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1、4.2 化学变化中的能量变化（第 一 课时）教案上海师范大学附属外国语中学 顾春丽一、教材分析根据上海市中学化学课程标准，对基础型课程中“化学变化中的能量变化”的学习内容限定为“反应的热效应”、“放热反应和吸热反应（中和反应是放热反应）”、“热化学方程式（意义和书写）”，学习水平均为B（理解）。教材的这部分内容安排在第四章第二节，既是对前三章内容的总结和提升，也是对后续学习原电池等知识的铺垫，起到了一个承上启下的作用。这部分内容也贯穿在整个高中的化学教学中，培养学生掌握知识，运用知识的能力，对后面的学习生活有着重要的意义。化学变化是化学研究的核心内容，对认识和确定物质的组成、结构等有着极其重要
2、的作用。教材的这部分内容从宏观和微观角度揭示物质变化的多样性和规律性，应用化学特有的语言来表述化学问题，并按照不同的学习水平，使学生学会描述、揭示、或预测一些自然现象，从中培养他们的思考能力。同时了解化学与其他学科间的渗透关系，扩大学生的知识面，提高学生认识规律、应用规律以及解决问题的能力，增强学生的社会责任感。二、教学对象分析学生在初中阶段接触过放热反应和吸热反应，但仅限于通过反应条件来判断反应的类型，对于放热反应与吸热反应的本质没有更深入的了解。学生在进入高中后的第一章和第二章的学习中，已经初步建立了宏观与微观之间的联系；并且在第三章的学习中进一步认识到化学反应的本质为旧键的断裂和新键的生
3、成。因此，通过复习旧识，链接新知的方法，为学生的学习搭建起宏观和微观的桥梁。除此之外，本节内容也是对前面学习的一个总结和提升，是将化学知识运用于现实生活的一个重要佐证，使学生了解化学与社会、生活、生产、科学技术之间的密切联系，进一步明确了学生学习化学的意义和价值。三、教案设计思路本节课属于理论课型，教学方法上要充分调动学生利用已有知识来学习新的内容，采用讲授和讨论相结合的方法进行，通过问题驱动学生的思维，运用认知冲突，引导学生从宏观和微观的不同角度解释化学变化中的能量变化。运用实验活动促进学生的体验和感悟，使化学实验观的学习得到渗透和落实。利用多媒体的直观性和可控性提高教学效果，丰富教学内容，
4、提高课堂效率。在学习的过程中，感悟人类的发展与人类利用物质变化产生的能量变化息息相关，明确本课的理论价值和实际应用价值。在教学过程中，培养学生的化学变化观、微粒观、化学价值观等化学学科素养。建构主义理论认为，知识不是通过教师传授而得到的，而是学习者在一定情境下，以原有的知识为基础，借助于教学活动建构而获得的。本节课教学设计分为五个环节：环节一：复习旧识，通过回顾已有知识，引导学生进行知识点的迁移，从物理变化的能量变化过渡到化学变化中能量变化，引入新课；环节二：实验感知，通过演示实验，让学生理解化学变化中的能量变化主要表现为热量的变化，并引导学生学会从宏观的角度分析能量变化的原因；环节三：理论探
5、析，通过联系已有知识，设置认知冲突，引发学生思考和讨论：为什么放热反应还需要加热？引导学生学会从微观的角度认识化学变化中的能量变化；环节四：实验探究，通过学生实验，让学生自己得出中和反应中放出的热量与反应物的用量有关，通过思考与讨论，让学生从定性的认识转化为定量的表征热化学方程式；环节五：价值探讨，通过链接已有知识和探讨化学变化中的能量变化与人类的关系，了解本课的理论价值和应用价值，培养学生形成正确的化学价值观。四、教学目标知识与技能1. 知道化学反应中释放能量的多种形式。2. 理解吸热反应和放热反应。3. 理解化学反应中的热量变化、反应热。4. 理解热化学方程式的意义，学会正确书写热化学方程
6、式，并进行简单计算。过程与方法通过对反应热的数据、反应物和生成物之间能量的变化的分析，认识化学反应中的吸热、放热现象，并对化合反应中生成物的稳定性作出判断。情感态度和价值观懂得化学与生产、生活实际的密切关系，感悟人类的发展与人类利用物质变化产生的能量变化息息相关。五、教学重难点重点：1、反应热的含义和表征：通过演示实验，与已有知识的铺垫，让学生理解反应热的含义，并学会分析化学反应的能量变化图。2、热化学方程式的书写与意义：通过学生实验，让学生完成从定性到定量的转化，明确中和反应中放出的热量与反应物的物质的量有关，通过思考与讨论，学会书写热化学方程式，并理解其意义。难点：3、从宏观和微观角度分析
