第一篇:化學能與熱能教案十一
第二章 化學反應與能量(必修2)
教材分析:
本章共三節(jié),可分為兩個部分——化學反應和能量、化學反應速率和限度,它們都屬于化學反應原理范疇,是化學學科最重要的原理性知識之一,也是深入認識和理解化學反應特點和進程的入門性知識。同時,它們又是在社會生產、生活和科學研究中有廣泛應用的知識,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。因此,化學能對人類的重要性和化學反應速率、限度及條件控制對化學反應的重要性,決定了本章學習的重要性。
初中化學從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識,而在選修模塊“化學反應原理”中,將從科學概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學習化學反應和能量、化學反應速率和化學平衡的原理。因此,本章內容既是對初中化學相關內容的提升與拓展,又是為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。
通過化學能與熱能、電能的相互轉化及其應用的學習,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;通過對新型化學電源開發(fā)利用的介紹,學生將對化學的實用性和創(chuàng)造性有更多的體會;通過對化學反應速率和限度的討論,學生將從原理上加深對化學反應條件的認識。這些都會增進學生對化學的興趣和情感,體會化學學習的價值。
由于本章內容在初中化學、高中必修模塊和選修模塊中均有安排,體現(xiàn)了學習的階段性和層次性,在具體內容上前后還有交叉和重疊,因此,教師在教學時要充分注意到這一點。既要加強教學內容與實際的聯(lián)系,體現(xiàn)化學的實用性和重要性,又要注意知識的前后聯(lián)系和階段性、漸進性,把握教材內容的深度、廣度,防止任意拓寬加深,增加學生負擔。
第一節(jié) 化學能與熱能
第1課時
教學目標:
1、通過實驗知道化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式,能根據(jù)事實判斷吸熱反應、放熱反應,能說出中和熱的涵義。
2、通過實驗探究體驗科學研究的一般過程,了解科學研究的基本方法。
3、通過實驗發(fā)展學習化學的興趣,進一步形成交流、合作、反思、評價的學習習慣。重點難點:吸熱反應、放熱反應、中和熱等基本概念。教學過程:
[創(chuàng)設問題情景] 在一支試管中放入一小塊生石灰,加入少量水,讓學生觀察實驗現(xiàn)象,再讓學生用手觸摸試管外壁,然后要求學生回答觀察到了什么現(xiàn)象?觸摸試管外壁時有何感覺?說明什么問題?并要求學生寫出反應方程式。[結論] 生石灰與水反應生成糊狀的氫氧化鈣,試管發(fā)燙,說明反應放出了熱能。[設問] 熱能是能量的一種表現(xiàn)形式。那么,除剛才的這個反應,其它的化學反應過程中是不是也會有能量變化呢?其表現(xiàn)形式又是怎樣的?根據(jù)你已有的知識經驗舉例說明。[學生舉例、說明] [歸納小結] 物質在發(fā)生化學反應的同時還伴隨著能量的變化,這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱量的變化。[設疑] 那么,化學變化中熱量變化的具體形式又有哪些呢?這將是我們本節(jié)課研究的主要內容。下面我們通過實驗來進行研究、探討,從中我們還可以了解到科學研究的一般過程和方法。[學生分組實驗] 見教材實驗2-1。
[思考與討論] 用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化,那么,你將采取哪些簡單易行的辦法 來了解反應中的熱量變化?各有什么優(yōu)缺點? [反思、交流與評價]
1、實驗過程中,你自己最滿意的做法是什么?最不滿意的做法是什么?
2、在思考、討論的過程中,其他同學給了你哪些啟示?你又給了他們哪些啟示? [演示實驗] 見教材實驗2-2 [思考與討論]
1、通過觀察實驗現(xiàn)象,你得出了哪些結論?寫出反應方程式。
2、你覺得做這個實驗時需要注意哪些問題?還可以做哪些改進?實驗中對你最有 啟發(fā)的是什么? [小結] 化學反應中的能量變化經常表現(xiàn)為熱量的變化,有的放熱,有的吸熱。[設疑] 通過前面的學習,我們知道燃燒反應、金屬與酸的反應是放熱的,而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是吸熱的,那么,作為一類重要而常見的反應,酸與堿的中和反應是放熱的還是吸熱的呢?下面,請同學們自己通過實驗來揭開這個秘密。[學生分組實驗] 建議按教參P22頁的三組對比實驗進行。[討論與交流]
1、通過實驗,你得出什么結論?如何解釋?
