过程中, 通常针对不同的教学内容, 采取不同的形式组织课堂教学。例如物质结构基础这部分内容较抽象, 往往多引用模型和多媒体技术等现代教学手段为主。例如元素和化合物性质这部分, 因为大多学生高中时学过相关知识, 因此可以由学生自学, 组织课堂讨论, 教师引导答疑。例如表征体系混乱度的“状态函数—熵”时, 多延伸举例各种体系从有序到无序的倾向性案例, 利用认知心理中用已知经验去理解未知事件的心理行为, 帮助学生们快速拉近与新知识的陌生感和距离感, 从而深刻理解该部分概念。在教学的同时不要拘泥于原有框架, 应鼓励学生有新思想和新见解, 培养学生开拓未知领域的兴趣, 也有利于课堂气氛, 提高课堂的教学效率。
3.注重实践, 加强实验教学, 提高创新技能化学是以实验为基础的学科, 化学学科的魅力在于其生动及复杂多变, 具有强烈的视觉效果及生动感。通过实验可以把书本学习中的复杂科学理论和严谨的化学语言进行生动再现及验证, 同时实验过程也是培养学生严谨求实的科学作风、动手能力和创新精神的重要手段, 所以我们应为学生提供更多的实验动手机会。
具体实施中, 应增加该类课程中的实验学时, 利用各自学校的化学实验室为学生们提供实验条件。相应设计配套实验内容, 包括基础实验、综合实验、开放性实验。基础实验和综合实验面向全体学生开放, 主要是对学生进行基本实验技能训练和综合能力的培养, 加深对理论教学的理解。开放性试验面向部分学生开放, 主要形式以学生自学和独立实验为主、教师辅导为辅, 鼓励他们勇于探索与创新, 主要是对学生的动手能力和创新精神的培养。对于非化学专业学生们来说, 受条件制约, 这方面还有很多工作可做。但实验教学对于提高教学效果, 改变教学模式, 带动学生学习化学的积极性, 改变传统教学内容中封闭被动的模式, 向开放型、主动性模式转变, 都具有极大的作用。
四、小结
对于非化学专业的大学生来说, 大学化学是作为一门专业方面的基础课程, 讲授的内容虽然和中学化学内容有部分重叠, 但更深入全面和复杂, 并且要为后续的各类专业课程, 比如无机非金属材料、功能材料、材料工艺基础、晶体学、复合材料等的学习奠定基础, 因此又起着对学生的大学学习承前启后的作用。同时大学化学作为大学新生开设的第一门专业基础课, 对于学生们的学习兴趣及专业热情有着极大的影响, 因此如何有效的从课程模式方面进行改革和探索, 从而提高大学化学课程的教学效果, 在有限的教学时间把学生教好, 是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。
摘要：本文在分析现行《大学化学》课程的基础上, 针对课程体系中存在的问题, 试图通过调整教学计划、优化基础内容、加强实践实验教学、增设自学性选修内容等手段, 对《大学化学》课程教学模式进行优化, 从而对非化学专业的《大学化学》课程教学模式进行探索及实践。
关键词：大学化学,课程设计,教学模式,非化学专业
参考文献
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关键词：有机化学；传道；环境教育；思想教育
作者简介：陈震（1976-），男，安徽和县人，泰山医学院化工学院，讲师；曹晓群（1965-），男，山东泰安人，泰山医学院化工学院，教授。（山东?泰安?271016）
基金项目：本文系山东省教育科学“十二五”规划课题（2011GG326）的研究成果。
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0090-02
一、“传道”思想概述
“师者，所以传道、授业、解惑也。”早在1200年前，韩愈老先生就已为教师这一崇高的职业做出了明确的定义。传道、授业、解惑，是教师的三个根本职责。授业，一般指专业知识的传授，是教师之基本。解惑的概念也很明确，唯有传道有不同的说法。一般认为韩愈所说之道就是儒家之道，即传“先王之道”，宣“圣人之教”，也有人认为是仁义之道，是儒家的修身、齐家、治国、平天下之道。“道”按照现在学术界的解释就是自然规律。“传道”，就是传给人们通往自由世界的真理，也可以理解为老师传给学生一个方向，一种思想，一种思维方法，一种科学理论体系。在“五四”时期的新文化运动中，许多知识分子认为当时的“传道”主要就是对民众的启蒙工作。在现代化教育的今天一些年轻的知识分子则认为“传道”不是居高临下的启蒙，而是一种分享精神，把自己知道的新的科学理论、思维方法、案例报道等分享给自己的学生和听众，让他们学会从中选择。
不管在中国的哪一个时代，传道都被认为是教师最为重要的职责，中国许多传统的人文知识分子也有着强烈的“道”的承载意识。但在目前专业化教育中，这种“传道”的意识已经被很多教师忽视了，尤其是理工科的教师。在教学中教师往往只是进行专业知识的教学，而忽视了有意识的传道。[1]但学生毕业后往往记得最深刻的是一些教师在课堂上无意识的传道教育，而忘记了教师在课堂上所灌输的大量专业知识。
专业化教育也可以进行传道，也非常有必要进行传道。[2，3]这里的“道”不仅仅是指思想品德和政治思想教育，还应当有更广泛的内容，如法制观念、科学观念、环境意识、安全意识等方面的教育。[4]这些看起来似乎与专业课程关系不大的课堂“题外话”，往往会给学生留下深刻的印象，学生不仅有可能因此而喜爱上这门课程，甚至会对他们人生中的一些重大选择产生影响。在笔者看来，对于已经具备一定自学能力的学生来说，这些课堂“题外话”就是比授业更为重要的“传道”！笔者就“有机化学”课程教学中所采取的措施总结如下，希望能起到抛砖引玉的效果。
二、“有机化学”教学中的理想教育
在“有机化学”课程的教学中可以结合化学史的有关材料对学生进行理想教育，介绍一些优秀学者的事迹促使学生以他们为榜样奋发向上。在格氏试剂的教学中可以介绍其发明人格利雅是如何由花花公子成为优秀学者的；讲甘油三硝酸酯时可以介绍诺贝尔发明的炸药对当时社会生产发展的推动作用；讲羰基的还原时可以介绍我国著名化学家黄鸣龙做Kishner-Wokff还原反应时因为对实验的严谨态度而有了创造性的改进；讲碳碳偶联反应时，把2010年的诺贝尔化学奖——有机合成中钯催化交叉偶联介绍给学生。这些介绍只需要只言片语就可以对学生起到很好的促进作用，甚至能使一部分学生热爱有机化学。如果有学生因此而从事有机化学方面的工作，那可以说是教师的“道”有了传承。
三、“有机化学”教学中的道德与法制教育
“有机化学”课程的教学中也很有必要对学生进行道德与法制教育。很多化学教材中都提到了毒品，新闻中也常看到有人利用有机化学知识合成毒品。必须要提醒学生给别人提供有机合成服务时不可不查阅相关法规，否则就可能成为毒贩的帮凶，自己也身陷囹圄。一位有机化学博士因为不懂法，在留学前指导别人合成精神类药品氯胺酮而判刑八年就是一个例证。目前社会上出现了大量化学品被滥用的事件，造成了很大的危害。像三聚氰胺掺到蛋白粉中提高含氮量，苏丹红掺到辣椒产品中增加红色，二甘醇被误用作药用辅料这些都与生产者的道德品质低下、法制意识淡薄以及生产监管不严有关。将上述事例介绍给学生，一方面活跃了课堂气氛，更重要的是让学生认识到道德的沦丧会给国家经济社会发展带来巨大的危害，切不可为蝇头小利而昧良知。上述案例在蛋白质、偶氮化合物和醇等章节中给学生进行介绍可以起到很好的效果。
四、“有机化学”教学中的科学观念和科学态度教育
很多学生虽然有了一些科学知识，但仍然缺乏正确的思维方法和科学观念。在讲解有机碱奎宁时，可以教育学生奎宁是从天然产物金鸡纳树中提取的治疗疟疾的药物，但并非没有副作用，服用奎宁量超过4克时就可能造成急性中毒，甚至死亡。现在治疗疟疾的药物还有青蒿素，也是从天然产物中提取的，其毒性比奎宁要小得多，但也有一定的副作用。对于中国传统的中药也应该用科学的方法去研究，决不能认为天然的就是没有毒副作用的。在氨基酸的教学中可以启发学生思考昂贵的蛋白粉是否真的具有特殊的营养成分；在糖的教学中可以引导学生分析某些低聚糖可以缓解便秘实际是通过什么途径实现的。这些与生活密切相关的话题既可以活跃课堂气氛，调动学生的积极性，又可以引导学生运用科学知识分析问题。在“有机化学”的实验课上，教师自己要规范操作，对学生要严格要求，一定要让学生记录真实的实验结果，并对结果进行认真分析，绝不可以编造数据。对于实验结果不理想，但进行了认真分析的学生，教师应给予表扬和较好的实验成绩；而对伪造实验数据的学生则进行批评教育。只有这样才能培养学生科学的态度、严谨求实的学风。
五、“有机化学”教学中的环境和安全教育
很多有机化学品都具有一定的危险性和毒性。在教学中列举事例可以给学生起到很好的警示作用。在醚类化合物教学时，笔者列举了自己经历的四氢呋喃溶剂未检验过氧化物加干燥剂后发生爆炸的事例，这可以给学生以鲜明的印象。在酚类化合物教学时，可以给学生介绍人们在食用一些鱼类时，时常感觉到有煤油味是因为水体受到酚类物质的污染，污染物在鱼中富集导致的结果。在芳香化合物教学时，可以见缝插针地介绍吉林联苯厂爆炸的例子。2005年11月13日，吉林联苯厂发生爆炸，由于指挥消防的失误和相关器材缺乏造成大量芳香类化合物如硝基苯等流入松花江，污染了江水，俄罗斯提出索赔，负责指挥消防的副市长也因压力过大而自杀。这些典型的事例可以有效地教育学生必须要注意化学品的环境安全。
上述的传道，可以看成是一种渗透教育。这种渗透教育并不是空洞地说教，而是把有关道德、理想等方面的教育自然地融合到知识的传授和能力的培养之中，使三者成为统一的整体，让学生在获得知识和能力的同时，受到这些教育。这要求教师不仅仅要深入钻研大纲和教材，把握住教学重难点，还要有宽广的知识面，在日常的生活中留心每一个可以用于教学的素材，精心设计教学过程和教学语言，把这些传道的素材在很短的时间内恰当地运用。而这些都需要一个共同的前提，教师必须对自己的工作有一种神圣感和使命感，也就是教师必需自己心中有道。只有自己心中有道，才能做好对学生的传道！[5]
参考文献：
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22-26.
