(完整版)《化學(xué)能與熱能》教學(xué)設(shè)計

1、化學(xué)能與熱能教學(xué)設(shè)計一、教材分析地位和功能 : 本節(jié)內(nèi)容為人教版高中化學(xué)必修 2 第二章第一節(jié)（化學(xué)能與熱能），該內(nèi)容屬于化學(xué)反應(yīng)原理范疇。 在初中已從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識， 在高中選修 4 中還將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地再學(xué)習(xí)。 因此本節(jié)內(nèi)容既是對初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展， 又是為選修 4 奠定必要的基礎(chǔ)。能量是本章最核心的一個關(guān)鍵詞， 能源更是國際社會共同關(guān)注的話題。 本節(jié)知識在社會生產(chǎn)、 生活和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用， 是對人類文明進(jìn)步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價值的知識， 與我們每個人息息相關(guān)。 總之，化學(xué)能對人類的重要性決定了本節(jié)學(xué)習(xí)的重要性。

2、通過化學(xué)能與熱能的學(xué)習(xí)， 學(xué)生將對化學(xué)在提高能源的利用率和開發(fā)新能源中的作用與貢獻(xiàn)有初步認(rèn)識； 初步樹立起科學(xué)的能源觀； 這將增進(jìn)學(xué)生對化學(xué)科學(xué)的興趣與情感，體會化學(xué)學(xué)習(xí)的價值。二、教學(xué)目標(biāo)1. 知識與技能： 知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因；知道一個化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的決定因素； 通過實例和實驗， 了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的應(yīng)用及其對人類文明發(fā)展的貢獻(xiàn)。2. 過程與方法： 通過實驗，讓學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的形式，形成吸熱和放熱的概念； 通過科學(xué)探究和學(xué)生活動， 讓學(xué)生在實驗探究中認(rèn)識和感受化學(xué)能和熱能之間相互轉(zhuǎn)化， 體會定性和定量的研究

3、化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的實驗方法。3. 情感、態(tài)度、價值觀： 感知生物體內(nèi)生命活動過程中的能量轉(zhuǎn)化，能源與人類的密切關(guān)系，深刻體會到化學(xué)知識與生活的密切聯(lián)系， 建立正確的能量觀；通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的探究意識，提高學(xué)生的觀察、思考的能力，體現(xiàn)合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主地獲取知識，感受到學(xué)習(xí)的樂趣。三、教材重難點重點：化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。難點：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)概念的形成及科學(xué)能量變化觀的建立。四、教學(xué)方法閱讀、交流討論、實驗探究。五、教學(xué)用具多媒體課件；試管、 6 mol/L 鹽酸、砂紙、鋁條、溫度計、 Ba(OH)2·8H2O晶體、 NH4Cl 晶體、燒杯（ 3

4、）、玻璃片、玻璃棒、 2 mo/L 鹽酸、量筒。六、教學(xué)設(shè)計思路七、教學(xué)過程第一課時化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖指導(dǎo)閱讀：學(xué)生回答：讓學(xué)生感知1. P35 “科學(xué)視野”。1. 本質(zhì)相同，最生物體內(nèi)生命活2.問題思考：終產(chǎn)物相同， 所放出動過程中的能量.糖類在生物體內(nèi)發(fā)生的氧化的能量相等。 但反應(yīng)轉(zhuǎn)化，能源與人還原反應(yīng)與體外的燃燒是否不同？條件和 進(jìn)行方式不類的密切關(guān)系，.目前主要使用的能源是什同。能量的轉(zhuǎn)化率和深刻體會到化學(xué)么？新能源主要指的是哪些？利用率不同。知識的價值，激.在能源開發(fā)與利用方面， 化學(xué)2. 煤、石油和天發(fā)學(xué)習(xí)興趣。應(yīng)在哪些方面做出努力？然氣；太陽