2、通過這個實驗,你學到了哪些知識?學會了哪些研究方法?
3、要明顯的感知或測量反應中的熱量變化,實驗中應注意哪些問題?如何減小你與同組同學的實驗結果的差異?
4、聽完其他小組的匯報,發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們好?哪些不如你們的好?你現(xiàn)在是否又有了新的想法?假如要讓你設計一個能較準確地測量反應中熱量變化的裝置,它的大體構造是怎樣的,你可以和同學交流探討共同確定。[教師講解]
1、中和反應都是放熱反應。
2、三個反應的化學方程式雖然不同,反應物也不同,但本質是相同的,都是氫離 子與氫氧根離子反應生成水的反應,屬于中和反應。由于三個反應中氫離子與氫氧根離子的量都相等,生成水的量也相等,所以放出的熱量也相等。
3、中和熱:酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol水所釋放的熱量稱為中和熱。
4、要精確地測定反應中的能量變化,一是要注重“量的問題”,二是要最大限度地
減小實驗誤差。[總結] 本節(jié)課我們結合已有的知識經驗,以實驗為主要的研究手段,初步探討了化學反應中的能量變化及其主要形式。相信通過學習,同學們會有許多收獲。但是,隨著學習的深入,也必然會有更深層次的問題涌現(xiàn)出來,比如:化學反應中為什么伴隨有能量的變化?為什么有的反應放熱,有的反應吸熱?如何來合理地表達反應中的能量變化?等等。這些問題我們將在下一節(jié)課上進一步探討。補充練習
1、下列反應中屬吸熱反應的是()A 鎂與鹽酸反應放出氫氣 B 氫氧化鈉與鹽酸的反應 C 硫在空氣或氧氣中燃燒 D Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl反應
2、下列說法不正確的是()A 化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化 B 放熱反應不需要加熱即可發(fā)生 C 需要加熱條件的化學反應都是吸熱反應
D 1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應生成水所釋放的熱量稱為中和熱。
3、城市使用的燃料,現(xiàn)大多為煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是CO、H2的混合氣體,它由煤炭與水蒸氣在高溫下反應制得,故又稱水煤氣。試回答:
(1)寫出制取水煤氣的主要化學方程式————————————,該反應是——————反應(填吸熱、放熱)。
(2)設液化石油氣的主要成分為丙烷(C3H8),其充分燃燒后產物為CO2和 H2O,試比較完全燃燒等質量的C3H8及CO所需氧氣的質量比。
4、比較完全燃燒同體積下列氣體需要的空氣體積的大小:
天然氣(以甲烷計)、石油液化氣(以丁烷C4H10計)、水煤氣(以CO、H2體積比1:1計)
5、兩位同學討論放熱和吸熱反應。甲說加熱后才能發(fā)生的化學反應是吸熱反應,乙說 反應中要持續(xù)加熱才能進行的反應是吸熱反應。你認為他們的說法正確嗎?為什么?
