中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析【摘要】文章對中學化學課程化學熱力學、化學動力學進行了思考，針對中學化學課程中不同階段的熱力學、動力學學習內容進行了比較分析，提出了課堂教學應注意的問題。【關鍵詞】中學課程；化學熱力學；化學動力學中學化學課程中涉及了化學熱力學和化學動力學內容，了解這些知識在課程標準中的要求有助于學生把握熱力學和動力學知識在中學化學中的應用。化學熱力學討論了化學反應的熱效應、化學反應的方向與限度、水溶液化學平衡、電化學等內容，化學動力學研究了化學反應的快慢。一、化學熱力學與化學動力學簡介（一）化學熱力學中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第1頁。化學熱力學是物理化學和熱力學的一個分支學科，它主要研究物質系統在各種條件下的物理和化學變化中所伴隨著的能量變化，從而對化學反應的方向和進行的程度作出準確的判斷。把熱力學的定律、原理、方法用來研究化學過程以及伴隨這些化學過程而發生的物理變化，就形成了化學熱力學(chemiCalthermody-namics)。在化學過程中研究化學反應，一般涉及以下四個問題：能否發生反應；反應涉及的能量；反應的速度；反應的程度。具體講，是利用熱力學第一定律來解決反應中的能量變化問題；利用熱力學第二定律來解決反應能否發生（即反應的方向）和反應的程度問題。通過研究化學熱力學，我們能知道在一定條件下反應能否發生、進行的程度以及能量關系，但它不能告訴我們反應的速率、反應的根本原因以及反應的歷程等問題。中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第1頁。化學熱力學的核心理論有三個：所有的物質都具有，能量是守恒的，各種能量可以相互轉化；事物總是自發地趨向于平衡態；處于平衡態的物質系統可用幾個可觀測量描述。即熱力學的理論基礎主要是熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律。熱力學研究的對象是大量分子的集合體，而不適用于個別分子、原子等微觀粒子。（二）化學動力學化學動力學是研究化學反映過程的速率和反應機理的物理化學分支學科，它的研究對象是物質性質隨時間變化的非平衡的動態體系。時間是化學動力學的一個重要變量。體系的熱力學平衡性質不能給出化學動力學的信息，全面認識一個化學反應過程并付諸實現，不能缺少化學動力學研究。（三）化學動力學與化學熱力學區別化學動力學是研究化學過程進行的速率和反應機理的物理化學分支學科。化學動力學與化學熱力學不同，不是計算達到反應平衡時反應進行的程度或轉化率，而是從一種動態的角度觀察化學反應，研究反應系統轉變所需要的時間以及這之中涉及的微觀過程。化學動力學與熱力學的基礎是統計力學、量子力學和分子運動論。它的研究對象是性質隨時間而變化的非平衡的動態體系。中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第2頁。化學熱力學主要研究物質系統在各種條件下的物理和化學變化中所伴隨著的能量變化，從而對化學反應的方向和進行的程度作出準確的判斷。化學熱力學是建立在三個基本定律基礎上發展起來的。中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第2頁。二、化學課程標的化學熱力學和化學動力學的要求（一）義務段通過對課標分析，在義務段化學只對熱力學有要求，要求學生“知道物質發生化學變化時伴隨有能量變化，認識通過化學反應獲得能量的重要性”“初步形成‘物質是變化的’等觀點”，并不要求從能量變化和微觀角度理解化學變化。（二）高中必修段化學必修2中對化學熱力學與化學動力學的學習要求不高。化學熱力學要求學生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；了解化學能與熱能、化學能與電能的轉化；通過實驗認識化學反應的限度，了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用等。化學動力學內容只涉及了通過實驗了解化學反應速率和影響反應速率的條件等內容。即從定性的角度了解化學反應的影響因素。但是比較強調觀念的建構對化學反應的認識發展。所以．在教學過程中重視讓學生能夠有意識地從多種角度甚至是多個層面去認識常見的化學反應。（三）高中選修段中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第3頁。在《化學反應原理》模塊中，課程標準從化學反應與能量、化學反應速率和化學平衡以及溶液中的離子平衡等方面，探索化學反應的規律及其應用。通過本課程模塊的學習，學生應認識化學變化所遵循的基本原理，初步形成關于物質變化的正確觀念；了解化學反應中能量轉化所遵循的規律，知道化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用；贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類社會文明所起的重要作用，能對生產、生活和自然界中的有關化學變化現象進行合理的解釋。增強探索化學反應原理的興趣，樹立學習和研究化學的志向。中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第3頁。選修模塊的《化學反應原理》三個主題都涉及了大量的化學熱力學內容，例如：能舉例說明化學能與熱能的相互轉化，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；描述化學平衡建立的過程，知道化學平衡常數的涵義，能利用化學平衡常數計算反應物的轉化率；知道水的離子積常數，能進行溶液PH的簡單計算等。主題l和主題3中沒有涉及化學動力學內容。主題2從定量的角度分析化學反應速率，涉及化學反應速率的計算，初步理解活化能的概念，通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響，建立從微觀角度建立反應速率的動力學理論。三個主題中都涉及了化學熱力學問題，要求進行化學平衡常數的計算、應用化學平衡常數計算平衡轉化率、應用濃度商和濃度平衡常數判斷平衡移動的方向等，從定性發展到定量。三、教學中應注意的問題（一）化學熱力學中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第4頁。對化學能量變化的探討，只停留在“知道”產生原因的層面，對能量在生產、生活的轉化進行了解即可。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。并籠統地將反應中吸收或放出能量歸結為反應物的總能量與生成物的總能量的相對高低，不作深究。關于化學能與熱能、電能的相互轉化，側重討論化學能向熱能或電能的轉化，以及化學能直接轉化為電能的裝置——原電池，主要考慮其應用的廣泛性和學習的階段性。在化學電池中，通過原電池和干電池初步認識化學電池的化學原理和結構，并不要求上升為規律性的知識；通過介紹新型電池（如鋰離子電池、燃料電池等）體現化學電池的改進與創新，初步形成科學技術的發展觀。人教版教科書中，雖涉及了反應的“可逆性”及“平衡狀態”，但未從原理的的高度予以重點討論。選取了“燃料的燃燒效率”這一常見的典型例子進行綜合分析，讓學生從中了解控制反應條件的重要性。中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第4頁。（二）化學動力學中學化學課程中的化學熱力學與化學動力學學習要求分析全文共5頁，當前為第5頁。對于化學反應速率的概念，影響反應速率的條件在必修階段只要求認識即可，在選修階段知道化學反應速率的定量表示方法；通過實驗測定某