背景：我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。2007年,我国塑料总产量为1219万吨,进口塑料近800万吨,当年全国塑料消费总量约1600万吨,其中包装用塑料达700多万吨。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式,被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧,不仅影响景观,造成“视觉污染”,而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。根据中国塑料加工工业协会的估算,全国每天使用的超市塑料购物袋达到10亿个,其他各种塑料袋的用量则在20亿个以上。据调查,北京市生活垃圾的8%为废旧塑料包装物,每年总量约为34万吨;上海市生活垃圾的9.8%为废旧塑料包装物,每年总量约为25万吨。天津市每年废旧塑料包装物也超过15万吨。北京市每年废弃在环境中的塑料袋约43亿个,一次性塑料餐具约4.2亿个,废农膜约1374万平方米。人们对此戏称为“城郊一片白茫茫”,我们已经陷入“白色污染的海洋”。
一、“白色污染”的污染及危害
关于白色污染的危害,主要是对环境造成的“视觉污染”和“潜在危害”两方面的负面效应。“视觉感应污染”是指散落在环境中的塑料废弃物对市容、景观的破坏,如散落在自然环境、铁道两旁、江河湖泊的一次性发泡塑料餐具和漫天飞舞或悬挂枝头的超薄塑料袋,给人们的视觉感应与情绪带来不良刺激。
“潜在危害”是指塑料废弃物进入自然环境后难以降解而带来的长期的深层次环境问题,主要包括以下几个方面: 1.危害人体健康
人们遗弃的塑料制品常常粘有或装有各类废弃污染物,这是一种条件性污染源。当气温等条件适宜时,就成为蚊、蝇和细菌生存、繁殖的温床,从而间接危及人体健康。产生的二次污染物进入大气,也可危害人体健康。2.污染城乡空气
白色污染是一种成分复杂的垃圾混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物,特别是塑料膜与袋、一次性发泡塑料屑和粉尘随风飞扬形成多种致病害的空气污染。另外,如采用焚烧方法,会产生大量的有毒有害气体,破坏大气环境;其中有一种叫二恶英的化合物,毒性极大,即使在摄入很小量的情况下,也能使鸟类和鱼类出现畸形和死亡,对生态环境造成破坏,同时对人也有很大危害。
3、破坏生态环境
一方面,因“经济”原因,大棚膜、农膜成为农民朋友的必用之物。这些塑料在季节过后或老化后,会破碎遗留在农田表面和表层,耕作时掩埋在土壤植物生长层,一、二百年不腐烂,破坏土壤结构,影响植物生长,尤其是阻碍农作物对水分的吸收和根系生长,导致农作物收成降低。同时也会污染土壤和地下水。这就使农业生态环境遭受了长期、深层次的破坏。据调查,每亩地(北方)若含残膜3.9公斤,就可使玉米减产11—25%,小麦减产9—16%。长此下去,将会影响我国农业发展。其次,遗弃的“白色垃圾”在风力较小的情况下,即可随风飘移,散落各处。当动物误食时会导致生病、死亡。北京动物园羚羊、长颈鹿有的误食塑料袋致病,“国宝”大熊猫因误食塑料袋致死事件也有发生。另外,垃圾排放量逐年增加,处理场的面积逐渐增大,使有限的土地资源不断流失,潜在危害严重。
此外,塑料垃圾还会：占地过多，堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田。有火灾隐患，白色垃圾中也含有大量可燃物, 就容易引起火灾,甚至垃圾爆炸事故不断发生,造成重大损失。影响河道畅通,影响排水、发电设备的正常运转,给工农业生产带来直接危害。
二、“白色污染”的防治 1.从垃圾管理上人手
从家庭开始分类，居民住宅、设区、公共场所都有分类垃圾箱。居民自觉按要求投放，很少有随地乱扔废物的现象。密闭的专用车上门收集垃圾。废纸、废塑料等包装废物送往工厂再生利用，厨房、庭院垃圾用于堆肥。不能再生利用的垃圾在对环境不造成污染的前提下填埋或焚烧，生活垃圾无害化处置率很高，各环节流失到环境中的垃圾极少。2.从包装废物管理上人手 2.1管理办法
许多国家根据环境要求实施了控制包装的行动计划。为了鼓励合乎环境标准的包装，各国采用了两类政策手段:一类是严格规定性的，如禁令和强制式包装回收;另一类是运用经济压力式的，如税收和押金。具体政策手段有:禁令和限制;强制式回收或再循环;押金退款制度;产品收费/征税;原始材料税;废物处置费;销售许可证;再循环信贷。
2.2有关法规
各国相继立法，对包装的再使用、再循环和处置制定了强制性综合方案。特别是1991年德国的《避免包装废弃物法令》，该法令规定了包装废物生产商和销售商的应尽义务，要求他们在包装使用之后对其进行回收，并采取再使用和再循环措施。3.提高全民环境意识制止垃圾随手丢弃
利用各处行政组织、新闻媒介、学校教育等多种形式广泛宣传，普及有关知识，大张旗鼓地宣传造成“白色污染”的原因及其危害。提高公众环保意识，积极参与废塑料的回收，提高使用有利于环境保护的包装材料，适度包装，节约资源，不用或者少用一次性包装产品。提供垃圾分类回收，反对随手丢弃垃圾，减少垃圾产生量。4.限制或禁止使用难以收集处置的一次性塑料包装物
在形成“白色污染”的废塑料中，几乎全部为塑料包装物，尤其是一次性发泡塑料餐具和一次性超薄塑料袋等。前者在我国的年生产能力达到70亿只，由于重量轻、体积庞大、难以清洗干净等原因造成回收成本高、难以有效利用。后者，由于使用面非常广、很薄等原因造成环境中污染物随处可见，回收困难。因此，限制或禁止使用难以收集、处置的一次性塑料包装物，减少和控制使用塑料包装材料避免过度包装，严格地进行适度包装。5.要建立建全废弃塑料包装制品的回收机制
收购废弃塑料包装制品是治理白色污染的重要措施。要适当提高废弃塑料包装制品的回收价格,调动各级回收部门的积极性。过去利用废弃塑料作原料生产汽油、柴油及其他产品的企业常偏重收购塑料编制袋、农用地膜、塑料瓶、塑料布等体积较大的物品,而不注重收购体积小、重量轻的塑料袋等。原因是塑料编制袋等原料来源比较充足,用同等价格收不到废弃塑料袋等较轻物品,同时又不便于运输、管理,所以生产企业也不愿意收购此种原料。由于受生产企业收购价格的影响,许多废旧物品收购站、点都没有开展此项业务,有的甚至不知道废塑料袋还有地方回收,导致大量塑料袋满天飞。为治理白色污染,政府应充分利用经济杠杆的促进作用,适当提高废弃塑料包装制品的回收价格,调动收购部门和生产企业积极性,同时组织有关部门进行调研,制定出既能使企业赢利,又不致超出政府补贴的价格标准。6.开发、研制、推广使用替代品
目前,科技工作者已研制生产出许多环保产品为治理白色污染提供可能,如:纸模塑类,以纸浆为原料生产餐具;植物秸杆类制品,以植物的秸杆、稻壳等粉碎压制成型;淀粉类制品,以玉米淀粉、甘蔗粉为原料制作餐具;生物降解塑料类,在塑料中混入光催化原料、淀粉以达到降解的目的。要不断推广使用可降解制品来替代难降解的塑料制品,一是要从政策上对生产降解产品的企业进行多方面扶持,满足降解产品的市场需求;二是鼓励企业开发和生产无污染,少污染的新材料、新工艺,来促进替代产品的开发利用,使难降解塑料制品能早日退出我们的生产、生活领域。
国家限制令：国务院办公厅于2008年12月31日向各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构下发《关于限制生产梢售使用塑料购物袋的通知》。通知指出，鉴于购物袋已成为“白色污染”的主要来源，从2008年6月旧起，在全国范围内禁止生产、梢售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋，并将实行塑料购物袋有偿使用制度。
总结：塑料是和钢铁、木材、水泥并列的当今四大支柱材料之一,它在造福人类的同时,也造成了“白色污染”,但应看到,“白色污染”是放错了地方的资源,“白色污染”的形成并非“塑料的错”,根本原因是由于人们没有科学、合理利用它。解铃还需系铃人,只要人们采取适当措施,根治“白色污染”是完全可能的。
课程设置思想】
1、通过做小实验，巩固所学化学知识，提高学习化学的兴趣和热情.2、丰富学生的课外生活，锻炼学生的动手能力，增进化学科学素养.【课程背景】
生活当中存在很多的化学小知识，刚升入高中的学生对于书本知识如何应用以及如何从生活当中获取知识，这是需要一个很长的过程。学生只有在平时养成一个好的学习习惯，把书本上面所涉及到的，在生活当中可以找到材料以及药品的实验都可以把它完成。只有这样，学生对于书本知识才能学以致用，对于如何解释生活现象都会起到一个很好的导向作用。这也正是校本课程设置的最根本的原因。高一学生动手能力比较差，底子比较薄弱，应该说，本课程涵盖了贴近学生生活以及现实所学内容的简单实验。【课时设置】十课时
【考察方式】实验操作规范（平时成绩）以及考试测评相结合，最终划定A、B、C、D四个等级。
一、课程目标
1、知识与技能
懂得运用已学化学知识，如卤素，物质的量浓度等分析处理生活中的简单化学问题。
了解某些各类食物主要成分的营养作用，以及可能的特征反应。
了解人体中元素的存在形式，知道常量元素与微量元素的生理作用。
2、过程与方法