5、能、氫能、核能、生物質(zhì)能和地殼地表能。3. 研制新型材料，提高能源的利用率和開辟新能源。思考與交流：學(xué)生回答從初中熟悉1.木材燃燒時發(fā)生了什么變化？1. 生成新物質(zhì)，的反應(yīng)引出新問2. 石灰石（主要成分是 CaCO3）要釋放能量。題，切入本節(jié)課經(jīng)過高溫煅燒才能生成生石灰 （CaO），2. CaCO 分解需教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)3這說明了什么問題？要能量。生產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需求。追問：思考！上述兩個例子， 一個釋放熱能， 一個吸收熱能，你能得出熱能與化學(xué)物質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系嗎？問題啟發(fā)引導(dǎo)：學(xué)生回答：引導(dǎo)學(xué)生解1.物質(zhì)中的原子之間是通過什么1. 化學(xué)鍵。決問題從已有知結(jié)合的？2.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么

6、？探究 1：化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化有什么關(guān)系？練習(xí)：1.當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，斷開2. 表面是原子的重新組合， 實質(zhì)包含反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂和產(chǎn)物分子中化學(xué)鍵的形成。學(xué)生閱讀：32頁第 2段。學(xué)生匯報答案：1. 吸收能量；放識開始。進(jìn)而引入本節(jié)課主要內(nèi)容。培養(yǎng)閱讀自學(xué)能力。知識問題化，一方面對閱讀起反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要，而形成出能量。指導(dǎo)作用，一方生成物中的化學(xué)鍵要。2. 4 mol ，1660面2. 1 molCH4 中含有C-H 鍵， KJ，斷裂，形成。檢斷開 1 molCH 鍵要吸收 415KJ 的能查閱量，斷開 1 molCH4 中所有 C-H 鍵則要讀自學(xué)效果。吸收的能量?；瘜W(xué)

7、鍵的和正是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。歸納小結(jié)，完成探究1 結(jié)論：1. 斷鍵吸熱，成鍵歸納、小結(jié)，放熱。突出重點內(nèi)容。2. 化學(xué)鍵斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。探究 2：一個化學(xué)反應(yīng)是吸收能量學(xué)生閱讀： 32 頁培養(yǎng)閱讀自還是放出能量是由什么決定的呢？及 33 頁圖 2-1學(xué)能力。練習(xí)：學(xué)生匯報答案：知識問題化，1.各種物質(zhì)都儲存有化學(xué)能。不1. 組成、結(jié)構(gòu)、化一方面對閱讀起同的物質(zhì)不僅不學(xué)能。指導(dǎo)作用，一方同，不同，所包含2. 反應(yīng)物的總能面檢查閱讀自學(xué)的也不同。量、生成物的總能效果。2.一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過量，反應(yīng)物的總能程中是吸收能量還是放出能量，決定量 >生成

8、物的總能于量，反應(yīng)物的總能量和<生成物的總能量。的相對大小。當(dāng)，化學(xué)反應(yīng)放出能量，當(dāng)，化學(xué)反應(yīng)吸收能量。追問 1：看圖回答：學(xué)生回答：化抽象為具1.物質(zhì)具有一體，幫助學(xué)生形定的能量，一種形式成概念，使學(xué)生的能量可以轉(zhuǎn)化為不僅知其然，而其它形式的能量。且知其所以然。此圖說明了什么問題？追問 2：看圖回答：2. 依據(jù)能量守恒定律。依據(jù)什么判斷反應(yīng)吸熱還是放熱？思考與交流： 32 頁歸納小結(jié)，完成探究2 結(jié)論。學(xué)生回答：化學(xué)反應(yīng)的基本特征是：有新物質(zhì)的生成，有能量變化。1. 化學(xué)反應(yīng)不僅生成新物質(zhì)， 而且伴隨能量變化。2. 反應(yīng)物的總能量 >生成物的總能量，反應(yīng)放熱；反應(yīng)物的總能量 &l