(江蘇省海門中學 施紅專)答案:1.D2.BC3.(1)C+H2O
高溫 CO+H2 吸熱(2)70:11 4.石油液化氣>天然氣>水煤氣5.略
第一節(jié) 化學能與熱能
第2課時
教學目標:
1、能從化學鍵的角度理解化學反應中能量變化的主要原因,初步學會熱化學方程式的書寫。
2、能從微觀的角度來解釋宏觀化學現(xiàn)象,進一步發(fā)展想象能力。
2、通過化學能與熱能的相互轉變,理解“能量守恒定律”,初步建立起科學的能量觀,加深對化學在解決能源問題中重要作用的認識。重點難點:
1.化學能與熱能的內在聯(lián)系及相互轉變。
2.從本質上理解化學反應中能量的變化,從而建立起科學的能量變化觀。教學過程:
[導入] 通過上節(jié)課的學習,我們對化學反應中的能量變化有了初步的認識,知道了反應中 的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化——放熱或者吸熱,也了解了中和熱的概念。那么,很多同學也許會有這樣一些疑問:化學反應中為什么會有能量變化?為什么不同反應的熱效應不同?本節(jié)課,我們將圍繞這些問題,先從微觀和宏觀的角度來揭示這些秘密,然后介紹反應中熱效應的表示方法,最后再談談化學在能源開發(fā)、利用中的作用和地位。[創(chuàng)設問題情景] 氫氣和氯氣的混合氣體遇到強光會發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么? [學生思考、討論] 氫氣和氯氣的混合氣體遇到強光會發(fā)生爆炸。這是因為反應在有限的空間里進行,放出大量的熱,使周圍氣體急劇膨脹。[進一步思考] 反應中的熱量由何而來? 氫氣和氯氣反應的本質是什么? [學生思考、討論] 從化學鍵角度分析氫氣和氯氣反應的本質。[教師補充講解] 化學反應的本質是反應物中化學鍵的斷裂和生成物中化學鍵的形成?;瘜W鍵是物質內部微粒之間強烈的相互作用,斷開反應物中的化學鍵需要吸收能量,形成生成物中的化學鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應的本質是在一定的條件下,氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開,氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H鍵,1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl鍵,在25℃和101kPa的條件下,斷開1molH-H鍵要吸收436kJ的能量,斷開1mol Cl-Cl鍵要吸收242 kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl鍵會放出431 kJ的能量。這樣,由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量,根據(jù)“能量守恒定律”,多余的能量就會以熱量的形式釋放出來。[歸納小結]
1、化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
2、能量是守恒的。[練習反饋] 已知拆開1molH2中的化學鍵要吸收436kJ的能量,拆開1molO2中的化學鍵要吸收496 kJ的能量,形成水分子中的1mol H-O鍵要放出463 kJ的能量,試說明2H2+O2=2H2O中的能量變化。[講解] 剛才我們從微觀的角度分析了化學反應中能量變化的主要原因,那么,又怎樣從宏觀的角度來判斷一個反應到底是放熱還是吸熱的呢?各種物質中都含有化學鍵,因而我們可以理解為各種物質中都儲存有化學能?;瘜W能是能量的一種形式,它可以轉化為其他形式的能量。不同物質由于組成、結構不同,因而所包含的化學能也不同。在化學反應中,隨著物質的變化,化學能也隨之改變,如H2 與Cl2、O2的反應。那么,一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢? [學生討論、交流]
1、一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量取決于反應物 的總能量和生成物的總能量的相對大小。