初步学会运用多种手段查找资料，调查研究，运用比较、分类、归纳、概括等方法主动获取有用信息；
了解化学研究的初步方法，知道定性分析与定量分析。
主动与他人进行交流和分享。
3、情感态度与价值观
逐步建立科学的世界观，用辩证唯物主义观点看待食物营养对人体健康的影响； 逐步认识化学科学的发展在生活实际中的不可或缺的贡献。
逐步认识学习科学知识的意义，热爱科学。
二、学习方法
本课题的教学可采用开放式的教学方式，将学生分成二人的小组或四人大组，明确要求每个小组按照：课前查资料、做前看资料、动手用知识、做完细思考、课后还可做的程序安排课堂内容。由学生独立自主完成实验操作，指导学生运用知识，熟练操作。培养学生处理和获取有用信息的能力。同时也培养学生的合作意识和语言表达能力。教学中，教师努力创设问题的真实情景，采用问题驱动、角色扮演等形式引导学生正确理解课堂内容，并能辩证地从正反两方面来正确地看待问题。
三、内容结构
十个课时的内容基于学生已有的知识结构，利用学生熟悉的身边资源（如食物以及容器等）培养学生的学习兴趣，以及提高学生的综合素质。每一课时内容都包括背景知识介绍，实验原理、操作说明，细则指导。以及课堂思考题和课堂评价（包括学生自我评价、仪器整理、教师评价三项内容）几大板块内容。前后课时之间还通过“前节知识巩固”板块进行衔接。部分章节还备有课后家庭小实验选作，满足学生继续学习的求知愿望。
四、注意事项
教师依据实验的安全性以及学生的已有知识编制可行性教材，给出实验仪器和用品，自做实验，指导学生实验，处理实验中突发事故，给出课程评价，实验员准备实验仪器药品，学生课前查阅资料、课堂认真阅读教材并动手实验、实验完毕整理实验台，并完成课内思考题，作出自我评价。
第一模块 趣味化学实验一
模拟酸雨腐蚀岩石的过程
背景资料：酸雨是pH小于5.6的降水，5.6这个数值来源于蒸馏水跟大气中的二氧化碳达溶解平衡时的酸度。酸雨主要是人为活动排放的硫氧化物、氮氧化物等物质，大量扩散至大气层与水蒸气结合形成的。酸雨的危害是多方面的，可造成土壤、岩石中的重金属溶解，流入河川或湖泊，严重时使得鱼类大量死亡。水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物，因累积有毒金属，经食物链进入人人体，影响人类的健康。酸雨会腐蚀建筑物、公共设施、古迹和金属物质，造成人类经济、财物及文化遗产的损失。
实验药品：蒸馏水、98％的硫酸、大理石（主要成分
CaCO3）。
实验仪器：玻璃棒、烧杯、镊子、量筒、胶头滴管。
实验步骤：
（1）配臵（3）用量筒取150mL浓度约为0.01mol/l的稀硫酸溶液（注意配制的安全性）； 50mL溶液，将大小适中的块状大理石用镊子夹住，小心投入稀硫酸中，观察大理石表面的现象；（4）再取50mL硫酸溶液，用胶头滴管一滴一滴滴加到大理石的表面，观察实验现3和4的现象异同 象；
（5）比较步骤 问题思考：
1、步骤
2、步骤3的现象： 4的现象：
3、配臵稀硫酸溶液时应该注意哪些问题？
4、请根据已知酸雨形成及危害的资料，提出关于如何治理酸雨的可行性建议。课堂评价：
学习态度： A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
动手能力：实验过程： A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
仪器整理：
A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
趣味化学实验二：自制酸碱指示剂
背景知识：指示剂（indicator）是指用以指示滴定终点的试剂。在各类滴定过程中，随着滴定剂的加入，被滴定物质和滴定剂的浓度都在不断变化，在等当点附近，离子浓度会发生较大变化，能够对这种离子浓度变化作出显示（如改变溶液颜色，生成沉淀等）的试剂就叫指示剂。如果滴定剂或被滴定物质是有色的，它们本身就具有指示剂的作用，如
高锰酸钾。
适用于各类滴定反应的指示剂有以下几种：①酸碱指示剂。指示溶液中
H+浓度的变化，是一种有机弱酸或有机弱碱，其酸性和碱性具有不同的颜色。指示剂酸HIn在溶液中的离解常数Ka＝[H+][In-]／[HIn]，即溶液的颜色决定于[In-]／[HIn]，而[In-]／[HIn]又决定于[H+]。以甲基橙（Ka＝10～3.4）为例，溶液的pH＜3.1时，呈酸性，具红色；pH＞4.4时，呈碱性，具黄色；而在pH3.1～4.4，则出现红黄的混合色橙色，称之为指示剂的变色范围。不同的酸碱指示剂有不同的变色范围。②金属指示剂。络合滴定法所用的指示剂，大多是染料，它在一定pH下能与金属离子络合呈现一种与游离指示剂完全不同的颜色而指示终点。③氧化还原指示剂。为氧化剂或还原剂，它的氧化形与还原形具有不同的颜色，在滴定中被氧化（或还原）时，即变色，指示出溶液电位的变化。④沉淀滴定指示剂。主要是Ag+与卤素离子的滴定，以铬酸钾、铁铵矾或荧光黄作指示剂。
实验原理
许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。实验用品
试管、量筒、玻璃棒、研钵、胶头滴管、点滴板、漏斗、纱布。花瓣(如牵牛花)、植物叶子(如紫甘蓝)、萝卜(如胡萝卜、北京心里美萝卜)、酒精溶液(乙醇与水的体积比为1∶1)、稀盐酸、稀NaOH溶液。实验步骤
1.取一些花瓣、植物叶子、萝卜等,分别在研钵中捣烂后,各加入5mL酒精溶液,搅拌。再分别用4层纱布过滤,所得滤液分别是花瓣色素、植物叶子色素和萝卜色素等的酒精溶液，将它们分装在3支试管中。
2.在白色点滴板的孔穴中分别滴入一些稀盐酸、稀NaOH溶液、蒸馏水,然后各滴入3滴花瓣色素的酒精溶液。观察现象。
3.用植物叶子色素的酒精溶液、萝卜色素的酒精溶液等代替花瓣色素的酒精溶液做上述实验,观察现象。问题思考：
1、写出你知道的其他的酸碱指示剂以及他们的变色范围
2、画坐标图（横轴：醋酸的量 纵轴：溶液pH的变化）描述往氢氧化钠溶液中缓慢滴加醋酸后溶液pH的变化
3、带上pH试纸，回家后测定一种你熟悉易得的植物作为指示剂的灵敏度即变色范围，把它与酚酞的变色范围做对照。课堂评价：
学习态度： A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
动手能力：实验过程： A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
仪器整理： A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
第二模块 趣味化学实验三
化学“冰箱”与冰袋
背景知识：
现代家庭离不开电冰箱，尤其在夏天，储存食物可以长期不腐败。但外出与郊游时，需要保鲜食品或致冷饮料就成了难题，本实验使用化学试剂制冷技术，可在夏季形成0-5℃低温小环境，食物一天不变味，饮料随时取用都凉爽可口。实验一：实验原理：
无机盐溶于水的过程包括两个部分，首先是在水分子作用下破坏原有无机盐的离子晶格，使无机盐的组成离于进入水溶液，这个过程需吸热；然后离子与水分子化合形成水合离子，这个过程放热。无机盐溶解于水时总的热效应就由这两部分的综合效应来决定。硝酸铵等少数盐类溶解时吸热特别强烈，因而是常用的化学制冷剂。实验用品：
硝酸铵(NH4NO3)(化肥或试剂)水保温瓶或保温饭盒 10号铁丝 量筒(100毫升)台秤 烧杯（200毫升）实验步骤：
1．将硝酸铵在台秤上称出几份，每份120克，分别装入小塑料袋，封口携带备用。2．用10号铁丝弯成一铁丝支架，以备放臵待保鲜致冷的食品。
3．使用时先用烧杯盛100毫升水，然后将硝酸铵全部—次倒入烧杯中，不要搅拌。4．将上述烧杯放入保温瓶底部，把铁支架架在其上方，最后将饮料、食品等放在铁架上，盖好保温瓶盖，连续约5个小时瓶内可保持在5℃以下。
5．使用后硝酸铵水溶液可以再生。方法是将硝酸铵水溶液加热浓缩或在野外敞口晾晒，使水分蒸发，硝酸铵晶体析出后，可重复使用。
说明：也可以使用氯化铵等溶解时强吸热性物质作为制冷剂。实验
二、化学“冰袋”
背景知识：夏季储存食品离不开冰箱，但是如果家中没有冰箱，怎么办?我们可以采取化学方法制造“冰袋”，以最简单、廉价、安全的方法，取得最低0℃的温度；外出旅游、郊游时，想致冷饮料和食品更是方便。还可应用于其他得简便制冷的场合。这种便携式“冰袋”最适宜制成商品，创造经济价值。
实验目的：掌握某些铵盐镕解于结晶水的吸热反应，制造冰袋。
实验原理：几种特殊的铵盐如硝酸铵、氯化铵等，溶于水时具有强烈吸热降温的性质，它们还可以从与其相接触的晶体盐中夺取结晶水而溶解吸热，利用这种性质，可以通过简单地混合两种盐而制冷，制成化学“冰袋”。
实验用品：硝酸铵(化肥)(NH4N03;或NH4Cl)结晶碳酸纳(Na2CO3〃10H2O)聚氯乙烯薄膜小袋 蒸发皿 铁架台（含铁圈）玻璃棒 酒精灯 药匙 研钵 温度计 电子（托盘）天平封口机(或锯条与酒精灯)细绳（讲台上）实验操作：
1．称取无水碳酸钠20克，加水少许，蒸发结晶得到若干碳酸钠结晶水合物。2．称取23克硝酸铵晶体并研细。
3．先将制得的碳酸钠晶体装入小塑料袋底部，压紧后，用细绳系住（活结）塑料袋，将碳酸钠封在袋子下半部；然后将研细的硝酸铵装在袋子上半部，再用封口机(或灼热锯条)将塑料袋封闭．即成“冰袋”
