1、鲁科版高中化学必修2第二章化学键鲁科版高中化学必修2第二章化学键、化学反应与能量教材分析报告 (成员：肖 飞 刘华峰 李玉梅 韩丽媛 蒲晶晶 努日曼 ) 我们小组给大家主要分析的为鲁教版高中化学必修二第二章化学键、化学反应与能量的相关内容。这部分内容在高中化学教学中占有非常重要的地位和作用。这部分内容主要让学生从化学键的角度和能量变化的角度认识化学反应的本质，认识化学反应的表征和特点以及了解化学反应在实际生产生活中的应用。高中化学教材基于一标多本的编写特点，主要有三个版本，依次为人教版、苏教版、鲁教版。我们将对这三个版本的教材进行对比分析，从而对有关化学反应与能量这一主题的相关内容做以简单的分
2、析。下面我们主要从以下几个方面对其进行分析： （1）【课标与教材的一致性】（包括对应性和适切性） 一）课标与教材的适应性 1、课标内容 a .知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 b.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 c.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 d.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 e.通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 2、三套必修教材中关于“化学反应与能量”的教学内容的比较知识内容苏教版人教版鲁教版化学反应速率与化学反应限度1、化学反应速率（表示方法及影
3、响因素)2、化学反应的限度（化学平衡）1、化学反应速率2、化学反应限度1、化学反应速率2、可逆反应和化学平衡状态能量的变化1、化学反应中的热量（化学反应中的热量变化-放热反应、吸热反应、热化学方程式、燃料燃烧释放的能量）2、化学能与电能的转化（化学能转化为电能-原电池、化学电源；电能转化为化学能-电解）1、化学能与热能（化学键与化学反应中能量变化的关系；化学能与热能的互相转化）2、化学能与电能（化学能与电能的互相转化，发展中的化学电源）化学键与化学反应（化学键与物质的变化；化学键的类型；化学键与物质的构成；化学键与化学反应的能量变化应用太阳能、生物质能和氢能的利用（太阳能的利用；生物质能的利用
4、；氢能的开发与利用-化学反应的利用（利用化学反应制造新物质，利用化学反应为人类提供能量） 从上述可以看出，化学反应和能量的教学内容中，三种教材均涉及到化学反应速率、化学平衡、原电池等非常重要的核心知识。化学反应速率和化学平衡是认识化学反应的两个视角，学习这些知识一方面能深化学生对化学中学过的化学反应的认识，同时为学习有机化学反应（如酯化反应）奠定了理论基础。通过原电池的学习，不仅能够了解化学能是如何转化成电能的，还能进一步认识氧化还原反应的本质。在上述内容基础上，苏教版还增加了电解，热化学式的书写、生物质能的利用等知识，使有关化学反应和能量的知识体系更加完整。（2）【知识体系】：基于课标中第二
5、个主题化学反应与能量的要求，再结合各个版本教材编写风格的不同、要求程度的不同、侧重点的不同以及考虑到不同地区学生认知水平的差异，所以在三本教材中对于这一部分主题的知识体系设计是这样的。在鲁教版中将这部分内容安排在了高中化学必修二第二章即化学键、化学反应与能量。教材中是通过三节内容来完成这一章的依次为1、化学键与化学反应；2、化学反应的快慢和限度；3、化学反应的利用。人教版中将这部分内容也安排在了高中化学必修二的第二章即化学反应与能量。它也是通过三节来完成的。1、化学能与热能；2、化学能与电能；3、化学反应速率与限度。在苏教版中将这部分内容安排在了高中化学必修二的第二个专题即化学反应与能量转化。
