(完整版)《化學能與熱能》教學設計

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

2、通過化學能與熱能的學習， 學生將對化學在提高能源的利用率和開發(fā)新能源中的作用與貢獻有初步認識； 初步樹立起科學的能源觀； 這將增進學生對化學科學的興趣與情感，體會化學學習的價值。二、教學目標1. 知識與技能： 知道化學反應中能量變化的主要原因；知道一個化學反應是吸收能量還是放出能量的決定因素； 通過實例和實驗， 了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解化學能轉(zhuǎn)化為熱能的應用及其對人類文明發(fā)展的貢獻。2. 過程與方法： 通過實驗，讓學生理解化學反應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； 通過科學探究和學生活動， 讓學生在實驗探究中認識和感受化學能和熱能之間相互轉(zhuǎn)化， 體會定性和定量的研究

3、化學反應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系，深刻體會到化學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)學生的探究意識，提高學生的觀察、思考的能力，體現(xiàn)合作學習，讓學生自主地獲取知識，感受到學習的樂趣。三、教材重難點重點：化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。難點：吸熱反應和放熱反應概念的形成及科學能量變化觀的建立。四、教學方法閱讀、交流討論、實驗探究。五、教學用具多媒體課件；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、教學設計思路七、教學過程第一課時化學鍵與化學反應中能量變化的關系教師活動學生活動設計意圖指導閱讀：學生回答：讓學生感知1. P35 “科學視野”。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。 但反應轉(zhuǎn)化，能源與人還原反應與體外的燃燒是否不同？條件和 進行方式不類的密切關系，.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2. 煤、石油和天發(fā)學習興趣。應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 分解需教學內(nèi)容。使學3這說明了什么問題？要能量。生產(chǎn)生進一步學習的需求。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物質(zhì)及化學反應有什么關系嗎？問題啟發(fā)引導：學生回答：引導學生解1.物質(zhì)中的原子之間是通過什么1. 化學鍵。決問題從已有知結(jié)合的？2.化學反應的本質(zhì)是什么

6、？探究 1：化學鍵與化學反應中能量變化有什么關系？練習：1.當物質(zhì)發(fā)生化學反應時，斷開2. 表面是原子的重新組合， 實質(zhì)包含反應物分子內(nèi)化學鍵的斷裂和產(chǎn)物分子中化學鍵的形成。學生閱讀：32頁第 2段。學生匯報答案：1. 吸收能量；放識開始。進而引入本節(jié)課主要內(nèi)容。培養(yǎng)閱讀自學能力。知識問題化，一方面對閱讀起反應物中的化學鍵要，而形成出能量。指導作用，一方生成物中的化學鍵要。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 鍵則要讀自學效果。吸收的能量?；瘜W

7、鍵的和正是化學反應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. 化學鍵斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。探究 2：一個化學反應是吸收能量學生閱讀： 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學能力。練習：學生匯報答案：知識問題化，1.各種物質(zhì)都儲存有化學能。不1. 組成、結(jié)構(gòu)、化一方面對閱讀起同的物質(zhì)不僅不學能。指導作用，一方同，不同，所包含2. 反應物的總能面檢查閱讀自學的也不同。量、生成物的總能效果。2.一個確定的化學反應在發(fā)生過量，反應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，反應物的總能量和<生成物的總能量。的相對大小。當，化學反應放出能量，當，化學反應吸收能量。追問 1：看圖回答：學生回答：化抽象為具1.物質(zhì)具有一體，幫助學生形定的能量，一種形式成概念，使學生的能量可以轉(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。學生回答：化學反應的基本特征是：有新物質(zhì)的生成，有能量變化。1. 化學反應不僅生成新物質(zhì)， 而且伴隨能量變化。2. 反應物的總能量 >生成物的總能量，反應放熱；反應物的總能量 &l