4.使用时，只要将细绳解开，用手使袋内两种固体粉末充分混合，便可以立即产生低温，袋子最低温度可降至约0℃（可用温度计测量温度的变化）。将饮料瓶等用化学冰袋裹住降温，即可凉爽可口。说明：不能使用无水碳酸钠(纯减)粉末，必须是含结晶水的晶体碳酸钠或成块状纯碱。可以将无水碳酸钠粉末溶于水，然后加热浓缩至晶体析出，自制晶体碳酸钠。课堂评价：
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动手能力：实验过程：A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
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趣味化学实验四：指纹鉴定以及检验加碘食盐中的碘元素
背景知识：我们在侦探小说中，经常看到利用“指纹”来破案的情节。现代的许多国家都是建立了自己的指纹档案库，装入了本国居民和一些国际犯罪分子的指纹档案。这为通过在现场找到的指纹找到犯罪嫌疑人提供了一个破案的工具。
指纹鉴定的科学基础就在于，指纹人各不同，终身不变；而且只要物体表面有足够的光滑度，人手接触物体，必然留下指纹。人类很早就认识到指纹“因人而异”的特性，并将它用于个人识别，如文书契约、断案等方面。我国民间又有“一斗穷，二斗富”之类的说法，可见指纹是分成不同类型的。用肉眼观察，指纹就可分1000多类。指纹的不同形状是由纹线（乳突线）组成，纹线分叉或中断的地方叫细节点（特征点），有100个左右；细节大致又分4种：分叉、结合、起点、终点，它们都因人而异。仅仅机械地计算这一差异，就有4的100次方，这是一个天文数字，加上点与点之间的不同关系，说是“人各不同”，是毫无问题的。在现代社会中，指纹鉴定已被保安部门作为鉴定人物身份的有力武器，就在需要高度戒备或保密的地方也被作为一个人进出的身份证和通行证。
我们通常会认为鉴定指纹是专家才能做的事情，其实我们也可以成为这样的专家。扩展实验：【碘蒸气法】指纹鉴定
实验原理：碘受热时会升华变成碘蒸气。碘蒸气能溶解在手指上的油脂等分泌物中,并形成棕色指纹印迹。每个人的手指上总含有油脂、矿物油和水。用手指在抵面上按的时候，指纹上的油、矿物油和汗水就会留在纸面上，只不过人的眼睛看不出来。当我们把这隐藏有指印的纸放在盛有碘的试管口并加热时，碘就开始升华——变成紫红色的蒸气（注意，碘蒸发有毒，不可吸入）。由于纸上指印中的油脂、矿物油都是有机溶剂，因此碘蒸气上升到试管口以后就会溶解在这些油类物质中，于是指纹也就显示出来了。实验用品 ：试管、橡胶塞、药匙、酒精灯、剪刀、白纸、碘。实验步骤 ：
1.取一张干净、光滑的白纸,剪成长约4 cm、宽不超过试管直径的纸条,用手指在纸条上用力摁几个手印。
2.用药匙取芝麻粒大的一粒碘,放入试管中。把纸条悬于试管中(注意摁有手印的一面不要贴在管壁上),塞上橡胶塞。3.把装有碘的试管在酒精灯火焰上方微热一下,待产生碘蒸气后立即停止加热,观察纸条上的指纹印迹。
问题思考：其他方法(原理说明)___________________________ 课堂评价：
学习态度： A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
动手能力：实验过程：A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）
仪器整理：A B C D（自评打分）A B C D（教师评价）小提示：【硝酸银溶液法】
向指纹印上喷硝酸银溶液，指纹印上的氯化钠就会转化成氯化银不溶物。经过日光照射，氯化银分解出银细粒，就会象照相馆片那样显示棕黑色的指纹，这是刑侦中常用方法。这种方法可检测出更长时间之前的指纹。（原理说明：____________________________________）
另外，碘和人的健康有着很大的关系。一个成人的体内大约含有２０～５０毫克的碘，主要集中在人的甲状腺内。人如果缺少了碘，舍引起甲状腺的肿大，俗称“大脖子病”。在我国，许多地方的食品和水中都缺少这种碘元素。因此在建国后，我们加强了预防，主要是多供应含碘的食物。现在我国使用的食盐中都加入了碘元素，叫做碘盐，这也是为了预防甲状腺肿大症。此外，多吃海带也可以加强人体对碘的吸收。相关实验：检验含碘食盐成分中的碘
实验原理：含碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),除此之外，一般不含有其他氧化性物质。在酸性条件下IO3-能将I-氧化成I2, I2遇淀粉试液变蓝；而不加碘的食盐则不能发生类似的反应。实验用品： 试管、胶头滴管。
含碘食盐溶液、不加碘食盐溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉试液。实验步骤：
1.在2支试管中分别加入少量含碘食盐溶液和不加碘食盐溶液,然后各滴入几滴稀硫酸,再滴入几滴淀粉试液。观察现象。
2.在另一试管中加入适量KI溶液和几滴稀硫酸,然后再滴入几滴淀粉试液。观察现象。3.将第3支试管中的液体分别倒入前2支试管里，混合均匀,观察现象。问题思考：
碘的性质：1.________________________________________________ 2.________________________________________________ 3.________________________________________________
扩展实验：密写信 实验原理：在白纸上用无色试液写字，晾干后看不到字迹，再用能与这种无色试液作用显示一定颜色的试剂来处理，就能显示出所写的字迹。例如：酚酞遇氨水变红色；淀粉遇碘变蓝紫色等。
实验步骤： ①取一张白纸，用酚酞试剂写一封信，晾干后放在盛有浓氨水的试剂瓶口熏，立即显示出红字迹。放在通风处，稍等一会又变成无色。可以反复若干次。
2010-03-16 18:07:24| 分类： 默认分类 |举报|字号 订阅
一、课程说明
本课程旨在拓宽学生的知识面，提高学生的学习素养。本课程需用16课时完成教学任务。
二、课程目标
以《课程标准》为指导，结合我校实际，充分挖掘学生的个性潜能，促进学生个性全面、和谐地发展，为学生的终身发展奠定基础。学会交流，在合作中学习；学会探究，培养学生的创新意识；培养学生良好的生活习惯，懂得生活，成为生活的主人。
1、着重培养学生创造性学习能力；发现、提出问题，研究、解决问题过程，问题的创新意识与学习能力。不从心
2、培养学生自主学习、独立思考主体性地判断和更好地解决问题的素质和能力，在查阅资料、实际研究的过程中不断探索，不断研究，不断创新，体味其中的乐趣
3、开阔学生的视野，提高学生学习化学的兴趣，丰富学生的知识，发展学生的思维，促进学生学习化学的主动性。
4、培养学生对社会的责任心和使命感。
三、课程的主要内容
生活中的化学：
日用洗涤剂与人类健康
用燃烧法鉴别各种纤维水壶巧除垢
服饰除污小窍门
空气中二氧化碳含量的测定
节约用水项目的活动
调查我市水资源状况，水污染来源
参观自来水净化厂，调查常用水的净化方法
鸡蛋壳上刻字
农村使用沼气的探究，及发展前景
利用紫牵牛花、紫苷蓝、花心萝卜等自制酸碱指示剂
查阅资料：了解醋的功效；牙膏中的化学；油条中的化学
日用洗涤剂与人体健康
调查生石灰的的制取
四、教学建议
（1）面向全体学生，为学生的终身发展奠定基础
教师是课程的组织者和引导者，在教学过程中教师努力营造良好的探究氛围，鼓励学生根据自己的兴趣和爱好出发，学生自主选择课题进行研究，培养学生的好奇心和自信心； 鼓励学生通过合作、体验、实践、讨论等方式，发展综合能力；创造条件让学生能够自主解决问题。
（2）关注学生的情感，营造宽松民主的氛围。
积极的情感是学生参与研究的源动力，学生只有活动有积极的情感，才能保对课题研究长久的兴趣，消极的情感则会影响学生长远的发展。因此，在生活中的化学课程开展研究性学习过程中，教师要努力营造宽松、民主、和谐的氛围。要做到：尊重每一个学生，积极鼓励他们勇于尝试，保护他们的积极性，同时做一些必要性的指导工作。
（3）加强对学习策略的指导，为学生终身学习奠定基础
使学生养成良好的学习习惯和开成有效的学习策略，转变学习方式是研究性课程的重要任务之一。教师在有意识在对学生进行学习策略的指导，让学生逐步掌握进行研究的方法和技能。教师应做到：积极创设条件，让学生自主选择课题，参与课题研究目标、方案的制定和研究方法的选择；设计探究式的学习活动，让每个学生的创新能力得到发展；引导学生运用观察法、实验法、调查法等进行研究，在研究不断调整自已的学习目标和学习策略。
（4）利用现代化技术，拓展学生的视野
信息时代的到来，学会快速收集、利用、处理和纷杂的信息是改进学生的学习方式，提高学生的学习效果，拓宽学生视野的有效途径。在条件允许的情况下，本课程的开设应做到：利用网络资源如图片、视频录相、网络文摘等，探究新的教学模式，丰富教学效果；同时指导学生对广播电视、报刊、网络等资源进行开发，为学生会学习打好基础。
（5）不断更新知识结构，深层次开发课程