2、畫出反應物、生成物總能量的大小與反應中能量變化的關系示意圖。[思考與分析] 甲烷燃燒要放出熱量,水電解產生氫氣和氧氣,試從化學鍵和物質所含能量的角 度分析氣原因,并說明反應過程中能量的轉變形式。[提出問題] 前面我們通過對具體反應的分析,從微觀和宏觀兩個角度探討了化學反應中能量變化的主要原因,知道了化學能和其它能量是可以相互轉變的,還知道化學反應中能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。那么,怎樣把物質變化和熱量變化統(tǒng)一地表達出來呢?你可以在和同學討論的基礎上提出自己的想法,并對其他同學提出的表達方式作出評價。[教師講解] 熱化學方程式的含義及朗讀和書寫的注意點 [練習反饋] 乙炔(C2H2)氣體在氧氣中完全燃燒會放出大量的熱,形成高溫火焰,可以用于焊 接或切割金屬。已知0。5 mol乙炔完全燃燒生成液態(tài)水會放出649 kJ的熱量,試寫出 反應的熱化學方程式,并計算1Kg乙炔完全燃燒放出的熱量。[教師講解] 乙炔是一種重要的烴類,煤、石油、天然氣的主要成分也是各種烴類,它們在燃燒 時都會放出大量的熱,所以煤、石油、天然氣在能源中扮演了極為重要的角色,對促進 人類社會的發(fā)展具有重要的作用。[閱讀相關圖片、資料或播放錄像] [思考、交流] 根據(jù)你的經驗體會,談談你對當前能源利用、開發(fā)及能源危機的看法。[總結] 化學反應伴隨能量變化是化學反應的一大特征。我們可以利用化學能與熱能及其它 能量的相互轉變?yōu)槿祟惖纳a、生活及科學研究服務。化學在能源的開發(fā)、利用及解決 日益嚴重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用,同學們平時可以通過各種渠道來關心、了解這方面的進展,從而深切體會化學的實用性和創(chuàng)造性。補充練習:
1、下列說法不正確的是()A 化學反應除了生成新物質外,還伴隨著能量的變化 B 物質燃燒和中和反應均放出熱量 C 分解反應肯定是吸熱反應
D 化學反應是吸熱還是放熱決定于生成物具有的總能量和反應物具有的總能量
2、已知金剛石在一定條件下轉化為石墨是放熱的。據(jù)此,以下判斷或說法正確的是()A 需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 B 放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生 C 反應是放熱還是吸熱,必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小 D吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生
3、有專家指出,如果將燃燒產物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構想能夠成為現(xiàn)實,則下列說法中,錯誤的是()A 可消除對大氣的污染 B可節(jié)約燃料
C 可緩解能源危機 D此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級能源
4、已知破壞1mol N≡N鍵、H-H鍵和N-H鍵分別需要吸收的能量為946kJ、436kJ、391kJ。試計算1molN2(g)和3 molH2(g)完全轉化為 NH3(g)的反應熱的理論值,并寫出反應的熱化學方程式。
5、“用天然氣、煤氣代替煤炭作為民用燃料”這一改變民用燃料結構的重大舉措,具有十分重大的意義。請分析其優(yōu)點,并將你的觀點和同學討論交流。
(江蘇省海門中學 施紅專)答案:1.C 2.CD 3.B 4.92KJ N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92KJ/mol
第二篇:化學能與熱能教案
必修二第二章 第一節(jié) 化學能與熱能
一、教學目標 ⑴、知識與技能
①初步理解物質的化學變化、化學鍵變化和能量變化之間的關系,掌握物質的化學變化和能量變化的本質。
②了解吸熱反應、放熱反應的含義,了解化學反應在提供熱能方面的重要作用。
③培養(yǎng)學生的實驗操作技能。⑵、過程與方法
①通過對化學鍵與化學反應中的能量變化問題的交流討論,學習獲取數(shù)字化信息的方法,提高處理信息的能力和分析推理能力。
②通過化學反應中的能量變化的活動探究,體驗定性實驗在化學研究中的應用。⑶、情感態(tài)度、價值觀
學生通過探究化學能轉化為熱能的奧秘,提高學習化學的興趣和熱情,體驗科學探究的艱辛與喜悅,感受化學世界的奇妙與和諧。
二、教學重點、難點
重點 : 1.化學鍵與化學反應中能量變化的關系。
2.吸熱反應和放熱反應兩個概念。
難點 : 從微觀角度理解化學反應中的能量變化,掌握化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
三、教學輔助手段 多媒體課件,實驗用品
四、教學過程
Ⅰ、聯(lián)系社會,展示素材,創(chuàng)設情境,提出問題,引入本章學習
展示圖片:燃料電池汽車,煉鋼爐,石油鉆井平臺 [板書]第二章 化學反應與能量
第一節(jié) 化學能與熱能
Ⅱ、復習提問化學變化的特征和作用,師生互動
(設疑)通過p32頁思考與交流提出問題,引入第一個問題的學習思考與交流問題:
(1)煤、石油、天然氣在燃燒時釋放出熱能,這種熱能從何而來?它與化學物質及其化學反應有什么關系?
(2)石灰石要經過高溫煅燒才能變成生石灰,高溫條件提供的熱能在石灰石的分解中有什么作用?
