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1、化学能与热能的相互转化教学设计 作者： 日期：2 化学能与热能的相互转化教学设计杨英一、教学背景分析根据新课程的基本理念，教师应该帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，所以要从生活实际引入本节课，激发学生探究欲望，让学生初步了解化学反应与能量之间的关系，让学生通过三个具体实验对实验现象和结论的描述，使学生把握化学反应中物质守恒和能量守恒的规律。学生知道化学反应能够制造新物质之外，还能够提供能量。用一些具体量去分析问题的思想，学生相对比较薄弱，需要在日常的教学中不断的培养。二、教学内容分析本节内容为人教版高中化学必修2第二章第一节（化学能与热能），该内容属于化学反应原理范畴。化学课程标准关于化学
2、反应与能量的内容在初中化学、高中化学必修2和选修4中均有安排，在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4奠定必要的基础。化学能与热能一节课是新课程高中教材中新增加的知识，课标对这部分内容有较高要求，是化学中物质变化与能量变化两条主线之一，是建构完整的化学反应观念的一部分，也是下一节化学能与电能学习的基础。通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识，初步树立起科学的能源观，这将增进学生对化学的学习兴趣与情感，体会化学学习的价值。三、教学目标1、知识与技能目标：了解
3、化学能与热能的相互转化；理解化学反应中化学键的断裂和形成是能量变化的主要原因；掌握化学反应是吸收能量还是放出能量的判断方法。2. 过程与方法：通过实验，理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。3. 情感、态度、价值观：感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。四、
4、教学重点化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。五、教学难点从本质上理解化学反应的能量变化。六、教学方法： 阅读、交流讨论、实验探究。七、教学过程【复习回顾】（1）化学反应中能量变化的主要原因是什么？（化学键的断裂和形成）（2）化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定因素是什么？（反应物总能量与生成物总能量的相对大小）。当E（反应物） E（生成物）反应放出能量；当E（反应物） E（生成物）反应吸收能量。【过渡】上一节我们从理论上对反应热量变化进行了探讨，这节课我们主要通过实验来探讨分析反应过程中的吸热、放热问题。【导入】能源、信息和材料被称为现代社会发展的三大支柱，能源与
5、我们社会的发展息息相关，人类的文明就起源于火，早在远古时期，原始人就会利用火来取暖和烘烤食物。这个过程就是化学反应放热的过程，今天我们就来共同学习第二章的第一节第二部分化学能与热能的相互转化。【板书】二、化学能与热能的相互转化 下来我们通过实验来认识和感受化学能热能的相互转化。 学生分组实验，老师指导注意事项。实验一：教材第33页实验2-1在一支试管中加入2-3mL6mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。现 象结 论 1. 有气泡放出 2. 温度计的液柱升高，由 到 ； 3. 手触摸的感觉是变热。 1. 该反应是放热 反应； 2.化学 能转化为热
6、能释放出来。 提问：提问学生，回答观察到的现象并给予点评。 【板书】1、6HCl+2Al=2AlCl3+3H2 放热反应 实验二：教材第34页实验2-2将约20gBa(OH)2.8H2O晶体研细后与越10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片或小木板上，用玻璃棒快速搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。 现 象结 论 1. 产生刺激性气味气体，混合物呈糊 状； 2. 手触摸杯壁下部感觉温度降低； 3. 玻璃片与烧杯黏在一起。 1. 反应产生氨气，并有水生成； 2. 该反应是吸热反应； 3.热能转化为化学能储存起来。提问：提问学生，回答观察到的现象并
7、给予点评。【板书】2、 Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O 吸热反应反应中的能量从何而来？它与化学物质及其化学反应有关系吗？1、从化学键键能的角度分析一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量。所以，一个化学反应是吸热还是放热取决于：所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小。2、从物质总能量的角度分析当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应为吸热反应；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，该反应为放热反应。所以，一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于：反应物的总能量与生成物的总
