物質(zhì)在溶解過程中有能量變化嗎

1、物質(zhì)在溶解過程中有能量變化嗎？教學(xué)設(shè)計上海師范大學(xué)附屬外國語中學(xué)杜青教學(xué)目標(biāo)：知識與技能：1.理解溶解過程中的物理變化和化學(xué)變化2 .理解物質(zhì)溶解過程中發(fā)生熱效應(yīng)的內(nèi)在原因.過程與方法：1.通過溶解過程中吸熱，放熱的探究實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察，推理能力3 .在研究實際問題過程中，學(xué)生掌握科學(xué)研究的一般思維與方法.4 .通過物質(zhì)運動與能量轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)辯證唯物主義的一些基本觀情感態(tài)度與價值觀：1.培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會和人類發(fā)展的精神.2 .培養(yǎng)學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)，積極探索、進(jìn)取創(chuàng)新的精神3 .讓學(xué)生在小組合作中的相互協(xié)作 ，感受團(tuán)隊精神及體驗成功。.教學(xué)重點： 物質(zhì)溶解的熱效應(yīng)和擴(kuò)散、水合兩過程.教學(xué)

2、難點：在實踐中應(yīng)用物質(zhì)溶解過程的熱效應(yīng)知識教學(xué)設(shè)計思想本節(jié)課的設(shè)計力圖從學(xué)生的角度出發(fā)，在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上來尋找知識增長點，盡可能使每個學(xué)生在自己原有的基礎(chǔ)上有所發(fā)展。首先從生活中的 蓄熱型取暖器引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)能源的興趣；再讓學(xué)生分組實驗探究溶解中的熱現(xiàn)象；然后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)溶解的二過程及能量變化。學(xué)生在這一系列活動中，體驗著“實踐一認(rèn)識一再實踐一再認(rèn)識一應(yīng)用”的科學(xué)探究的樂趣，學(xué)生對溶解中能量變化的認(rèn)識由淺入深、由表及里，自主形成相關(guān)概念，思維得到了鍛煉和升華，初步形成了用化學(xué)的眼光看世界的意識及用化學(xué) 使生活更美好的體驗。教學(xué)準(zhǔn)備：1。錄象能源。2.投影儀和投影片。3

3、.教材84頁：高鎰酸鉀晶體的溶解：培養(yǎng)皿，高鎰酸鉀晶體，無水硫酸銅粉 末，蒸播水，鐐子，小燒杯。（學(xué)生實驗25組）硝酸俊、氯化俊晶體的溶解：數(shù)字測溫儀，試管和試管架（四 個試管中各放5ml蒸儲水），硝酸俊晶體和氯化俊晶體各 2克，濾紙。（學(xué)生實驗25組）氫氧化鈉、氯化鈉固體的溶解：氫氧化鈉固體和氯化鈉晶體各2克、二個試管中各放 5mL蒸儲水。教學(xué)環(huán)節(jié)教帥預(yù)設(shè)活動學(xué)生預(yù)設(shè)活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景展示：蓄熱型取暖器及用法。觀察、感受、思考，回答問題從學(xué)生熟知的物品引言：天寒地凍，若有一個暖袋取暖多好。在使用 過程中，是否有能量的變化？什么能轉(zhuǎn)化為什么 能？引入能量的形式及 轉(zhuǎn)化，關(guān)注學(xué)生的已 有經(jīng)驗，

4、激發(fā)學(xué)習(xí)興 趣閱讀： 課本第81頁第一段， 要點“世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是 在不斷地發(fā)生變化，而物質(zhì)的 變化總是和能量的變化聯(lián)系 在一起“。導(dǎo)入新課提問： 那么能量是從哪里來的？能量在物質(zhì)變化 中是怎樣變化的呢？播放錄象歸納：課本第39頁第二段，要點“歸根到底都是 由太陽能轉(zhuǎn)化而來，并以化學(xué)能的形式貯存 下來”、“在物質(zhì)變化過程中，能量從一種形 式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移 到另一個物體”。學(xué)生觀看錄象：能量的各種形式和轉(zhuǎn)化在書上劃重點詞句學(xué)生直觀感受能量形式及轉(zhuǎn)化感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識提問1、 現(xiàn)今世界中消耗的能源主要是什么？2、按現(xiàn)在的能源消耗速度，石油和煤還能用多少 年？中國的石油