6、在苏教版中是通过四个单元来完成的。依次为1、化学反应速率与限度；2、化学反应中的热量；3、化学能与电能的转化。4、太阳能、生物质能、氢能的利用。从三个版本中我们可以看到对知识呈现有所差异。但是基本上都涵盖了课标中对于这一部分所要求的知识内容，尽管编排、组织上有所不同但是所涉及到的知识基本相同。但有一点不同之处就是对于化学键的内容，在人教版和鲁教版中是放在了第二章，结合化学反应来引出。但在苏教版中却将其放在了第一个专题。总的来说所涉及的知识能容主要有化学键理论（离子键、共价键、离子化合物、共价化合物），化学键与化学反应（吸热反应、放热反应），能量转化之间的关系，化学反应速率与限度理论（化学反应速
7、率、化学平衡及其移动、可逆反应概念、化学反应在实际生产、生活中的应用以及化学反应与其他形式能量之间的转化，认识到提高燃料燃烧的重要性等知识点。（3）【知识组织】： 三本教材中所涉及到的知识体系基本相同，所涉及到的内容板块也相同，这都是基于课表内容标准的要求。但是在对这些知识进行组织的时候却有所差异。下面我们主要从知识的组织上对三本教材进行对比分析。在人教版中对于这部分内容的编排是这样的。第一节化学能与热能。首先从微观角度即化学键的角度让学生认识化学键的断裂和形成是化学反应过程中导致能量变化的根本原因。除此之外基于能量守恒定律和质量守恒定律还渗透了化学能与热能之间的相互转化，生物体内能量的转化和
8、利用的相关内容。让学生从化学反应中最常见的热能转化认识到化学反应过程中是伴随能量变化的之一基本概念。在学生了解了化学能与热能转化的基础上有引出了第二节内容化学能与电能。让学生认识到化学能与其他形式能量的转化过程。在这一节中主要基于对化学能与电能之间转化的装置即原电池的分析来了解这种形式能量的转化。最后结合、联系生活介绍了生活中常用的几种化学电源，让学生更加感受到了化学能与电能之间转化在生活中的广泛应用，激发学习化学的兴趣。在第三节中介绍了化学反应速率和限度的相关内容。因为学生在此之前已经了解了化学能与多种形式能量之间的转化，他们也认识到不同形式能量之间的转化是基于化学反应而完成的，因此突出了对
9、化学反应进行研究的重要性。所以教材紧跟前两节内容在本节分析了化学反应快慢的表征化学反应速率；化学反应限度的研究中又引出了化学平衡的概念，可逆反应的概念，在介绍完主要内容之后简单介绍了化学反应条件控制在生活、生产中的应用。从人教版的编排来看所涉及到的知识点基本上是按照初步形成概念理论到概念、理论的应用，只是在概念形成过程中就结合了应用。并没有单独来讲应用。在对知识组织时发挥了实验、栏目、文字和图片的作用。在鲁教版中也分三节来完成。第一节化学键与化学反应中也是首先从化学键的角度分析了化学反应过程中物质变化的原因，得出了化学键的断裂和形成是导致反应过程中物质变化结论。但是相比于人教版而言它紧接着介绍
10、了化学键的内容。离子键、离子化合物、共价键、共价化合物的内容。人教版和苏教版却将其放在了第一章中讲解。然后介绍完价键理论后阐述了化学键与化学反应中能量变化关系，得出化学键的断裂和形成也是导致反应过程中能量变化原因的结论。介绍完第一节内容后学生了解了化学键是导致化学反应过程中物质变化和能量变化的原因。接着在第二节介绍了化学反应速率和限度的相关内容。如可逆反应、化学平衡的概念，化学平衡的移动、化学反应速率及其影响因素的探究。这一部分教材中安排了大量的实验素材来辅助教学，更加体现知识的探究过程。有了前两节的基础学生已经知道了化学反应过程中会伴随能量和物质的变化。那么化学反应有哪些用途呢？基于此教材在