教师要不断更新知识结构，适应现代社会发展对课程开发的要求。为此教师要做到：准确把握课程标准的理念、目标、内容，运用教育学和心理学理论，研究教育学规律，根据学的心理特点及社会动态进得课题研究的指导：掌握现代化信息技术，并能灵活运用；自觉学习，进行知识面的拓宽；根据当地资源，合理开发课程；不断进行反思，因此在生活中化学开设过程中可以根据学生情况删减或增加一些内容。努力使自己成为具有创新精神和研究型教师。
五、学习建议
化学动力学基础
（二）教学目的与要求: 使学生了解和掌握化学反应速率理论发展的动态，两种速率理论的具体的内容，基本思路及其成功和不足之处。
上一章介绍了化学动力学的基本概念，简单级数反应的动力学规律和等征，复杂反应的动力学规律，温度对反应速率的影响以及链反应等，同时还介绍了反应机理的一般确定的方法，在这一章中，主要介绍各种反应的速率理论。
重点与难点: 反应速率理论的基本假定和一些基本概念，基本结论：阈能，势能面，反应坐标，能垒高度，以及阈能，能垒高度等与活化能的关系等。
§12．1 碰撞理论
碰撞理论的基本假定
碰撞理论认为：（1）发生反应的首要条件是碰撞，可以把这种碰撞看成是两个硬球的碰撞；（2）只有碰撞时相互作用能超过某一临界值时才能发生反应，化学反应的速率就是有效碰撞的次数。
双分子的互碰频率
设：要发生碰撞的两个分子是球体，单位体积内Ａ分子的数目为NA，B分子数为NB，分子的直径为dD和dB，则碰撞时两个分子可以接触的最小距离为dABdAdB/2。
当A、B两个分子在空间以速度vA,vB运动时，为了研究两个分了的碰撞，通过坐标变换，可以把两个分子的各自的运动变换为两个分子重心的运动（质量为MmAmB）和 质量为(m1m2)/m1m2的假想粒子以相对速度vr的相对运动。此时两个分子的运动的能量可以表示为：
11112222Em1v1m2v2(m1m2)vMvr2222
式中vM为分子的质心的运动速度。由于分子的质心的运动和分子碰撞无关，可以不予考虑。而两个分子的平均相对运动速度为
vr 碰撞频率为
8RT
由此可以得到A，B分子的，相同分子之间的碰撞频率为
2ZAAdA2ZABdAB8RTNANB8RT22NA2dA A、B两个分子相互碰撞过程的微观模型
几个基本概念：
碰撞参数：通过Ａ，Ｂ两分子的质心，而与相对速率平行的两条直线的距离
RT2NAMA
b称为碰撞参数。
碰撞参数描述了两个分子可以接近的程度，两个分子要发生碰撞的条件
dAdBdAB2
0≤ b ≤
2碰撞截面： CdAB，凡是两个分子落在碰撞截面内才能发生碰撞。
1ur2碰撞时两个分子相互作用能：分子的相互移动能2在碰撞时两个分子的质心连线的分量是两个分子的相互作用能。
在反应过程中，只有超ε δ过某一规定值ε
c时，碰撞才是有效的，εc称为反应的阈能或临界能（对不同的反应，ε，故发生反应的条件为 c不同）
12vrcosc εr‘≥εc
22ur2dABb2cos()d2dABAB因为22br12dAB
b2或ε‘（1－r（dAB2)≥εc
从上式可以看出，要满足碰撞时的相互作用能不小于εc，对相对移动能和碰撞参数都有限限制的条件。对某一εr，要使上式满足的碰撞参数为br，则有
br(1r2)cdAB br2dAB2(1c)r 或
当ευ 一定时，凡是b ≤ br 的所有碰撞都是有效的。据此，定义反应截面
rbr2dAB2(1c)r
对一定的反应来说，ε变，所以σδ是ε
δ
υ一定，br随ε
δ
而的函数，（也是ur的函数）可
以用左图表示反应截面与相对动能的关系。
微观反应与宏观反应之间的关系（有效碰撞分数的求算）
如果研究一个分子和其它为数众多的分子的相对速度，会有无数个相对速度，并呈现一定的分布，这种分布也可以用麦克斯韦速率分布公式表示，即
dN(ur)322u4N()urexp(r)dur2kT2kT
将εδ=(1/2)μur2代入上式，可以得到相对动能的分布公式
1dN(r)213212()exp()NdkT kT上式的意义是，在单位体积中的N个分子中，一个分子和其它N1N个分子的相对速率在ururdur（或相对移动能在rrdr）之间的机率。
在该速率间隔中（或能量间隔中）和其它粒子的碰撞的次数
213212kT2NdABur()redrkT
在上述碰撞中，满足εr≥εr，又在反应截面内的碰撞次数为
rr213212kT2NdAB(1)ur()redrkTrc
上式是一个分子的有效碰撞频率，如果是N个分子的有效碰撞，则有
2rZAA1N2rNdAA2r213212kT(1)ur()redrckT
rc/kT2RT2N2dAeMA
c/kTeEc/kT所以，有效碰撞的分数为
qe1/2
c/kT可以证明，两种不同分子的有效碰撞在总的碰撞中占的分数亦为e 所以反应的速率
dNA2ZAA(ZAB)dt
（一次碰撞消耗２个分子）
22RTEc/RT4NAdAMeA
两边除以L，使NA成为CA
dCA22RTEc/RT4LCAdAedtMA
dCA2kTCAdt和二级反应的速率公式相比
2RTk4LdAMA反应阈能与实验活化能和的关系
EaRT2Ec/RTe
dlnk(T)dT根椐实验的活化能定义
将上边得到的反应速率常数代入，可以得到
E11EaRT2c2EcRT22TRT
1EcRT2对于一般的反应，则可以认为EaEc，但两者的含义是不同的，Ec才是与温度无关的常数。若用代替，则上式可改写成
28kTEa/RTkTLdABe
或以求出阿仑尼乌斯公式指前因子所代表的实际意义是
28kTALdAB
概率因子
§11．２ 过渡状态理论
过渡状态理论又称活化络合物理论，是在量子力学及统计力学的基础上发展起来的，在理论有形成过程中又引入了一些模型假设。
在由反应物到产物的转化过程中，要经过（由两个反应物分子构成的体系的）势能较高的过渡状态，形成不稳定的活化络合物，它可以和反应物达成平衡，而活化络合物分解转化为产物的速率就是该反应的速率。
势能面
（1）原子之间的势能
原子之间的相互作用力（来自于不同的原子和电子之间的相互作用）可以用势能来表示，对双原子分子来说，它是原子之间的势能的函数。
EpEpR
原则上，可以由量子力学的计算得到，但计算过程颇难。另一种方法是采用经验公式的进行计算，莫尔斯（Morse）公式就是对双原子的经验公式
EprDeexp2arr02exparr0)］
0
E(r)与r的关系可以用下图来定性的表示
在图中，De为阱深，r0为两原子的平衡核间距，r＞r0，两核之间有吸引力，r＜r0时，两核之间有斥力，这样两个原子如同一个振子在平衡位
置振动，这种振动是量子化的，振子的能量为
1Ev(v)h2
式中v是振动量子数（v =1，2，…v），ν是系统的振动特征频率，当v =0时，11h22Ev = E0 =hν，E0称为零点振动能，而De和E0的差值为D0 =De－（E0），v = 0的状态为基态，（完美晶体在OK时，各原子均处于振动基态，具有零点振1hE02动能）。
当光照或分子之间运动发生碰撞时，振动状态会从较低的状态跃迁到较高的状态。
D0的数值可以从光谱的数据中获得
当然，这样的势能和r的关系仅是分子中电子处于基态的情况，当电子的运动状态发生变化时，势能的关系也会发生变化。
１．分子间的势能与势能面
设：原子A和双原子B－C发生反应，当A靠近B－C时，由三个原子构成的体系的势能也会发生变化，要描述三个原子之间的距离，需要三个坐标（rAB, rBC, rAC）,而描述三个坐标与势能的关系需要四维空间, 这是无法用平面图型来表示的, 为了说明过渡状态的基本思路, 可以设想三个原子在同一条直线上, 这样, 只需要两个原子间距的标, 同时可以在平面图上表示。
按照该理论的基本假设，在反应进行的过程中
AB+ CABCC
A + B
A靠近B－C时, B－C之间的化学键松驰, 同时三个原子构成的反应体系的势能会发生变化, 形成过渡的活化络合物, 最后活化络物分解, 生成产物分子, 在这个过程中, 体系的势能是核间距和的函数, 这种函数关系可以用下图定性的进行说明.1.立体图的说明 2.平面图的说明
1．反应坐标
反应体系(三个原子)从反应物转化到产物所经过的能量要求最低的途径.2．E0与Eb的关系及定义
Eb是活化络合物的最低势能与反应物的最低势能之间的差值。
E0是活化络合物的零点能与反应物的零点能之间的差值。
由过渡状态理论计算反应速率
按照基本假定: 反应物和活化络合物可以达成化学平衡, 并且活化络合物一旦生成, 它将一无反顾地转化为产物, 而转化为产物的速率就是该反应的速率。同时假定：导致生成产物那种不对称的振动很弱，一次振动就可以使活化络合物分解而生成产物。
d[A－－B－]r(分解)[ABC]dt
C][AB由于反应物和活化络合物可以达成平衡。
A + B
[AC]BKc=
[A][BC]
=K[A][BC][ABC]c d[ABC](分)代入上式 [A][BC]K=νcr= dt和二级反应的速率公式相比较, k = νKc＃，所以只要知道KC＃, 便可以求出速率常数。有两种方法可以求出Kc＃ １． 速率常数的统计力学处理
由统计力学的知识，可以求出反应的速率常数为
kBTf3tfrfvABvE0kexp()333NA633NB63h/2(ftfrfvkBT)(ftfrfv)3[3N3N7]式中活化络合物的振动自由度为3(NB+NB)－7, 是因为一个引起活化络合物分解的那个振动自由度已经分离出去了。