5、和煤的人均擁有量是多少？石油 和煤消耗殆盡后，人類怎樣解決能源需求？3、談?wù)勀銓δ茉磫栴}的看法。學(xué)生結(jié)合課前網(wǎng)上查找的資 料，各抒己見。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會及能源危機(jī)意識，增 強(qiáng)信息搜集能力及 口頭表達(dá)能力。學(xué)生實驗探 究過渡：為了充分開發(fā)和利用能源，并對物質(zhì)變化的 本質(zhì)有更全面的認(rèn)識，我們首先對最常見的物質(zhì)溶 解過程中能量變化進(jìn)行研究。 請同學(xué)們通過實驗探 究。布置實驗：4個試管中各先加入5ml蒸儲水，再加入2 g晶體，振蕩并測試溶液溫度。方法的探討和實驗操作的指導(dǎo)1.運用怎樣的方法來測試和比較物質(zhì)溶解過程中的能量變化，發(fā)光？放電？還是有可能溶液 溫度有變化？若吸收能量，溶液溫度怎么變 化？放出

6、能量（放熱時）又怎樣？2.用什么來測試溫度變化？數(shù)字測溫儀精確至0.1 ,勿作攪拌。3.每種晶體溶解時需要測試哪幾個溫度？作好記 錄。學(xué)生分組實驗匯總實驗數(shù)據(jù)：（最快的幾組 學(xué)生所測數(shù)據(jù)填入左表）通過親身實驗獲得 溶解時的熱效應(yīng)的 感性認(rèn)識，體會科學(xué) 方法，增強(qiáng)實驗操作 能力及合作能力。溶質(zhì)起始溫度最終溫度溫差 TNH4NO3NH4C1NaOHNaCl一、物質(zhì)溶解時的熱現(xiàn)象：討論1同一實驗，為何各組得到的 T值不同？2 . NH4NO3和NH4C1溶解時溶液的溫度都下降， 說明它們?nèi)芙獾倪^程是吸熱還是放熱的？為了加 快它們的溶解過程，可采取什么措施？3 .是否所有的物質(zhì)溶解時都是吸熱的呢？學(xué)生

7、可能回答：（溶質(zhì)或蒸儲 水的質(zhì)量不同，溶質(zhì)沒有全部 溶解，測試溫度的時間不同， 數(shù)字測溫儀的靈敏度有差異 等）從定性感知到定量 測定，進(jìn)行方法指 導(dǎo)。討論歸納1 .固體NaOH溶于水時放熱，而 NaCl固體溶于 水時溫度變化不大，說明不同的物質(zhì)在溶解時所表 現(xiàn)出的熱現(xiàn)象不一定相同2 .為了加快NaCl固體的溶解速度，采取的措施 與氯化鏤的措施相同嗎？板書：一 溶解過程中的熱現(xiàn)象學(xué)生可能的回答：用攪拌的方 法，能節(jié)省能源。對實驗現(xiàn) 象進(jìn)行反 思過渡：我們通過實驗，了解了物質(zhì)溶解時的一些 宏觀現(xiàn)象，而化學(xué)的魅力之一就在于：宏觀現(xiàn)象總能與微觀粒子的組合、運動緊密聯(lián)系的，發(fā)生這 些不同的熱現(xiàn)象的微觀的

8、內(nèi)在原因又是什么呢？ 讓我們先觀察溶質(zhì)是如何溶解的。演示實驗：KMnO 4固體的溶解講述：KMnO 4晶體是由K+、MnO4-構(gòu)成的。晶體表面的 K+、MnO4 （紫紅色）受水分子作用，克服了離子 間的引力，逐漸向水中擴(kuò)散，分布于整個溶液之中， 即物質(zhì)在溶解時有一個溶質(zhì)K +、MnO 4微粒分散到溶劑中的擴(kuò)散過程。如果溶質(zhì)是分子構(gòu)成的，也 存在分子擴(kuò)散到溶劑中的過程。觀察，描述現(xiàn)象聆聽、想象滲透化學(xué)的基本思 想：宏觀與微觀的聯(lián) 系。通過宏觀鮮艷的顏 色范圍的變化，讓學(xué) 生充分感知微粒的 擴(kuò)散，減少學(xué)生想象 的難度。建立宏觀與微觀的 聯(lián)系。反思討論提問：擴(kuò)散過程中能量是如何變化的？能源可從一個物