9、t;生成物的總能量，反應(yīng)吸熱。升華對化學(xué)反應(yīng)特征的認(rèn)識。歸納、小結(jié)，突出重點內(nèi)容。課堂練習(xí)：PPT檢測基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)效果，鞏固所學(xué)知識。第二課時化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化教師活動問題：在適量盛水的燒杯中，分別慢慢加入濃硫酸、 氫氧化鈉固體， 生石灰、硝酸銨晶體，用手觸摸燒杯外壁，會又什么感覺？追問：為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象？學(xué)生活動學(xué)生回答：前面三者感覺燒杯壁變熱、最后一個感覺燒杯壁變冷。學(xué)生回答：反應(yīng)放出能量，反應(yīng)吸收能量。設(shè)計意圖從學(xué)生熟悉化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象切入到本節(jié)內(nèi)容。引入本節(jié)課題。探究 1：鋁與鹽酸的反應(yīng)（P33實學(xué)生回答：引導(dǎo)學(xué)生做驗 2-1）1.好準(zhǔn)備工作，深思考與討論：2Al+6HCl=2Al

10、Cl 3+3H化對理論知識的1.鋁與鹽酸反應(yīng)方程式。2理解，綜合運用2.鋁條為什么要打磨光？2. 鋁在空氣中易被觀察、分析等方3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中氧化成一層致密的法研究化學(xué)反應(yīng)的熱量變化，你能采用什么簡單易行的氧化膜，使反應(yīng)變得中的熱量變化。方法來了解反應(yīng)中的熱量變化？緩慢。3. 通過觸摸，利用溫度計測量反應(yīng)前后的溫度變化。實驗探究學(xué)生實驗并記錄現(xiàn)象結(jié)論1.；1.大多數(shù)置換反應(yīng)2.溫度計的液柱，由是；到；2.能轉(zhuǎn)化3.手觸摸的感覺為釋放出來。是。探究 2：氫氧化鋇晶體和氯化銨晶學(xué)生回答：深化對理論體的反應(yīng)（ P34實驗 2-2 ）1. Ba （OH）知識的理解，綜思考與討論：2

11、83;8H O+2NHCl=BaCl合運用觀察、分241.發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)方程式。2+2NH3+10H2O析、比較等方法2.根據(jù)已有知識猜測這個反應(yīng)中2.可能是吸熱，研究化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的方式。因為銨鹽與堿反應(yīng)的熱量變化，并3.根據(jù)銨鹽與堿反應(yīng)所產(chǎn)生的物需要加熱。與探究實驗 1 做質(zhì)，你認(rèn)為在實驗中應(yīng)該要注意什么問3.反應(yīng)的產(chǎn)物比較。題。有氨氣，有刺激性氣味，所以要吸收以防止污染環(huán)境。實驗探究學(xué)生實驗并記錄現(xiàn)象結(jié)論1.產(chǎn)生氣味氣體，混合物1.反應(yīng)產(chǎn)生氣體，并呈狀；有生成；2.手觸摸杯壁下部感覺；2.該反應(yīng)是反應(yīng)；3.玻璃片與燒3.能轉(zhuǎn)化杯。為能儲存起來。交流討論：學(xué)生匯報實驗心得及實驗中存在異

12、及時發(fā)現(xiàn)意外問題并補(bǔ)充到問題討論：1.有些學(xué)生實驗中燒杯沒有與玻璃片粘在一起，請分析可能的原因。2.實驗中產(chǎn)生了刺激性氣味氣體，請?zhí)岢龈倪M(jìn)措施。?，F(xiàn)象。學(xué)生回答：1. 沒有將晶體充分研細(xì)，晶體混合后沒有用玻璃棒快速攪拌。藥品量不夠等。下面的問題討論中。給學(xué)生相互學(xué)習(xí)的平臺，給老師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的機(jī)會。2. 用一多小孔塑料板，上面放浸有稀硫酸的棉花， 蓋在燒杯上。探究 3：氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)實驗探究學(xué)生實驗并記錄鹽酸溫 氫氧化鈉溶液度 溫度反應(yīng)后溫度結(jié)論1.是該反應(yīng)是反應(yīng)；反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)2.能轉(zhuǎn)化為能釋放出來。思考與交流：學(xué)生：對比、分培養(yǎng)學(xué)生對上述三個實驗結(jié)果說明了什么問析、討論上述實