原则上只要知道分子的质量，转动惯量，振动频率等微观物理数据，就可以由此式求出反应的速率常数。所以这个理论也称为绝对反应速率理论。
２． 过渡状态理论的热力学方法处理
过渡状态理论的热力学处理就是用反应物转变为活化络合物过程中的热力rGmrHmTrSm学函数的变化值来计算Kc，并进一步计算速率常数值k。（对于n 分子的反应）
kBT1nrSmrHmk(c)exp()exp()hRRT
对于气相的反应，也可以用压力表示浓度，则有
kBTp1nrSm(p)rHm(p)k()exp[]exp[]hRTRRT
Ec,Eb，E0，Δ≠r Hm⊙，Δr≠Sm⊙，Ea和指前因子之间的关系
（1）几个与能量有关的物理量的含义及相互关系
Ec是发生有效碰撞时，分子的相互移动能在碰撞时的质心连线上分量的阈值
Ea = Ec + RT E0是活化络合物的零点能与反应物的零点能的差值，Eb是反应物形成活化络物时所必须翻越的能垒的高度。
11EaEb[h0h0(反应物)]L22
E0与实验活化能的关系为Ea = E0 + mRT（m包括了普适常数及配分函数中所有与T有关的因子，对一定的反应体系，有定值。
对于理想气体的反应，Ea≈Δ当温度不太高时，Ea≈Δ
r
≠
≠
r
Hm+ nRT（n为气态反应物的系数之和）
⊙
Hm⊙
两种速率理论的比较
分子碰撞理论把分子看作是没有结构的球体，分子之间的反应看作是硬球之间作用能大于某一特定的阈能的有效碰撞，对很简单的反应可以计算出反应的速率常数。但由于模型的粗糙，对稍微复杂的反应的计算也不能和实验相符，为了迎合实验数据，提出了几率因子，但它又不能由碰撞理论本身得到。另外，该理论本身也不能解决反应阈能的计算问题。但分子碰撞理论必定给人们描绘了反应过程中分子相互作用的清晰图象，成为反应速率理论进一步发展的基础。
一、精品课程的定位
精品课程应具备科学性、示范性和创新性,这些特征主要是通过课程内容来体现的,教学内容和课程体系改革是精品课程建设的核心。精品课程是一个示范性载体,应符合学校办学定位、教育理念，同时精品课程建设亦是优秀教师队伍的建设，是每一位教师教学经验、知识结构及教学理念的综合体现。
《大学化学》课程如何更好地为学校办学服务，是我们一直深思的问题。西安建筑科技大学作为一所以土木、建筑及相关学科为特色的全国知名土建类院校之一，我校《大学化学》课程的建设多年来一直紧紧围绕学校办学定位和专业特色，有针对性地对不同专业在内容上做适当微调，对于土木工程专业，授课时专门介绍有关钢筋混凝土腐蚀与防护的内容，对于环境工程专业则结合授课内容，对水处理的化学原理适当加深拓宽。这些举措，对于学生专业思想的培养起到了潜移默化作用，学生对于本课程学习的主动性也大为加强。
二、《大学化学》精品课程建设的现状与目标
从培养创新型和复合型人才的目标出发，经过长期的教学实践和探索，大学化学课程组教师在教材编写、课件制作、教学大纲修订以及实验设计和改革等方面做了大量工作并已取得多项成果，构建了一套服务我校专业建设，符合我校办学定位，具有我校专业特色的精品课程体系。《大学化学》2010年被评为校级精品课程。
一本好教材是精品课程建设的基础[2]，针对我校专业特色，由我校主编的国家“十一五”规划教材《大学化学》[3]，立足点首先考虑教材内容应满足我校相关专业知识结构的需求，因此，我们在编写时专门编写了有关钢筋混凝土、水处理以及水泥等与我校专业密切相关的内容。该教材甫一出版发行，即受到全国兄弟院校的欢迎，已多次重印，并荣获我校优秀教材2等奖。
以该教材为蓝本，由笔者制作的《大学化学》课件，荣获“第九届全国多媒体课件大赛”陕西赛区优秀奖，课件图文并茂，教学效果好，深受学生欢迎。
实践教学环节，针对我校专业特色，为土木工程专业量身设计的“混凝土CaO溶蚀规律设计性实验”使同学们深切体会到化学与其专业之间的关系，极大激发了学生的学习兴趣，该综合实验荣获学校优秀教学成果奖。
在教学团队建设方面，通过多年的教学实践，已形成了一支以中青年教师为骨干、知识结构合理、教学经验丰富、注重教书育人、教风严谨、积极进取的教师队伍。
我们的目标是通过优化教学团队结构、完善教材建设、更新课件内容以及实现《大学化学》课程的网络教学模式等举措，实现资源共享，建立一套既符合我校办学特色，又能满足培养复合型人才要求的《大学化学》教学模式，形成一套从教材、课件到网上课堂体系完整的教学资源，将本课程建设成为特色鲜明的精品课程。
三、《大学化学》精品课程建设思路
教材体系和师资队伍建设是精品课程的基础，现代化教学方法和手段是精品课程建设的重要途径[4]。精品课程的教学方式,教学手段也需体现精品意识。多年来，课程组积极开展形式多样的教学法活动，探索教学方法和教学手段改革[5]，为《大学化学》精品课程的实现奠定了坚实基础。
1. 注重课堂授课艺术
学习借鉴化学界名师的课堂授课艺术，对于教学质量的提高影响很大，笔者有幸聆听过全国首届名师吉林大学宋天佑教授和西北大学史启祯教授讲课艺术的风采，浓缩了名家数十年教学经验的精彩示范使人受益匪浅，直接影响笔者对课堂艺术的追求。针对教学中的难点和重点引导、启发学生积极思考，力争做到深入浅出。力求在讲课中提出问题、分析问题，激发学生探究和解决问题的愿望，注重对学生逻辑思维的培养。
2. 重视学生实验技能的培养
大学化学实验是本课程的重要组成部分[6]，通过实验环节，使学生巩固、加深所学大学化学的基本理论，培养学生独立操作、观察纪录、分析归纳，撰写实验报告等多方面的能力。
3. 注意将一些新的科技动态及科研成果融入教学中
多年教学实践使我们深刻体会到,在学时有限的情况下,正确处理好基础知识教学与化学前沿知识介绍的关系,是大学化学教学改革的一个重要内容。在教学改革中,我们始终坚持“强调基础、介绍新知”的原则,切实处理好教学内容深度和广度的关系。例如，在教学中介绍纳米科技与分子组装技术，使学生感到化学与周围世界息息相关，从而激发学生学习化学的积极性和主动性。
4. 现代教学手段的应用
计算机多媒体技术的迅速发展，使传统教学模式正在发生巨大而深刻的变化，我们从课程目标、教学内容、教学对象的特点出发，采用传统板书与多媒体教学相结合，实现了教学手段现代化，教学方法多样化，提高了教学效率和教学质量。对于物质结构内容中的一些相对抽象、难以理解的概念，多媒体教学有其独特优势，能使教学内容更加直观、生动，大大提高了学生的注意力和对教学内容的理解。
四、《大学化学》精品课程的主要特色
首先，专业特色突出是我校《大学化学》精品课程的一大特色。本课程建设宗旨以符合学校办学定位和学科发展为出发点，因此，从教材内容到实验设计无不带有我校专业特色的烙印。
其次，教学、实验条件优越是本课程的另一特色。教材系“十一五”规划教材，授课教材及课件荣获校、省级嘉奖，化学实验中心是省级教学实验示范中心。
摘要：从学校办学定位和学科发展出发,阐述了《大学化学》精品课程体系建设的基本思路与实践,并简要介绍了《大学化学》精品课程体系建设的现状、目标、途径及特色。
关键词：办学定位,专业特色,大学化学,精品课程
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关键词：科学观念；科学教育；化学能量观；化学课程；能量
文章编号：1005–6629（2015）1–0007–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
能量常简称为“能”，是化学课程中常常要涉及的一个重要概念，跟化学能量观有关的问题日益受到人们的关注。然而，对于什么是能量观、化学课程中要关注哪些能量问题、怎样应用能量观搞好化学教学等基本问题，不少人若明若暗，也还有一些问题需要深入讨论。本文拟就这些基本问题以及为什么要重视化学能量观、怎样养育学生正确的能量观等做一些初步的探讨。
1 能量与能量观概述
1.1 能量概念形成简史
观察周围运动着的物体，可以看到它们中的大多数最终会停下来。但是，千百年来对天体运动的观测，并没有发现宇宙运动有减少的迹象。由此，16、17世纪的许多哲学家都认为，宇宙间运动的总量是不会减少的，只要能够找到一个合适的物理量来量度运动，就会看到运动的总量是守恒的。这个物理量是什么呢？法国哲学家、数学家和物理学家笛卡尔（Rene Descartes，1596～1650）根据弹性碰撞运动提出，质量和速率的乘积是一个合适的物理量。后来牛顿（Isaac Newton，1643～1727）对此作了重要的修改：不用质量和速率的乘积，改用质量和速度的乘积mv来量度运动。牛顿把mv叫做“运动量”，就是现在说的动量。1686年，莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz，1646～1716）根据落体运动认为，mv2是能使物体活泼起来（动起来、热起来）的“活力”，是物体的真正运动量度；并认为静止物体的压力或拉力是“死力”，其量度是mv。他所说的“活力”实际上跟能量概念相似。