11、前两节建立和形成概念之后在第三节安排了化学反应的利用，从利用化学反应制备物质和利用化学反应提供能量两个角度来介绍了化学反应的在生活、生产、实验中的作用和应用。在这一节中才涉及到了化学能与其他形式能量之间的转化（主要电能）。从而我们对比人教版和鲁教版就可以发现这两本教材进行知识组织时有很大的差异。人教版剖析概念的同时渗透了应用，二者穿插进行迁移应用，而在鲁教版中则先是介绍所有的基本概念的理论，最后在联系生活、生产集中介绍他的应用。知识点编排相相对集中和系统。除此之外鲁教版较人教版有比较多的活动探究，更加能体现出对知识探究的过程性。而人教版中相对来说探究性活动数量较少。主要对于知识是以文字的形式组
12、织呈现。 了解了人教版和苏教版我们再来看一下苏教版中对于这一部分内容的组织情况。在苏教版中不这部分内容分为了四个单元来呈现。在第一单元中首先就介绍了化学反应速率和限度的内容。在介绍时安排了两个活动探究来辅助完成。在第二单元介绍了化学反应中的能量，主要涉及的内容有化学反应中化学能与热能之间的转化，提出了吸热、放热反应的概念。并且借助了交流与讨论来辅助完成。以燃料的燃烧为例介绍了化学能与热能之间的转化在生活中的应用实例。在第三单元中介绍了化学能与电能的转化。先以活动探究为例介绍了原电池的相关内容后又联系生活介绍了几种常用的化学电源，使学生感受到化学就在身边。充分体现了化学与生活的融合和联系。除此之
13、外在这一节中还以观察与思考的方式介绍了电能与化学能之间的转化，提出了电解池的概念。这在其他两个版本教材中没有涉及。在第四个单元中介绍了太阳能、生物质能、氢能的利用、借此来拓展学生的视野。苏教版教材从知识的编排风格上有点像人教版，但是苏教版中所选取的教学素材比较新颖，并且我们还可以看到苏教版对于拓展学生视野这方面比较注重，知识与技术的结合比较多。所在对知识组织时注重探究性和拓展性。总体而言三个版本教材在进行知识组织的过程中都按照感性认识阶段、基本概念形成阶段、深入探究阶段和技能提升阶段展开，符合新知识形成和建构的过程和规律。（4）【栏目设计】：从五个角度对三种版本栏目设计进行分类对比：人教版苏教
14、版鲁教版思考、讨论与交流栏目“思考与交流”、“学与问”“交流与讨论”、“问题解决”、“你知道吗?”“联想质疑”、“交流研讨”实验栏目“实验”、“科举探究”“活动与探究”、“观察与思考”“活动探究”、“观察思考”、“实验探究”资料栏目“科学视野”、“科学史话”、“资料卡片”“信息提示”、“你知道吗?”、“拓展视野”、“化学史话”“资料在线”、“知识支持”、“工具栏”、“知识点击”、“化学与技术”、“化学前沿”、“身边的化学”、“方法引导”习题栏目“习题”“问题解决”、“练习与实践”、“本专题作业”“练习”、“本章自我评价”知识归纳栏目“归纳与整理”“回顾与总结”“概括整合” 从表格中我们可以看到
15、三种版本的新化学教材，图文并茂，以图代文和利用图画、资料等创设学习情境的力度，语言生动活泼、简明扼要;版面设计新颖活泼、美观实用;加强实验内容和方法的改革，增加了不少探究性实验，并且密切联系学生的生活和社会实际，在实验中注重培养学生运用知识解决实际问题的能力。教材的编写方式体现了学生活动和探究的特点，重视科学探究过程和科学方法的培养，能够引导学生积极参与知识的获取过程以获得科学活动的亲自体验，提高学生的学习兴趣和求知欲。 同时，从表格我们可以很直观的看到鲁教版的栏目数最多，涉及面最广。“联想质疑”主要在学生已有的经验或者熟悉的事实和现象的基础上设置有关的学习情景并提出问题、引发思考，使学生对将
16、要学习的内容充满兴趣。而“交流研讨”栏目主要提供给学生各抒己见的园地，通过交流讨论使学生对有关问题获得更加深刻的认识。如必修二第二章“化学键 化学反应与能量”的“联想质疑”，开始便通过观察木炭在空气中燃烧和水在通电条件下电解的图片，提出除了物质变化外还有什么样的能量变化等。在实验设计栏目中鲁科版教材实验栏目的一个重要特点是：每个实验后面都有一些思考题或者归纳与整理的问题，让学生在完成实验之后及时总结实验过程中出现的问题或者总结所学到的知识，从而达到授人以渔的目的。鲁科版教材的资料栏目设置在三个版本中是最多的，比较多样化，目的在于引导学生高起点、大视野、多角度地认识化学科学。在习题设计栏目中，人