13、驗結(jié)比分析能力。題？果，準(zhǔn)備完成下列練習(xí)。練習(xí)小結(jié)：學(xué)生回答：以填空的形1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要1. 熱量，吸，放。 式引導(dǎo)學(xué)生歸表現(xiàn)為的變化。有的反2. 熱能，化學(xué)納，同時檢測對應(yīng)熱，有的反應(yīng)熱。 能；化學(xué)能，熱能。比分析效果。2.吸熱反應(yīng)中，能轉(zhuǎn)化為能；放熱反應(yīng)中，能轉(zhuǎn)化為能。交流與討論：常見的放熱反回憶以前所學(xué)的知識， 歸納出常見應(yīng)：的吸熱反應(yīng)有哪些？常見的放熱反應(yīng)1.燃燒反應(yīng)；有哪些？2.酸堿中和反應(yīng)；3.活潑金屬與酸或水生成 H2 的反應(yīng)；知識整理。4.多數(shù)化合反應(yīng)；多數(shù)置換反應(yīng)；多數(shù)復(fù)分解反應(yīng)； 鋁熱反應(yīng)。常見的吸熱反應(yīng)：1.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)；2. C 與

14、H2O、 CO2的反應(yīng)；4. H2 與 I 2的反應(yīng)；5.大多數(shù)分解反應(yīng)；6. H2 、CO、C 與金屬氧化物的反應(yīng)。鞏固練習(xí)：1.對下列化學(xué)反應(yīng)的熱現(xiàn)象的說法不正確的是（C）放熱反應(yīng)發(fā)生時不必加熱；化學(xué)反應(yīng)一定有能量變化；吸熱反應(yīng)需要加熱后才能發(fā)生， 放熱反應(yīng)不加熱就會發(fā)生；化學(xué)反應(yīng)吸收或放出熱量的多少與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān)。A、B、C、D、2.目前，一種人稱“搖搖冰”的即冰用飲料開始上市，所謂檢測學(xué)習(xí)效果，鞏固所學(xué)知識?！皳u搖冰”是指將飲料罐隔離層中的制冷物質(zhì)和水混合起來，吸食前搖動使罐中的飲料冷卻。若該制冷物質(zhì)可從下列固體物質(zhì)中選擇，則它可以是（B）A、氯化鈉B 、固體硝酸銨C、生石

15、灰D、固體氫氧化鈉3. 一種“即食即熱快餐”適合外出旅游時使用， 其內(nèi)層是用鋁箔包裹的并已加工好的真空包裝食品，外層則是分別包裝的兩包化學(xué)物質(zhì)，使用時拉動預(yù)留在外的拉線，使這兩包化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，此時便可對食物進(jìn)行加熱，這兩包化學(xué)物質(zhì)最適合選擇的是（B）A、濃 H2SO4與水 B 、生石灰與水 C、熟石灰與水 D 、氯化鈉與水本節(jié)知識整合：課后思考：1. 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 1 mol H 2 O 時所釋放的熱量稱為中和熱，如果要通過實驗來測定鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱， 你認(rèn)為在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)該要注意哪些問題，你準(zhǔn)備如何設(shè)計并進(jìn)行實驗？2. 調(diào)查家里或?qū)W?！盎瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能”的現(xiàn)狀（燃料來源、主要用途、使用方式、存在問題等），寫出調(diào)查報告并與同學(xué)交流。八、板書設(shè)計第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能第一課時化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：斷鍵吸收的總能量 <成鍵放出的總能量化學(xué)反應(yīng)放出能量斷鍵吸收的總能量 >成鍵放出的總能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量2、化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的總能量的大小反應(yīng)物的總能量生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)放出能量反應(yīng)物的總能量生成物的總能量化學(xué)反應(yīng)吸收能量3、