经过半个多世纪的争论，直到19世纪中期，恩格斯（Friedrich Von Engels，1820～1895）根据当时自然科学的最新成就，特别是能量转换与守恒定律的发现，从运动转换的观点，精辟地论述了动量和动能这两个概念。恩格斯指出：“如果已经存在的机械运动以保持机械运动的方式进行传送，那么它是按照质量和速度的乘积的比例进行传送的。但是，如果机械运动传送的方式是：它作为机械运动是消失掉了，而以位能、热、电等等形式重新出现，一句话，如果它转变为另一种形式的运动，那么这一新形式的运动的量就同原来运动着的质量和速度平方的乘积成正比。一句话，mv是在机械运动中量度的机械运动。 mv2是在机械运动转化为一定量的其他形式的运动的能力方面来量度的机械运动。我们已经看到，这两种量度因为是互不相同的，所以归根到底并不互相矛盾。[1]”
现代意义的能量一词是英国的托马斯·杨（Thomas Young，1773～1829）在1807年提出的，他把能量定义为“作了功的力”，把力与能量区分开来，并揭示了能量可以用功来测量。但是，杨的提议在相当长的时间里没有为人们所接受，直到19世纪50年代以后，“能”这个术语才逐渐被物理学界广泛承认和采用[2，3，4]。1905年，爱因斯坦（Albert Einstein，1879～1955）创立了狭义相对论，进一步指出动量和动能原来是一个统一的“能量-动量矢量”的不同分量，揭示了两种量度的统一，从而在新的水平上平息了两种量度旷日持久的争论[5]。
在能量概念形成过程中，人们或多或少受到发现质量守恒定律的启示。例如，俄国的罗蒙诺索夫（Михаил Васильевич Ломоносов，1711～1765）在1748年就说过：“这个普遍的自然规律也可以引申到运动的规律上去，因为一个物体用自己的力去推动另一个物体时，它本身就失去了这个力，而把它传给另一个由此获得运动的物体。[6]”
总之，虽然能量是一个常用的和基础的物理概念，但由于它非常抽象、难以简明地定义，物理学家一直到19世纪中叶才真正理解能量这个概念，在此之前能量常常被与力、动量等概念相混。
1.2 对能量的一些认识
1.2.1 能量的形式
能量跟运动紧密联系着，任何运动都需要能量。对应于物质的多种运动形式，能量也有多种形式，例如机械能、热能、电能、光能、声能、化学能等等。不同形式的能量彼此可以互相转换，不会消失，只能转移。
1.2.2 内能
内能是体系内部能量的总和，跟内部的结构（如原子结构、分子结构、晶体结构等）位能和微粒运动产生的动能有关。具体地说，内能包括组成物质系统的分子的平动能、转动能、振动能、分子内部电子的动能和位能、原子核内质子和中子的动能和位能、分子间相互作用的位能，以及空间电磁辐射能等。内能是体系本身的性质，仅决定于体系内部运动状态。内能的改变只与起止状态有关，在定态下有一定的值，与变化过程无关。
对于一个系统的内能的改变来说，做功和传递热量具有相同的作用，它们都可以作为内能变化的量度。
1.2.3 热能
热能是物体之间因为温度不同而传递的能量，其本质是物体内部大量实物粒子（分子、原子等）无规则运动的动能（包括平动能、转动能和振动能）之和，是分子热运动的动能。热能是能量的一种形式，是内能的一部分，把热能与内能等同起来是错误的。
物体具有的热能是其构成微粒无规则运动并相互碰撞的表现。有作者坚持“不相互碰撞的分子或原子的无序运动产生的能量称为物质的热能”，这个说法是错误的。按照这个说法，只有在无限的空间里物质才会具有热能，因为在有限的空间里分子或原子无序运动一定要相互碰撞，而事实是：物体无论大小都是具有或多或少的热能的。而且，把能量说成是运动的结果也是不妥的。
在热的认识史中，为了解释燃烧过程总是伴随着发热、发光的现象，拉瓦锡（A. L. Lavoisier，1743～1794）曾提出空气是氧与热素、光素的混合物，物体在燃烧时夺走了其中的氧，剩下了热素和光素，所以就出现了发热、发光现象。他在1789年提出的元素表中就列有热素和光素。然而，1798年伦福德（Rumford，1753～1814）发现，在一个密封的水箱中用钻头钻炮筒时，炮筒的温度能升得很高，显然，这热不是来自于周围空气，也不可能来自于水，结论只能是来自于摩擦，否定了热素的存在。1799年戴维（Humphry Davy，1778～1829）在低温真空装置中使两块冰摩擦，得出了跟伦德福相同的结论。1857年，克劳修斯（Rudolf Clausius，1822～1888）在研究理想气体分子的热运动时，证明气体的绝对温度由其分子的平均动能决定。后来，麦克斯韦和波尔茨曼证明任何物体都是如此。1878年焦耳（James Prescott Joule，1818～1889）最后确定了热功当量，终于牢固地确立了热动说。
1.2.4 能量的转换
当能量是属于非热能的形式时，它转换成其他形式的能量的效率可以很高甚至是完美的转换。然而如果是热能的话，在转换成另一种形态时，总会有转换效率的限制。
在能量转换的过程中，系统的总能量保持不变，总系统的能量在各子系统间做能量的转移，当某个子系统损失能量时，必定会有其他子系统得到这损失的能量，所以总能量不改变。这个能量守恒定律，是在19世纪初所提出的，适用于任何孤立系统。
1.2.5 能量的耗散
能量以热的形式散发到周围空间而无法再继续做功的现象称之为能量的耗散。在能量的转换过程中，能量的耗散是不可避免的。这就是为什么能量守恒，能源是不守恒的原因所在。熵是不能再被转换做功的能量的量度，熵的大小是无效能量的大小。
关于能量，还有许多秘密有待于通过进一步探索来揭开，例如：宇宙中的能量从哪里来？宇宙中的能量总量究竟是多少？它是怎样产生的？能量是标量吗？有没有负能量存在？……
1.3 能量的本质与界定
能量与物质有着内在的联系。1905年，著名物理学家爱因斯坦在狭义相对论中导出了E=mc2这一质能关系式，表明质量和能量是同一的，是它们的统一体的两种表述，深刻地阐明了能量的物质性：质量就是内敛的能量，能量就是外显的质量。由于反物质与正物质发生碰撞将会完全湮灭、100%地转化成能量，有人认为：说“能量也属于物质”，倒不如说是“其实物质属于能量”。
世界万物是不断运动着的，运动是物质的存在方式。在物质的一切属性中，运动是最基本的属性，其他属性都是运动属性的具体表现。能量是物质的一种存在方式，并且反映着物质的运动属性。有人说“能量来源于运动”，这种说法实际上把能量与物质运动二元化，否定了能量是物质的一种存在方式，否定了能量是物质运动的反映，是欠妥的。
物理学和哲学都关注能量，它们分别从自己的视角对能量做出了不同的界定。
能量的物理学定义是：能量是描写系统或者过程的一个量。对于系统来说，一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量状态转换为该系统现状的功的总和；对于过程来说，能量是物质运动的表现和一般量度，是物质运动规模的单值函数。后一个定义说明了能量是什么，前一个定义只说明了量度能量变化的操作性思路。
能量的通俗定义是“做功的本领”，寓意通过量度物体所做的功即可确定其能量。实际上，能量不只是用来做功，还可能以热量形式表现出来，物体也不能竭尽其所有能量来做功。这个定义没有揭示能量的本质，但是以这个定义为基础，通过热功当量综合考虑做功和热量变化可以确定物体的能量变化。
能量的哲学定义是：能量是一种客观存在，自然界的万物都是它的表现形式。能量的哲学定义涉及了能量的本质问题。
1.4 能量观的定位与结构
根据上面的讨论，能量观应该跟物质观有着直接的、密切的联系，两者在观念体系中应该位于同一层级。有些作者把能量观划属于次级的物质结构观或者物质变化观（化学反应观），甚至划属于物质应用观之下，显然是欠妥的。
就人类现在居住的地球环境而言，目前人们关于能量的认识，大体上可以归结为对能量本质的认识；对能量形式及其分类的认识；对能量转换的认识；对能量耗散的认识以及对能量守恒的认识等。与此对应，能量观是由能量本质观、能量形式观、能量转换观、能量耗散观和能量守恒观等构成的认识体系。
2 化学能与化学能量观
为了深入认识物质及其化学变化，化学一方面接受并运用了物理学中的能量概念，同时也衍生形成了具有化学学科特点的能量概念，作为化学能量观核心概念的“化学能”就是这样的典型。
2.1 化学能
前面已经说到，能量跟运动紧密联系着，对应于物质的多种运动形式，能量也有多种形式。通常把物质在进行化学运动（即发生化学变化）时所吸收或者释放的能量叫做化学能。由此可以确定，化学能只有在发生化学变化时才释放出来，变成热能或者其他形式的能量。
化学反应是原子重新组合变成新的物质的过程。在化学反应过程中，总要发生一些化学键的消失（断裂）和另一些化学键的形成。不同的化学键一般具有不同的能级。因此，物质发生化学反应时，体系的能量同时要发生变化。化学键的断裂和形成跟电子运动状态的改变有关，这意味着化学键能的本质是电子在电磁场中的位能发生变化。
但是，发生化学变化时所吸收或者释放的能量（化学能）并不是只跟化学键能有关。根据热力学的研究，在恒温恒压条件下进行的任何过程，都有一个焓变ΔH（恒温恒压条件下的反应热），它包括两部分的能量，一部分是ΔG，能自由地转变为各种形式的功（即做有用功，包括体积功、电功、机械功、反抗地心引力功等），所以被叫做自由能变化；另一部分是ΔQ，不能用于做有用功，而是消耗于增大体系混乱度或增加熵变，是用于改变体系组织（有序性）的能量，通常表现为热量：ΔH=ΔG+ΔQ。
ΔQ跟温度T和熵变ΔS有如下关系：ΔQ=TΔS，因此，ΔH=ΔG+TΔS。
在恒温恒容条件下进行的过程，体系内能变化ΔU也可以分为两部分：一部分是恒温恒容条件下的自由能ΔF（赫姆霍茨自由能），另一部分是TΔS。其关系式为ΔU=ΔF+TΔS。