17、教版的栏目设计最少，鲁科版教材不仅在每一节后都设置了“练习”栏目，而且在每一章后设有“本章自我评价”栏目，包括一套练习题。苏教版教材的习题栏目设置比较多样化，在课文中有“问题解决”栏目，包括练习和部分例题;每单元后有“练习与实践”栏目;每一专题之后设置有“本专题作业”栏目，也包括一套练习题。知识归纳栏目中虽然三个版本都有设计，但是各有不同。尤其鲁教版不仅在各章最有总结，还有在每一节后都设置了“概括整合”栏目，以及时让学生巩固本节所学习的知识。如必修二第二章“化学键 化学反应与能量”P38中通过概念图的形式表现了化学反应中的物质变化和能量变化。（5）【知识呈现】： 知识呈现的形式一般比较多样化。
18、正如我们所知道的文字、图片、表格、实验活动、指导性栏目、化学符号、习题等这些都承载了一定的化学知识和化学信息。它们在知识传递的过程中发挥了重要的作用，也是实现知识交流和传递的主要手段。下面就从这些方面结合高中化学必修二第二章即化学反应与能量的相关内容简要分析一下知识的具体呈现过程。通过对知识体系、知识组织维度的分析我们知道鲁教版和人教版采用章节式的呈现形式，而在苏教版中却采用单元专题式的呈现形式。我们将对三个版本的教材进行对比借此来分析知识的呈现情况。 在鲁教版中主要分为三节来完依次为1、化学键与化学反应；2、化学反应的快慢和限度；3、化学反应的利用。在第一节化学键与化学反应中有分为两个部分：
19、（1）化学键与化学反应中的物质变化（2）化学键与化学反应中能量的变化。在第一个部分中教材为了呈现这部分的相关内容主要通过交流与研讨、表格、文字、讨论这些栏目来完成。在认识化学键与物质变化关系上首先水的电解为例来从微观的角度理解。进而在此基础上引出了离子键，共价键、离子化合物、共价化合物的相关内容。并用资料在线来呈现了离子键与共价键的历史。在第二部分主要通过一个活动探究来让学生在探究的过程中感受化学反应与能量变化的关系，进而从微观角度即化学键的角度更进一步理解化学键与化学反应中能量变化的关系。当然除此之外还有交流研讨，迁移应用、习题来辅助从多角度呈现知识。在第二节化学反应快慢和限度中。依然分为两
20、个部分来呈现（1）化学反应的快慢；（2)化学反应的限度。在第一个部分中教材首先通过联想与质疑来引出实际生产中的问题进而引出化学反应快慢的表征化学反应速率的概念。接着基于问题教材又通过活动探究来从实验的角度和学生参与的过程中感受、认识化学反应的快慢。除此之外还有这些像讨论、方法引导、化学与技术从多角度拓展化学反应快慢的知识。在第二个部分化学反应限度中也是首先通过联想与质疑呈现一些问题，在此基础上引出化学平衡的相关内容，教材呈现时主要通过文字、图片、观察与思考、习题来多视角呈现与本部分内容相关的知识。在第三节化学反应的利用中也是分为两个部分来完成，（1）利用化学反应制备物质；（2）利用化学反应为人
21、类提供能量。这一部分内容是我们在前面了解了化学反应限度、速率、化学键与能量的相关概念以及理论的基础上谈到了有关化学反应在实际生活、生产中的应用问题。这部分内容注重知识的迁移和应用。教材在呈现这部分内容时更多的是从生活、生产中寻找一些素材来呈现这部分内容，主要让学生感受到知识的实用价值和知识与生产、生活的紧密联系。具体是这样的在第一个部分利用化学反应制备物质中教材通过活动与探究来以实验室制备氯气为例以及工业上的氯碱工业为例来让学生认识到知识的重要作用。在第二个部分化学反应为人类提供能量中主要是以化学能与电能之间的相互转化为例，通过图片、文字、交流与研讨、活动与探究、追根溯源、资料在线等栏目从多个