8、能量的相对大小。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应？演示实验实验三： 教材第34页实验2-3在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸，测其 温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并做好记录。盐酸温度NaOH溶液温度反应后温度结 论室温室温升高1. 该反应是放热反应，酸碱中和反应是放热反应；2.化学能转化为热能释放出来，称为中和热。【板书】3、H+ + OH- = H2O 放热反应 中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量你还能举出一些吸
9、热反应和放热反应的例子吗？放热反应燃料的燃烧酸碱中和反应金属与酸的反应物质氧化吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解我们可以利用放热反应来为我们的生活生产提供能量，让学生了解能源的利用与人类历史发展的关系。【科学视野】阅读课本P35-P361、生物体中的能量转化生物反应物变化过程生成物能量转化过程植物H2O+CO2光合作用糖类(淀粉等)光能化学能 能动物食用糖类缓慢氧化H2O+CO2化学能热能【板书】4、（1）生物体中的能量变化2、人类利用能源的三个阶段柴草时期化石能源时期多能源结构时期【板书】（2）社会发展与能源利用【学习小结】:从化学
10、键键能角度从物质总能量角度放热反应断键吸收的总能量小于形成新键放出的总能量 反应物的总能量大于生成物的总能量吸热反应断键吸收的总能量大于形成新键放出的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量【课堂练习】1、下列反应中属吸热反应的是 （D ）A 镁与盐酸反应放出氢气 B 氢氧化钠与盐酸的反应C 硫在空气或氧气中燃烧 D Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应2、下列说法正确的是 （A ）A 化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B 放热反应全部不需要加热即可发生C 需要加热条件的化学反应都是吸热反应D 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。3、下列能源通过化学
11、反应产生的是（D ）A、太阳能 B、潮汐能C、风能 D、氢气燃烧产生的热能【布置作业】: 1：p37 4、8、11、12 2：思考与交流：如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。【板书设计】二、化学能与热能的相互转化1、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 放热反应2、Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O 吸热反应3、H+ + OH- = H2O 放热反应 中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量4、（1）生物体中的能量变化（2）社会发展与能
12、源利用七、【教学反思】：1、从化学键微观本质到物质总能量的宏观特征分析能量变化，跨度较大，部分学生理解不到位，导致分析判断有误，应加强这方面的练习。2、通过实验，让学生自己观察现象和得出结论，加深学生对实验的印象，增加了学生对化学课的学习兴趣。3、 在设计教学目标时，要根据学生的情况，应该照顾不同水平学生的需要。6 八、教学反思 从化学键微观本质到物质总能量的宏观特征分析能量变化，跨度较大，部分学生理解不到位，导致分析判断个别有误，应结合动画、图像等缓慢过渡，使学生形象直观的体验理解，以突破难点。 1感性材料，理性分析新课程的理念就是要将知识与生活联系起来。自热饭盒图片的展示为同学提供了感性材
13、料,接着引导学生进行深入的理性思考。从生活中的事例去研究反应放热或吸热的原因，学生能够真心实意地参与课堂活动，这使课堂教学的实效性得到了充分提高。2充分了解学生，精心设计“理解断层”根据学生认知规律和心理特征，教师应该照顾不同水平学生的需要。因此，在设计教学目标时既有基础性目标，又有开放性目标。当要求学生多角度地解释放热的原因时，他们求知的渴望便会产生和增长，正如建构主义学者认为，认知失调会激发学生主动去探究。3教材的整合和学科思想的渗透化学键的拆开与形成和具体的能量数值联系在一起，定量计算反应是放出能量还是吸收能量，又要从物理学的相对能量高低与能量的转化的视角去认识放热反应与吸热反应，最后还要将两套判断标准有机的结合在一块，从微观与宏观两个角度去认识反应的反应热，显然难度较大，尤其是两套判据的整合。我将课本上的内容进行整合，首先展示自热饭盒的图片，让同学们对反应的热量变化有一个初步的认识，然后将课本上的实验，提前到课始，让同学们直接感受反应中