实际上，有限的物质体系都有达到最低位能状态和最大混乱度的倾向，一旦其混乱度（或有序性）发生变化，就要有能量的释放或吸收。
化学反应的发生，往往需要克服一个能量障碍：满足活化能（E）要求。根据玻尔兹曼分布因子e-E/kT（即分子在给定的温度T下，能量大于或等于活化能的概率），化学反应速度与活化能是相关的。化学反应所需要的活化能，可以热能的形式提供。
化学能是一种内能，是一种隐蔽的能量，需要经由化学反应释放出来，不能直接用来做功。
2.2 化学能量观
2.2.1 什么是化学能量观
所谓“化学能量观”只是泛指化学领域中跟能量关联的各种问题的概括性的、综合性的、总结性的认识（见解、看法），一般不针对某一个特定的问题，跟“化学能观”不是一回事。
化学能量观跟一般的能量观也不是一回事，后者视野更广，层次更高，不能把两者混为一谈。化学能量观是一般能量观在化学领域的映射，因而应服从于一般能量观。
有人认为，“化学能量观是指从能量角度认识化学反应的学科观念”，这种说法似乎把化学能量观窄化了，因为化学能量观不只是从能量角度认识化学反应问题，它也涉及研究分子轨道的能量以认识分子的性质等；另一方面，虽然能量是一个核心的科学概念，也是一个基础的物理概念，在化学中并不是基础的概念，把它说成（化学的）“学科观念”是否妥当还需深入思考。
有人说：“化学能量观包含下列4部分：（1）物质都具有能量，不同的物质或同一物质不同的状态具有不同的能量；（2）化学能是能量的一种存在形式，它可以跟其他形式的能量相互转换，化学变化不仅是物质发生变化，它总是伴随着能量的转移或者转换，而且遵循能量守恒定律；（3）能量是影响化学反应速率和化学平衡的重要因素；（4）能源是社会发展的基础，能源的开发和利用离不开化学。”其中的第1部分应该划归一般能量观；第2部分其实也可以划归一般能量观；第3部分将温度跟能量等同起来，是欠妥的；第4部分有将能源与能量混淆之嫌，不应划归化学能量观。
2.2.2 化学能量观的结构
参照一般能量观的结构，可以推论化学能量观包含着化学能量本质观、化学能量形式观、化学能量转换观、化学能量耗散观等组成部分。
所谓化学能量本质观的涵义主要是：化学变化总是伴随着能量现象，化学变化中的能量变化是有关物质系统化学运动的重要表现和一般量度。物质在发生化学变化时所吸收或者释放的能量（即化学能）跟物质系统内部电子的电磁场位能变化、内部电子的动能、原子核内质子和中子的动能和位能、结构微粒运动的动能（包括平动能、转动能、振动能等）、结构微粒间相互作用位能的变化，以及物质体系组织改变消耗的能量等有关。
化学能量形式观的涵义主要是：物质在发生化学变化时所吸收或者释放的能量形式，除了涉及化学能、热能和各种功（例如体积功、电功）之外，还可能涉及多种辐射能（光能、电磁能）、声能等等。
化学能量转换观的涵义主要是：物质在发生化学变化时可以发生能量由一种形式向另一种的转换、内能与外部能量的相互转换；化学变化时的能量转换遵守能量守恒规律。不同能量形式之间的转换是有条件的，例如，在涉及物质转化时，通常要发生能量的耗散；有时需要满足活化能、需要借助于特殊的技术装置。
化学能量耗散观的涵义主要是：物质在发生化学变化时总要有一部分用于改变体系组织状态（改变体系的熵或微观混乱度），形成以热为形式的能量耗散现象，导致化学能与自由能不相等。
2.2.3 化学能量观的特点
化学能量观有两个显著的学科性特点：
（1）化学能量现象一般都涉及物质（实物材料）的变化（包括可能的变化），即涉及化学变化；
（2）涉及物质的微观结构的变化，既涵盖跟化学变化相联系的电离能、键能、轨道能、晶格能等微观的能量概念，也涵盖反应热、燃烧热、中和热、结晶热等宏观的化学能量概念。
2.3 化学能量观的教育教学价值
化学能量观的教育教学价值主要在于：
（1）从化学学科角度丰富和深化对能量的认识。物质运动的多样性决定了能量形式的多样性。能量是一个核心的科学概念，只有从多种角度认识能量，才能更深入地了解它的本质、形式、转换及其规律等等，化学能量观的教育教学价值首先就在于此。
（2）促进对化学变化和物质结构等知识的认识。科学观念是具有方法论意义的，化学能量观也是如此。它可以帮助人们从特定角度解释和理解物质的化学性质和行为，确定化学变化的条件，发现化学运动的规律，拓展化学反应的应用等等。例如，没有化学能量观，很难教好、学好“化学键”、“热化学”、“电化学”、“化学反应速率和化学平衡”等重要内容。电离能、键能、晶格能等能量概念有助于学生形成原子、分子和晶体的稳定结构等认识。
（3）拓展化学的研究和化学知识的应用。化学能量观可以拓展化学的研究，例如根据键能、活化能等概念以及能量形式相互转换规律，辐照化学、超声化学得以形成。化学能量观还可以拓展化学知识的应用，例如化学能和其他形式能量的相互转换规律在能源化学等领域已经得到了广泛的应用。
（4）强化化学跟物理学、生物学等学科之间的联系，促进统一的科学概念形成和学科的融合，从而有利于提升学生的科学素养。
（5）深化和强化学生对辩证唯物主义的理解。
3 化学课程中的能量和能量观
要了解中学化学中涉及哪些化学能量观，需要先了解中学化学课程中涉及哪些跟能量有关的知识技能。
现行化学课程标准[7，8]中规定的有关能量的内容如表1所示。
由表1可以看出，现行课程标准中涉及能量的内容是不多的，深度是较浅的。而且，这些内容的分布有两个特点：（1）主要是对化学中的能量现象和某些特殊能量概念的介绍，以及对化学中的能量转换的介绍；（2）高中必修部分集中于《化学2》模块；高中选修部分集中于《化学反应原理》模块和《物质结构与性质》模块。
根据上述规定和分布特点，现行中学化学课程可以使学生在物理学课程中初步形成的能量意识得到强化；但是，由于不能使大多数高中生获得足够的能量知识以及对能量本质的认识，现行化学课程难以使学生形成比较全面的能量观；在有关内容的教学中，学生（甚至于教师）仍可能产生一些错误或模糊的认识，例如把焓变等同于反应热、把实测的一些能量数据绝对化，需要注意研究相应对策；等等。
4 化学课程中能量及能量观的教学
总的看来，中学化学课程中对化学能量观的教学要求不宜太高，在平时的教学中只要搞好有关的知识技能教学，掌握有关的能量概念、规律和计算、了解不同形式能量转换的典型实例，能够举例或者用于解释不太复杂的问题就可以了，不必加码提出过高的要求。在复习阶段，可以对同类能量现象作一点初步的、简单的概括。对能量的本质可以只做渗透，不做要求。
一般说来，在中学化学教学涉及能量和能量观的教学中应注意下列几点：
（1）搞好有关的能量概念的教学。要注意通过分析、综合来概括各种化学能量现象，明确其涵义和化学认知功能，在此基础上形成宏观的和微观的化学能量概念，以利于进一步概括、综合、总结形成有关的观念。
（2）注意形成和巩固能量形式及其转换规律的认识，引导学生明确能量变化跟化学变化的关系，渗透辩证唯物主义教育。
（3）注意有关知识的应用，能应用有关知识解释能量变化的原因，解释和举例说明某些能量现象、物质性质、实际意义等，让学生在应用中深化和拓展对能量的认识。
（4）宏观能量变化的测量和计算是能量研究的重要内容，但在中学化学中只安排中和热的简单测定和应用盖斯定律进行反应热的简单计算。在教学中应着重让学生了解测量和计算的基本思路，不宜提出过高的要求。
（5）介绍焓变、熵变和自由能等抽象的能量概念，是为“用焓变和熵变说明化学反应的方向”教学服务的，应结合“用焓变和熵变说明化学反应的方向”的教学进行。课程标准必修部分对这些内容并未安排，更未提出要求；选修部分要求也不高，并且不作为高考内容。
有些教师在教学中仿照大学的教学模式给中学生讲授这个内容，其效果很差，方法是欠妥的。在教学时不妨采用科普手法，应用实例通俗地说明。这是完全可能的，因为热力学第二定律概括了大量的事实，涉及生活和自然环境的方方面面，贴近学生生活寻找好例子完全可能。例如，人在进行体力劳动做功时身体总是要发热、出汗，这个例子对于帮助学生认识和理解化学能在自由地转化为其他形式的能或功（“自由能”）的同时总要有一部分以热的形式释放出来，是十分有效的[9]。
“用焓变和熵变说明化学反应的方向”涉及化学中的能量耗散，对学生了解化学反应的方向、全面地认识能量现象是有意义的。笔者认为，适当地扩大这个内容的科普范围，让更多的学生有所接触、有所了解是有益的，这样做不会增加学习负担。
（6）搞好化学能量观养育的整体设计，注意平时教学与专题复习的合理分工和相互配合。
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[5]北京师范学院物理系中学物理教学研究编委会.中学物理教学研究第4集[M].北京：原子能出版社，1983：3～4.
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[7]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011.
[8]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（实验版）[S].北京：人民教育出版社，2003.
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