9、t;生成物的總能量，反應吸熱。升華對化學反應特征的認識。歸納、小結(jié)，突出重點內(nèi)容。課堂練習：PPT檢測基礎知識學習效果，鞏固所學知識。第二課時化學能與熱能的相互轉(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？學生活動學生回答：前面三者感覺燒杯壁變熱、最后一個感覺燒杯壁變冷。學生回答：反應放出能量，反應吸收能量。設計意圖從學生熟悉化學反應現(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（P33實學生回答：引導學生做驗 2-1）1.好準備工作，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中氧化成一層致密的法研究化學反應的熱量變化，你能采用什么簡單易行的氧化膜，使反應變得中的熱量變化。方法來了解反應中的熱量變化？緩慢。3. 通過觸摸，利用溫度計測量反應前后的溫度變化。實驗探究學生實驗并記錄現(xiàn)象結(jié)論1.；1.大多數(shù)置換反應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生回答：深化對理論體的反應（ 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)生反應的反應方程式。2+2NH3+10H2O析、比較等方法2.根據(jù)已有知識猜測這個反應中2.可能是吸熱，研究化學反應中能量轉(zhuǎn)化的方式。因為銨鹽與堿反應的熱量變化，并3.根據(jù)銨鹽與堿反應所產(chǎn)生的物需要加熱。與探究實驗 1 做質(zhì)，你認為在實驗中應該要注意什么問3.反應的產(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.該反應是反應；3.玻璃片與燒3.能轉(zhuǎn)化杯。為能儲存起來。交流討論：學生匯報實驗心得及實驗中存在異

12、及時發(fā)現(xiàn)意外問題并補充到問題討論：1.有些學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措施。?，F(xiàn)象。學生回答：1. 沒有將晶體充分研細，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。給學生相互學習的平臺，給老師了解學生學習情況的機會。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實驗探究學生實驗并記錄鹽酸溫 氫氧化鈉溶液度 溫度反應后溫度結(jié)論1.是該反應是反應；反應，酸堿中和反應2.能轉(zhuǎn)化為能釋放出來。思考與交流：學生：對比、分培養(yǎng)學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，準備完成下列練習。練習小結(jié)：學生回答：以填空的形1.化學反應中的能量變化，通常主要1. 熱量，吸，放。 式引導學生歸表現(xiàn)為的變化。有的反2. 熱能，化學納，同時檢測對應熱，有的反應熱。 能；化學能，熱能。比分析效果。2.吸熱反應中，能轉(zhuǎn)化為能；放熱反應中，能轉(zhuǎn)化為能。交流與討論：常見的放熱反回憶以前所學的知識， 歸納出常見應：的吸熱反應有哪些？常見的放熱反應1.燃燒反應；有哪些？2.酸堿中和反應；3.活潑金屬與酸或水生成 H2 的反應；知識整理。4.多數(shù)化合反應；多數(shù)置換反應；多數(shù)復分解反應； 鋁熱反應。常見的吸熱反應：1.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應；2. C 與

14、H2O、 CO2的反應；4. H2 與 I 2的反應；5.大多數(shù)分解反應；6. H2 、CO、C 與金屬氧化物的反應。鞏固練習：1.對下列化學反應的熱現(xiàn)象的說法不正確的是（C）放熱反應發(fā)生時不必加熱；化學反應一定有能量變化；吸熱反應需要加熱后才能發(fā)生， 放熱反應不加熱就會發(fā)生；化學反應吸收或放出熱量的多少與參加反應的物質(zhì)的多少有關。A、B、C、D、2.目前，一種人稱“搖搖冰”的即冰用飲料開始上市，所謂檢測學習效果，鞏固所學知識?！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物質(zhì)，使用時拉動預留在外的拉線，使這兩包化學物質(zhì)反應，此時便可對食物進行加熱，這兩包化學物質(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的中和熱， 你認為在設計實驗裝置和操作時應該要注意哪些問題，你準備如何設計并進行實驗？2. 調(diào)查家里或?qū)W?！盎瘜W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)查報告并與同學交流。八、板書設計第二章化學反應與能量第一節(jié)化學能與熱能第一課時化學鍵與化學反應中能量變化的關系化學鍵與化學反應中能量變的關系1、化學反應的本質(zhì)：斷鍵吸收的總能量 <成鍵放出的總能量化學反應放出能量斷鍵吸收的總能量 >成鍵放出的總能量化學反應吸收能量2、化學反應中反應物和生成物的總能量的大小反應物的總能量生成物的總能量化學反應放出能量反應物的總能量生成物的總能量化學反應吸收能量3、