(過渡)用化學鍵的觀點來分析化學反應的本質過程是什么? [板書]
一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
1、當物質發(fā)生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量;而形成生成物中的化學鍵要放出能量。舉實例
2、化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因
(過渡)一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢?
3.一個化學反應吸收能量還是放出能量決定于(1)、反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。(投影)圖片分析
(2)、舊鍵斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所釋放的總能量的相對大小。(投影)能量圖像分析
(小結)思考與交流:你對化學反應特征有何新的認識?
Ⅲ、(過渡)問題:化學能與熱能如何相互轉化?引入下一問題的學習
[板書]
二、化學能與熱能的相互轉化
1、能量守恒定律:一種能量可以轉化為另一種能量,總能量保持不變
2、化學反應中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化:吸熱或放熱。
(學生分組實驗)實驗2-
1、2-
2、2-3,交流與總結(投影展示)總結實驗結果
實驗2-1 鹽酸和鋁片的反應過程中能量的變化
實驗2-2氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應中的能量變化
實驗2-3酸堿中和
(設疑)思考與交流:
測定中和熱時,在設計實驗裝置和操作時應該注意哪些問題? 師生討論交流(投影展示設計案例)Ⅳ、探索與總結
引導學生歸納常見的吸熱反應、放熱反應(投影展示)Ⅴ、課堂練習
1、下列說法正確的是()
A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 B.任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生反應 C.反應物和生成物所具有的總能量決定了反應結果是放熱還是吸熱
D.吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生反應、在反應H2 + Cl2 =2HCl中,已知H-H鍵能為436kJ,Cl-Cl鍵能為247kJ,H-Cl鍵能為431kJ,判斷該反應是()A.吸熱反應 B.放熱反應 C.吸收179kJ熱量 D.放出179kJ熱量
3、甲烷燃燒要放出熱量,水的分解要吸收能量,試從化學鍵變化的角度分析其原因?
4、氫氣在氧氣中燃燒產生藍色火焰,在反應中,破壞1molH-H鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1molH-O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中正確的是()A.2Q1 + Q2 > 4Q3 B.2Q1 + Q2 < 4Q3 C.Q1 + Q2 < Q3 D.Q1 + Q2 = Q3 Ⅵ、布置作業(yè):完成課后題 Ⅶ、板書設計:
第二章 化學反應與能量 第一節(jié) 化學能與熱能
一、化學鍵與化學反應中能量變化的關系
1、當物質發(fā)生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量;而形成生成物中的化學鍵要放出能量。
2、化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因 3.一個化學反應吸收能量還是放出能量決定于(1)、反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。(2)、舊鍵斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所釋放的總能量的相對大小。
二、化學能與熱能的相互轉化
1、能量守恒定律:一種能量可以轉化為另一種能量,總能量保持不變
2、化學反應中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化:吸熱或放熱。[實驗2-1] 鹽酸和鋁片的反應是放熱反應
[實驗2-2] 氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應是吸熱反應 [實驗2-3] 酸堿中和反應是放熱反應
小結:常見的吸熱反應:
常見的放熱反應:
Ⅷ、課后反思:
第三篇:《化學能與熱能》說課稿
《化學能與熱能》說課稿 各位評委老師大家好:
今天,我說課的內容是人教版《普通高中課程標準實驗教科書化學(必修2)》第二章《化學反應與能量》第一節(jié)《化學能與熱能》的第一課時。
下面我將從教材分析、教學方法、學法指導、教學程序幾個方面談談關于本課的設計:
一、教材分析
