《化學(xué)變化中的能量變化》設(shè)計(jì)4

《化學(xué)變化中的能量變化》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、知道化學(xué)反應(yīng)中釋放能量的多種形式，理解放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念；

2、了解熱化學(xué)方程式的意義；

3、從燃料的充分燃燒和熱能的充分利用兩個角度思考節(jié)能的策略。

（二）過程與方法通過對幾個實(shí)驗(yàn)的觀察及思考，體會化學(xué)反應(yīng)中能量有多種形式，而大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)是以熱能形式表現(xiàn)出來的，明白人類研究化學(xué)反應(yīng)主要是①利用化學(xué)反應(yīng)制取新物質(zhì)；②利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量。（三）情感、態(tài)度和價值觀在人類對能源的需求量越來越大的今天，節(jié)約能源和開發(fā)利用新能源具有重要的意義，在充分利用能源的同時要思考節(jié)能還要增強(qiáng)環(huán)保的意識。二、教學(xué)分析1、學(xué)情分析本節(jié)是第四章第二節(jié)《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》?？梢灾v是高中化學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的又一篇章。本節(jié)教學(xué)中介紹的理論知識，主要用于聯(lián)系實(shí)際。分別由氧化還原反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)的能量變化等不同反應(yīng)類型、不同反應(yīng)過程及實(shí)質(zhì)加以聯(lián)系和理解，使學(xué)生在感性認(rèn)識中對知識深化和總結(jié)，同時提高自身的素養(yǎng)。2、重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化的觀點(diǎn)的建立及能量的“儲存”和“釋放”。3、教學(xué)策略和方法以探究式學(xué)習(xí)為主。安排一個演示實(shí)驗(yàn)引出課題。這樣做既能充分體現(xiàn)化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為主體的學(xué)科，而實(shí)驗(yàn)又能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還能培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。教學(xué)思路：用演示實(shí)驗(yàn)引入課題→化學(xué)反應(yīng)中的能量變化→學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和探討→確定吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念→討論燃料充分燃燒的條件和保護(hù)環(huán)境→能源的展望和人類的進(jìn)步→布置自學(xué)內(nèi)容?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】以實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)作為切入點(diǎn)。首先從一個實(shí)驗(yàn)入手（KClO3的受熱分解）→啟發(fā)學(xué)生理解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時還伴隨著能量的變化，而這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱能變化→進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)→提出“為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱”的問題→進(jìn)入教學(xué)→提出人類如何利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問題→進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用教學(xué)。這一教學(xué)思路強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)研究的一般過程，即應(yīng)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出新的問題，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用以收集、整理事實(shí)和數(shù)據(jù)，再得出結(jié)論，得出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，然后上升到理論高度去理解概念，最后應(yīng)用到實(shí)際中去。整個教學(xué)過程是一個完整的科學(xué)探究過程。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)單元中，在探討化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱本質(zhì)時，要使學(xué)生明確三點(diǎn)：1.熱量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式；2.化學(xué)反應(yīng)過程中的能量守恒；3.化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸熱還是放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。幾個實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中非常重要的教學(xué)資源，為了最大限度的發(fā)揮其教學(xué)價值，我將其中的一個實(shí)驗(yàn)安排為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榉艧岈F(xiàn)象不能用眼睛直接觀察到，而安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)以增強(qiáng)感性認(rèn)識。