7、化学反应中的能量变化：联系已有知识，设置认知冲突，引导学生学会从微观的角度认识化学变化中的能量变化，构建宏观与微观之间的桥梁。六、课前准备演示实验1：镁粉和稀盐酸反应仪器：铁架台、试管夹、试管、胶头滴管、烧杯药品：镁粉、稀盐酸、白磷演示实验2：氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应仪器：红外测温仪、锥形瓶、玻璃棒、细口瓶药品：氢氧化钡晶体、氯化铵固体学生实验：盐酸与氢氧化钠的反应仪器：烧杯、玻璃棒、红外测温仪药品：1mol/L的盐酸和氢氧化钠、2mol/L的盐酸和氢氧化钠复习前三章内容，并预习4.2的内容思考：1、水的每一种状态所具有的能量相同吗？2、相同质量的水，哪一种状态所具有的能量最高？七、板书设
8、计4.2 化学变化中的能量变化一、化学反应的热效应1、放热反应，E反应物 E生成物，用“+Q”表示2、吸热反应，E 反应物 E生成物时，为放热反应。【提问】请一位同学，帮老师描述一下氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应吸收热量的原因？【板书】当E反应物E生成物时，为吸热反应。【讲述】反应时吸收或放出的能量，叫做反应的热效应。反应物具有的能量总和与生成物所具有的能量总和的差值，叫做反应热。用符号“Q”表示，单位：焦耳（J）【思考并讨论】【回答】镁和盐酸的反应中，反应物所具有的总能量高而生成物所具有的总能量低，根据能量守恒定律，从能量高的物质转变为能量低的物质，多余的能量会以热量的形式放出。【回答】反应
9、物的总能量低于生成物的总能量，根据能量守恒定律，从反应物变为生成物需要从外界吸收热量。【板书】一、化学反应的热效应Q反应热=E反应物-E生成物放热反应用“+Q”表示；吸热反应用“-Q”表示。设置认知冲突，引导学生从宏观和微观的不同角度解释化学变化中的能量变化。【提问】1、大家还记得第二章我们所学的氢气和氯气的反应现象吗？请同学描述一下实验现象。2、这是放热反应还是吸热反应？【提问】请一位同学画一下这个反应的能量变化图。【追问】如果这样的话，从反应物到生成物应该是放出热量，为什么还需要点燃或光照的条件，从外界吸收热量呢？提示：回顾第三章所学的，化学反应的本质是什么？【提问】这个反应C(s)+CO
10、2 (g) 2CO(g)（加热符号）是放热反应还是吸热反应？【追问】那前面的氢气和氯气反应也需要点燃或光照，那为什么是放热反应呢？【讲述】我们不能通过反应条件来判断一个反应是放热还是吸热，应该取决于反应物和生成物总能量的相对高低。【思考并回答】1、氢气与氯气的反应会放出大量的热，有苍白色的火焰2、这是一个放热反应。【画图】【思考并讨论】【回答】化学反应的本质为旧键的断裂和新键的生成。从反应物到生成物需要经历旧键的断裂和新键的生成，而旧键断裂需要吸收能量，新键生成则放出能量，当吸收的能量小于放出的能量时，这个反应为放热反应。【思考并回答】吸热反应，因为需要加热。【思考】四、实验探究：完成从定性认
11、识到定量表征的转化【讲述】我们已经学了一些放热和吸热反应，那酸碱中和反应是放热反应还是吸热反应呢？我们今天就来分组测一下氢氧化钠和盐酸反应中的热量变化。【学生实验】每组同学拿到的试剂体积都是50ml，请同学们先测一下反应前的温度，再将两瓶反应物一起倒入烧杯中，测一下反应后的温度，并记录。注意测量的时候不要扫描到烧杯壁。【提问】这是放热反应还是吸热反应？反应中热量的变化与什么有关？【倾听】【分组实验】有4组拿到的为1mol/L的氢氧化钠和盐酸溶液；另外5组拿到的是2mol/L的氢氧化钠和盐酸溶液，4人一组进行实验【思考并回答】这是一个放热，并且放出的热量与反应物的物质的量有关。通过学生实验，让学生感知中和反应中放出的热量与反应物的用量有关；通过思考与讨论，让学生从定性的认识转化为定量的表征热化学方程式。【讲述】我们用化学特有的语言来定量的表示化学反应中放出或吸收的热量。【板书】二、热化学方程式表示【提问】氢气与氧气反应生成水的化学方程式以及热化学方程式：2H2+O22H2O(点燃/光照)；2H2(g)+O2(g)2H2O(l)+ 571.6KJ ；H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) + 285.8KJ请同学们比一比热化学方程式与化学方程式有什么区别？在书写时要注意哪些