1、在教材中的地位和作用
本節(jié)內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,在選修模塊“化學反應原理”中,還將從科學概念的層面和定量的角度系統(tǒng)深入地再學習。根據(jù)課程標準,在此只籠統(tǒng)地將化學反應中吸收或放出能量的原因歸結為反應物的總能量與生成物的總能量的相對高低。如此安排,既有學習的階段性,又有必修、選修的層次性,在具體內容上前后還有交叉和重疊,學生概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。關于化學能與熱能的相互轉化,側重討論化學能向熱能的轉化,主要考慮其應用的廣泛性和學習的階段性。選材上盡量將化學原理與實驗、實例相結合,對化學概念或術語采用直接使用或敘述含義而不下定義的方式出現(xiàn),以降低學習的難度,同時注意與學生經驗、社會發(fā)展、高新技術、化學史實相聯(lián)系。
能源與人類的生存和發(fā)展息息相關。本節(jié)通過對化學能與熱能相互轉化的探討,使學生感悟到化學反應在人類利用能源的歷史過程中充當?shù)年P鍵角色,初步樹立起科學的能源觀,形成將化學能與熱能相互轉化的化學知識應用于生產、生活實踐的意識,能夠對與化學能有關的社會和生活問題做出合理的判斷。同時通過【思考與交流】使學生對化學反應的特征有進一步的認識,增進學生對化學科學的興趣,幫助學生體會化學學習的價值。
2、教學目標
⑴知識與技能:知道熱能是化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式;通過實例和實驗,形成吸熱反應和放熱反應的概念;能根據(jù)事實判斷吸熱反應、放熱反應;知道一個化學反應是吸收能量還是放出能量,決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對高低。
⑵過程與方法:在化學實驗的基礎上,學習科學探究的基本方法,提高科學探究能力;嘗試與人合作,增強團隊精神;學習運用觀察、實驗的方法獲取信息,并運用比較、分類、歸納、概括的方法對信息進行加工。
⑶情感態(tài)度與價值觀:通過實驗激發(fā)學習化學的興趣,樂于探究物質變化的奧秘,體驗科學探究的艱辛和喜悅;培養(yǎng)將化學知識應用于生產、生活實踐的意識。⑷本節(jié)教學重難點
重點:化學能與熱能之間的內在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉化。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。
二、教學方法及模式
本節(jié)課的教學可分為三個課堂教學單元:理論思考教學,實驗探究教學,實際應用教學。這三個教學單元互相聯(lián)系,同時又各自平行獨立,其中任何一個單元都可以作為教學切入點進行課堂整體教學。本節(jié)我采用以實驗探究教學作為切入點的教學思路。這一教學思路強調的是科學研究的一般過程,即應用實驗創(chuàng)設教學情境,引發(fā)學生發(fā)現(xiàn)并提出新的問題,設計并進行實驗用以收集、整理事實和數(shù)據(jù),再得出結論,抽象出吸熱反應和放熱反應的概念。在第二課時中上升到理論高度去進一步理解概念,最后應用到實際中去。整個教學過程即是一個完整的科學探究過程。
化學是以實驗為基礎的學科,通過實驗不僅能幫助學生形成化學概念,理解化學反應原理,更重要的是培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。根據(jù)本節(jié)知識特點和高一學生實際,本節(jié)擬采用三種教學方法。
⑴演示講授法
演示主題→典型現(xiàn)象→科學結論→遷移應用 ⑵實驗探索法
實驗→現(xiàn)象→分析現(xiàn)象→引出新知識 ⑶設疑遞進法
設疑→解難→再設疑(知識加深)→再解難(突破難點,總結規(guī)律)為了突出本節(jié)的教學重點化學能與熱能之間的內在聯(lián)系,我利用多媒體演示將零散的見聞集中化,采用演示講授法和設疑遞進法相結合的方式加深學生的理解。對于另一教學重點化學能與熱能的相互轉化,我采用實驗探索法培養(yǎng)學生觀察、探究、歸納和演繹的實驗能力。
三、學法指導
根據(jù)學生的知識結構、心理特點和教學內容的實際需要,本節(jié)采用分組實驗探究、問題探討、分析推理和比較歸納等方法。在指導學生觀察時,強調四個問題:第一,目的性;第二,全面性;第三,觀察與思維相結合,邊觀察邊思考,善于發(fā)現(xiàn)問題;第四,要有客觀而詳實的記錄。
四、教學程序
1、創(chuàng)設情境,提出問題
首先教師演示“滴水生火”的實驗——Na2O2與H2O的反應。
問題:水能生火的原因是什么?此反應除了得到NaOH和O2,還有什么生成? 這一環(huán)節(jié)初步培養(yǎng)學生的實驗觀察能力,在觀察實驗現(xiàn)象時注意目的明確,淡化對反應產物的觀察,注重對能量變化的觀察。
2、展示素材,師生互動
展示燃燒、爆炸及電池的圖片和視頻。
問題:化學反應中的能量變化通常都有哪些表現(xiàn)?