由于另一個實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氨氣，因此安排教師演示實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)直觀，現(xiàn)象明顯、有趣，能很好的調(diào)動學(xué)生的參與熱情。經(jīng)過分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生有了完整豐富的感性認(rèn)識后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高質(zhì)量的理性分析就水到渠成。通過學(xué)生間的交流，給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會學(xué)習(xí)對現(xiàn)象的描述和分析、對實(shí)驗(yàn)事實(shí)和數(shù)據(jù)的處理、依據(jù)事實(shí)和數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象等科學(xué)方法。最后，為了能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)入高層次的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造性思維階段，可以提出一些富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)問題或任務(wù)，供學(xué)生在課外深入學(xué)習(xí)。例如，在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能否定量測定一個酸堿中和反應(yīng)所放出的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？等等。三、課時安排2課時四、教學(xué)過程：[引入新課]演示實(shí)驗(yàn)：KClO3受熱分解實(shí)驗(yàn)。問：實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象說明什么問題？（2KClO3+3C→3CO2↑+2KCl）。。。。。。KClO3受熱先熔化，此時并沒有氧氣放出；將帶火星的木條與熔融的KClO3接觸以后立即放出氧氣，木條在熔融的KClO3中劇烈燃燒起來，由于燃燒放出的熱維持KClO3放氧氣直到反應(yīng)完成。教師講：化學(xué)變化的特征：化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，常伴隨著放熱、發(fā)光、放出氣體、有時還會變色、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。有時還有電流（見實(shí)驗(yàn)）本課我們一起來學(xué)習(xí)。。。。。。[板書]一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)[過渡]化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？PPt課件1[教師演示實(shí)驗(yàn)]在一個小燒杯里,加入約10gNH4Cl晶體加少量水,將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的木片上。然后再加入約20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，并立即用玻璃棒迅速攪拌，使二者充分反應(yīng)，成糊狀即可?；旌蠑嚢韬螅酒托吃谝黄?，說明該反應(yīng)吸收了大量的熱，使水溫降低結(jié)成冰?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式：Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl→BaCl2+2NH3↑+10H2O問：由實(shí)驗(yàn)推知，Ba(OH)2?8H2O固體和NH4Cl固體的總能量___《____BaCl2溶液、氨氣和H2O的總能量。（吸熱）老師已經(jīng)做了幾個實(shí)驗(yàn)了，同學(xué)們你們是否也想試一試，好PPt課件2、[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]1、在一個潔凈的試管中放入少量生石灰，再加入2毫升左右的水。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請學(xué)生注意①操作方法；②仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；③總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論；④寫出化學(xué)方程式。反應(yīng)產(chǎn)生大量熱，同時試管溫度升高（發(fā)燙），說明反應(yīng)過程中有熱量放出。化學(xué)反應(yīng)方程式：CaO+H2O→Ca(OH)2問：由實(shí)驗(yàn)推知，CaO和參加反應(yīng)的水的總能量__》_____氫氧化鈣的總能量。（放熱）通過以上幾個實(shí)驗(yàn)，我們是否已經(jīng)明白了化學(xué)反應(yīng)中能量是怎樣變化的？請一個同學(xué)回答：PPt課件3：[結(jié)論]板書：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)：化學(xué)上把有能量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。[過渡]經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)我們知道，人類研究化學(xué)反應(yīng)主要是①利用化學(xué)反應(yīng)制取新物質(zhì)；②利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量。如何表示用化學(xué)反應(yīng)方程式表示反應(yīng)放出或吸收的熱量呢？我們可以用熱化學(xué)方程式表示。[板書]：二、熱化學(xué)方程式1、熱化學(xué)方程式的意義炭的燃燒可以表示如下：C(s)+O2(g)→