22、方面给我们呈现了化学能与其他形式能量之间的转化方式，同时也让学生感受和体会到了化学反应对于我们日常生产、生活的重要意义。最后在三节内容完成后在本章的最后还设置了本章的知识整合和本章的自我评价，通过这两个方面主要对本章所学的重要的知识点进行联结，帮助学生构建本章的知识体系，寻找概念之间的联系，进而有利于学生掌握。最后通过本章测试来帮助学生对知识进行强化和理解。在人教版中第一节化学能与热能。首先从微观角度即化学键的角度让学生认识化学键的断裂和形成是化学反应过程中导致能量变化的根本原因。除此之外基于能量守恒定律和质量守恒定律还渗透了化学能与热能之间的相互转化，生物体内能量的转化和利用的相关内容。让学
23、生从化学反应中最常见的热能转化认识到化学反应过程中是伴随能量变化的之一基本概念。第二节内容化学能与电能。让学生认识到化学能与其他形式能量的转化过程。在这一节中主要基于对化学能与电能之间转化的装置即原电池的分析来了解这种形式能量的转化。最后结合、联系生活介绍了生活中常用的几种化学电源，让学生更加感受到了化学能与电能之间转化在生活中的广泛应用，激发学习化学的兴趣。在第三节中介绍了化学反应速率和限度的相关内容。因为学生在此之前已经了解了化学能与多种形式能量之间的转化，他们也认识到不同形式能量之间的转化是基于化学反应而完成的，因此突出了对化学反应进行研究的重要性。对于这些知识在呈现时也是结合内容的需要
24、通过文字、图片、表格、实验与活动探究以及相应的栏目设置来完成。充分发挥了栏目的指导性作用。在苏教版中将这部分内容分为了四个单元来呈现。在第一单元中首先就介绍了化学反应速率和限度的内容。在介绍时安排了两个活动探究来辅助完成。在第二单元介绍了化学反应中的能量，主要涉及的内容有化学反应中化学能与热能之间的转化，提出了吸热、放热反应的概念。并且借助了交流与讨论来辅助完成。以燃料的燃烧为例介绍了化学能与热能之间的转化在生活中的应用实例。在第三单元中介绍了化学能与电能的转化。先以活动探究为例介绍了原电池的相关内容后又联系生活介绍了几种常用的化学电源，使学生感受到化学就在身边。充分体现了化学与生活的融合和联
25、系。除此之外在这一节中还以观察与思考的方式介绍了电能与化学能之间的转化，提出了电解池的概念。这在其他两个版本教材中没有涉及。在第四个单元中介绍了太阳能、生物质能、氢能的利用、借此来拓展学生的视野。对于这些知识在呈现时依然是结合内容的需要通过文字、图片、表格、实验与活动探究以及相应的栏目设置来完成。通过以上的分析我们知道不同版本的教材在进行知识呈现的顺序上有所差异，但是在进行知识呈现过程中所用到的手段和方式基本雷同，可能只是在不同教材中进行选材时有所不同而已。当然我们可看到了不同版本教材中所设置的栏目在知识呈现时发挥了重要的指导性功能。尽管在不同版本的教材中有关内容的呈现方式和顺序不同，只是由于
26、各版本教材对相关内容的要求程度有所不同罢了，但是其所包含的知识体系和内容是相同的，也是完备的。(6)【习题设计】： 鲁教版教材习题设计从功能上可分为巩固基础知识型、过程或结果开放型和实际探究应用型三种类型。教材中引入了新题型，体现出习题的多样性，综合性，灵活性，内容上更注重与STS(社会、技术和科学）的联系。1、教材习题的特点：a.题型上体现了多样性b.内容上体现了有序性c.设计上体现了学科特点d.体现了开放性例如：通过氢气和氧气生成1mol水蒸气的能量变化过程的分析，然后推广开来，得出结论；破坏旧的化学键时，需要从环境吸收能量来破坏原子间的互相吸引；在形成新的化学键时，由于原子间的互相吸引而
27、对外释放能量，化学反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化；通过“思考质疑”，对程度好的学生进行“知识拓展”，引入“能量守衡或转化”定律；通过“活动探索”使同学们对吸热和发热反应，增强直观印象，同时明白化学反应不仅存在发热反应也存在吸热反应；再通过“概括整合”，使同学们对化学反应过程中的能量变化过程有一个清晰的认识，知道能量变化与旧化学键的断裂和新化学键的形成有着密切的联系。教材习题在实际应用中的问题a.教材习题量太少，不能满足教学内容的需要b.教材中有些习题与教学内容不完全配套，仍然存在“超纲”习题c.教材习题设计还没有很好的体现三维目标对比分析：三套版本的教材中苏教版习