9、體轉(zhuǎn)變到另一個物體上，從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種 形式。那么，同一個物體狀態(tài)變化 時，是否也伴隨能量變化呢？投影：固液氣提問：1 .三態(tài)變化中能量如何轉(zhuǎn)化？2 .從液態(tài)到氣態(tài)，物質(zhì)微粒之間什么發(fā)生了變化？提問：既然溶解時存在著擴(kuò)散過程，而擴(kuò)散又是吸熱的，那么怎樣來解釋剛才實驗中三 種不同的熱現(xiàn)象呢？布置閱讀任務(wù)設(shè)問：既然溶解時通常存在兩個過程，這兩個過程伴隨的能量變化又分別如何呢？學(xué)生討論：微粒間距增大：此擴(kuò)散過程是需吸熱的閱讀：課本第85頁第二段以三態(tài)中的能量變 化及微粒間距變化 為先行組織者，激活 原有知識，為同化新 知識作鋪墊。作筆記，知識條理化演示實驗白色硫酸銅粉末放入水中，所得溶液呈藍(lán)色

10、。試用學(xué)到的知識推測可能的原因。觀察。思考、回答。知識的遷移，讓學(xué)生 從宏觀顏色變化推 知微觀的水合過程， 驗證書本知識，進(jìn)一 步增強(qiáng)感性認(rèn)識，從 而體會到學(xué)以致用。課堂練習(xí)判斷正誤：1 . NH4C1溶解時溶液溫度降低，說明 僅有擴(kuò)散過程。2 . NaOH溶解時僅有水合過程，所以 溶液溫度升高。3 . NaCl溶解時無顯著的熱量變化， 說明既無擴(kuò)散也無水合。思考、討論、回答（學(xué)生可能不假思索認(rèn)為正確，也可能引起爭辯）學(xué)生討論、歸納：三種物質(zhì)的溶解過程中，既有 擴(kuò)散又有水合過程，既有吸 熱，同時又有放熱過程，物質(zhì) 溶解過程中表現(xiàn)出來的放熱給學(xué)生思辯的空間， 從分析到綜合，培養(yǎng) 學(xué)生辨證思維能力

11、?？偨Y(jié)正如哲學(xué)中辯證唯物主義觀點：決定事物的物質(zhì)總有對立的矛盾雙方，矛盾的主要一方對事物的性質(zhì) 起決定作用或者吸熱，是溶質(zhì)微粒在擴(kuò)散 過程和水合過程中能量變化 的總效應(yīng)。應(yīng)用溶解 的熱效應(yīng) 解決實際 問題。（過渡）：這節(jié)課我們通過實驗探究及推理，學(xué)習(xí) 了溶解的二個過程及其能量變化?；瘜W(xué)的魅力之二 在于應(yīng)用，我們怎樣應(yīng)用學(xué)過的知識提高我們的生 活質(zhì)量呢？比如，在炎熱的夏天，邊遠(yuǎn)地區(qū)的高燒 病人需要一個應(yīng)急的“冰袋”，應(yīng)該利用哪一種熱 效應(yīng)？相同質(zhì)量的溶質(zhì)希望 T大些好，還是小些 好？講解：科學(xué)研究通常有兩種方法：直接通過實驗探索：就如剛剛做的實驗，但要得到一個準(zhǔn)確的 數(shù)據(jù)，需要同學(xué)們數(shù)十次甚至數(shù)

12、百次耐心細(xì)致地去 操作。任何科學(xué)實驗都需要科學(xué)家長年累月甚至是 很枯燥地去不斷實驗和研究才能得到，如合成氨催化劑的尋找，電燈絲的確定等，同樣，同學(xué)們學(xué)習(xí) 科學(xué)文化也需要刻苦的精神才會取得成功。查閱資料：很多研究工作不可能都一一需要直接去做 實驗，我們可以利用前人已得出的實驗資料和數(shù) 據(jù)，進(jìn)行進(jìn)一步的研究工作，這樣能大大提高研究 的效率?，F(xiàn)在提供同學(xué)們有關(guān)數(shù)據(jù)，請同學(xué)們用第 二種研究方法回答此題。投影：有關(guān)物質(zhì)的溶解熱（“十”為放熱，“一”為吸熱，T: 1 8 C）思考、回答根據(jù)信息，采集有關(guān)數(shù)據(jù)。計 算并得出結(jié)論。（可能回答：硝酸鏤易爆炸、 各種藥品價格因素等因素不 可忽視）體現(xiàn)STS教學(xué)理念， 關(guān)注化學(xué)與生活的 聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新 意識。滲透堅持不懈等人 文思想教育。讓學(xué)生體會實驗法 和文獻(xiàn)法都是科學(xué) 研究的常見方法?；瘜W(xué)式溶解熱（KJ/Kg）NH4NO3T30.75NH4C1T03.74NaOH+1040.5NaCl