CO2(g)+講：像這種表示化學(xué)反應(yīng)放出或吸收熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。探究：熱化學(xué)方程式的意義。已知如下熱化學(xué)方程式：①N2H4(g)+NO2(g)→

3/2N2(g)+2H2O(l)+②N2H4(g)+NO2(g)→

3/2N2(g)+2H2O(g)+問：熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)方程式有哪些不同呢？（同學(xué)們相互討論一下）（建議）（1）可以知道吸熱或放熱的熱量數(shù)值；（2）以物質(zhì)的量作為計(jì)量單位，所以熱化學(xué)方程式的系數(shù)可以用分?jǐn)?shù)表示；（3）反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，吸熱或放熱數(shù)值也不同。。。。。。。。想一想：下列熱化學(xué)方程式的意義。①C(s)+H2O(g)→

CO(g)+H2(g)—②CO(g)+1/2O2(g)→

CO2(g)+283kJ③H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+講：①+②+③=如下熱化學(xué)方程式：C(s)+O2(g)→

CO2(g)+請一位同學(xué)談?wù)勼w會?；瘜W(xué)反應(yīng)不管是一步完成，還是分幾步完成，這個過程的總的熱效應(yīng)是相同的。（師講：多么偉大的發(fā)現(xiàn)?。∵@是1840年俄國化學(xué)家蓋斯總結(jié)出來的定律又名。。。。。。）PPt課件：蓋斯定律：“一個化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成的,還是多步完成的,其熱效應(yīng)總是相同的。三、燃料的充分利用和新能源展望[思考]現(xiàn)代人怎樣利用化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量？（請同學(xué)們看課本P95-97）講：人類所需要的能量，絕大部分是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。主要是煤、石油和天然氣等化石燃料及它們的制品燃燒所產(chǎn)生的。而化石燃料可能在幾百年內(nèi)被耗盡。因此如何充分利用燃料及節(jié)約能源具有重要意義。下面我們一起來討論幾個問題。PPt課件：提出三個問題：[學(xué)生分組討論三個問題]燃料充分燃燒條件？（兩個小實(shí)驗(yàn)：一支蠟燭，用針筒鼓空氣量大和量少。簡易噴霧器噴乙醇。）[結(jié)論]使燃料充分燃燒需要考慮兩點(diǎn)：①燃燒時要有足夠多的氧氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面。空氣不足：①浪費(fèi)資源；②產(chǎn)生大量一氧化碳污染空氣，危害人體健康。空氣過量：過量空氣會帶走部分熱量，浪費(fèi)能源。增大接觸面：改變?nèi)剂系臓顟B(tài)。如固體燃料粉碎、將液體燃料以霧狀噴出、固體燃料液化等。（2）熱能怎樣充分利用？熱交換器：（3）大量使用化石燃料的危害？及改良措施？大量使用化石燃料危害：①能引起溫室效應(yīng)；②會造成化石燃料蘊(yùn)藏量的枯竭；③煤燃燒排放二氧化硫，導(dǎo)致酸雨；④煤燃燒會產(chǎn)生大量的煙塵。改良措施：①煤脫硫；②煤的汽化；③煤的液化?？傊?，一方面，人們利用煤、石油、天然氣的燃燒放熱來獲取能量；另一方面，人們利用這些熱能來完成常溫下很難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。如CaCO3經(jīng)過高溫煅燒分解生成CaO的化學(xué)反應(yīng)。可表示如下：燃料的充分燃燒和節(jié)能是一個方面，我認(rèn)為人類應(yīng)該用更積極的態(tài)度去開發(fā)新能源。如氫能、核能等等?；瘜W(xué)在過去、現(xiàn)在和未來，它在人類能源的利用和開發(fā)上始終都扮演著重要的角色，今天化學(xué)反應(yīng)將能源轉(zhuǎn)化為人類所需能量的過程中起著關(guān)鍵的作用。即使在未來的多能源時期，氫能、生物能等在本質(zhì)上仍然是化學(xué)反應(yīng)；而核能、太陽能等的利用主要依靠化學(xué)所研制的新型材料?？傊?，化學(xué)能使人類的生活更美好。我們從內(nèi)心發(fā)出這樣的感嘆“英文”討論和研究型試題1：天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學(xué)反應(yīng)方程式分別為。天然氣：CH4+2O2→CO2+2H2O

液化石油氣（假設(shè)）C3H8+5O2→3CO2+4H2O請同學(xué)們討論或進(jìn)行實(shí)物研究（不要實(shí)驗(yàn)?。绾伟岩惶滓蕴烊粴鉃槿剂系臓t具改成以液化石油氣為燃料的爐具。回答：

。答案：以空氣的進(jìn)氣量和燃料的出氣量的角度回答討論和研究型試題2：：在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能否定量測定一個酸堿中和反應(yīng)所放出的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？五、板書設(shè)計(jì)：一、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)：化學(xué)上把有能量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：化學(xué)上把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。二、熱化學(xué)方程式1、熱化學(xué)方程式的意義（1）可以知道吸熱或放熱的熱量數(shù)值；（2）以物質(zhì)的量作為計(jì)量單