28、题量最多，但平均每课时也只有2.9道习题，远不能满足巩固知识、培养应用能力的需要。(7)【实验、学生活动与探究设计】： 1）不同版本教材化学反应与能量中活动、实验、探究的对比 出版社栏目spit 吐出 spat / spit spat / spit人教版run 跑 ran run苏教版dive 跳水，俯冲 dived / dove dived山东科技版栏目设置的功能7will 将 would 一思考与交流light 点着 lit / lighted lit / lighted学与问arise 出现 arose arisen交流与讨论你知道吗交流研讨联想质疑一般出现在新内容之前，在学生已有的经验
29、或者熟悉的事实和现象的基础上设置有关的学习情景并提出问题，引发思考,使学生对将要学习的内容充满兴趣find 找出 found found二2. 以d结尾的词，把d变成t。如:buildbuilt, lendlent, sendsent, spendspent实验hide 隐藏 hid hidden / hid实践活动wind 缠绕；上发条 wound wound科学探究活动与探究观察与思考活动探究观察思考设置在学习活动中，引导学生通过观察化学实验思考有关的问题，通过亲自动手实验探究或者进行有关的调研活动，为培养学生科学探究能力，提高学生的科学素养创设了良好的情境三习题问题解决练习与实践本专题作
30、业迁移应用练习本章自我评价学生可利用此栏目提出的问题或者介绍的方法来检验自己对新知识的掌握程度,并应用知识解决某些实际问题四归纳与整理整理与归纳回顾与总结概括整合学完一节或者一章(一个专题)教材后,学生在此栏目的引导下建立新旧之间的知识联系，对所学知识技能、过程与方法进行概括、整合五提示信息提示工具栏方法导引一般出现在“活动探究”栏目旁，为学生进行实验探究活动提供相关资料、数据和方法思路六科学视野科学史话资料卡片拓展视野化学史话资料卡知识支持资料在线知识点击身边的化学化学与技术历史回眸化学前沿追根寻源具有激发学生学习兴趣，引导学生高观点、大视野、多角度地认识化学科学的作用 在化学反应与能量教材
31、都设置了丰富多彩的栏目，有利于促进教学方式的转变，发展学生的能力。这些栏目功能强大、不同的栏目承载不同的功能，注重学习过程、学习方法和科学探究5。使学生“经历对化学物质及其变化进行探究的过程，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力”、“具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思考，逐步形成独立思考的能力。 2）鲁科版教材化学反应与能量中活动、实验、探究的分析“交流研讨”与“联想质疑”栏目设置在新内容之前，通过对此类栏目所提问题的思考，激发学生对新内容的学习兴趣。此外，“交流研讨”栏目还要求学生举出实例，进行交流讨论，为学生提供各抒己见的园地。 “观察思考”栏目主要是一些演示性的实验，让学生观察、记录实验现象、思考现象产生的原因； “活动探究”栏目的实验则多以学生实验为主，具有一定的探究性，并且部分实验要求学生自行设计实验方案。为引导学生实验探究，鲁科版的“工具栏”、“方法导引”等方法栏目，这些栏目一般出现在“活动探究”栏目旁，为学生解决在实验探究中可能遇到的问题提供相关资料、数据和方法思路等。 “身边的化学”、“化学与技术”、“化学前沿”、“追根寻源”等栏目，这些栏目提供了许多生动的素材，使学生在完成必要的学习任务之余开拓视野，进一步领略化学的奇妙和魅力。（8) 【S
