随着科学技术的飞速发展和信息、知识的快速增长,人们学习知识的方式已不仅仅局限于书本和黑板,一些传统的教学方式已无法满足人们对知识的学习和掌握。特别地,为了达到新课标下中学生素质教育的目标和要求,几乎所有的中学都采用了多媒体的教学方式。虽然中学教学中广泛使用多媒体教学模式增加了讲解的可视化效果,也提高了学生的学习兴趣和学习效果。但是,中学化学教学中的某些内容还没有科学的可视化教学教案,课堂教学不能充分体现出多媒体教学的价值。本论文采用化学计算软件Gaussian09和化学图形软件GaussView5.0、ChemDraw8.0对中学有机化学模块中的一些典型化学反应的微观过程进行了可视化研究,提出了多信息势能面剖面图的概念,并给出了基于多信息势能面剖面图的中学有机化学反应机理的教学设计。主要研究内容包含如下四部分:1.通过对中学有机化学模块的教学和教材的分析和研究,我们根据过渡态理论,提出了多信息势能面剖面图的概念。而且我们对通常势能面剖面图和多信息势能面剖面图比较分析,发现多信息势能面剖面图具有直观和易懂等特点,非常适合中学教学。2.设计了人教版选修5《有机化学基础》中的5个典型的有机化学反应的微观机理的多信息势能面剖面图,并给出了绘制多信息势能面剖面图的流程。3.根据中学有机化学教学课本、化学课程标准、学生认知水平和学校教学条件,我们设计了“卤代烃”章节部分微观反应机理的多信息势能面剖面图的教学设计方案。4.以教学设计方案为基础,教育实验可行性分析为依据,开展基于多信息势能面剖面图的教学实践活动,并通过试卷测试、问卷调查和课堂观察,分析和讨论基于多信息势能面剖面图的有机化学反应机理教学对学生学习成绩和思维能力发展的影响,了解学生对新教学方式的态度和看法。通过对测试结果的统计、分析发现,相比于普通教学,基于多信息势能面剖面图的有机化学反应机理教学提高了学生的学习成绩,发展了学生的思维。该研究为今后继续开展基于多信息势能面剖面图的有机化学微观反应机理的教学奠定了基础。