明確熱量的變化是化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式。
這一環(huán)節(jié)初步鍛煉學生運用觀察、比較、歸納等方法分析問題的能力。
3、動手實驗,觀察現(xiàn)象
問題:化學能與熱能如何相互轉化?
實驗2-
1、2-
2、2-3是教學中非常重要的課內教學資源,為了最大限度地發(fā)揮其教學價值,我在這里將以上實驗安排為學生分組實驗。
4、深入思考,突破難點
經過分組實驗,學生有了完整豐富的感性認識后,引導學生進行高質量的理性分析。通過學生匯報、小組內交流、填寫實驗報告等多種多樣的形式,給學生創(chuàng)造機會學習對現(xiàn)象的描述和分析、對實驗事實和數(shù)據(jù)的處理、依據(jù)事實和數(shù)據(jù)進行抽象等科學方法。例如:通過三組強酸和強堿之間的反應對比實驗,定性的抽象出“中和熱”概念。對實驗進行原理性抽象──為什么強酸與強堿發(fā)生反應時都會放出熱量? 本質分析──三個反應的化學方程式和離子方程式分別為:
由此可見,三個反應的化學方程式雖然不同,反應物也不同,但是它們的反應本質相同,都是的反應,屬于
,其離子方程式都是:
。所以,可提出推測______________。由于三個反應中H+和OH-離子的物質的量都相等,則生成水的物質的量也相等,故放出的熱量也相等(在上述三個實驗中,溫度上升的幅度接近)。
形成概念:
稱為中和熱。
使學生明確吸熱反應和放熱反應的概念;常見的吸熱反應和放熱反應都有哪些。問題:⒈許多吸熱反應需要加熱,那么需要加熱的反應一定是吸熱反應嗎? ⒉許多放熱反應是在常溫下進行的,那么常溫下進行的反應都是放熱反應嗎? ⒊放熱反應一定都是在常溫下進行的嗎?
通過這些問題引導學生加深對吸熱反應和放熱反應的認識。問題:為什么化學反應會放熱或吸熱呢?
突破難點,明確規(guī)律,使學生明確化學反應遵循能量守恒定律,化學反應中吸收或放出熱量決定于反應物的總能量與生成物的總能量的相對高低。
5、創(chuàng)造思維,創(chuàng)新實驗
為了能使實驗教學進入高層次的創(chuàng)造性實驗和創(chuàng)造性思維階段,我還提出了一些富有挑戰(zhàn)性的學習問題和任務,供學生在課外深入學習,為選修模塊和大學階段的學習打下基礎。
6、課堂小結和練習⑴知識方面 ⑵學法方面:回顧本課由個別到一般的歸納方法;從現(xiàn)象到本質,從感性到理性的探究過程?!菊n堂反饋練習】1、2、3、4
7、布置作業(yè)
讓學生課后練習化學鍵知識,思考化學反應中“化學鍵的破與立”與化學反應中能量變化的關系,為下一課時的理論思考教學做好鋪墊。
新課程倡導以“主動參與,樂于探究,交流與合作”為主要特征的學習方式,這是我們在課堂教學中所要積極探索的問題。在本節(jié)課的教學中,我力圖嘗試指導學生使用這種方式進行學習,讓學生不但要“學會”,還要“會學”、“樂學”,當仁不讓的成為教學活動的主體。帶著社會生活的體驗走進課堂的學生們,將于下一課時再帶著化學課堂的收獲走向生活實踐,實現(xiàn)了學習與生活的有機銜接,課堂教學也煥發(fā)出強大的生命力。當然本節(jié)課還存在著許多的缺點和不足,請各位給予批評指正。
第四篇:化學能與熱能
《化學能與熱能》疑難問題解答
問題
1、物質儲存的化學能與物質微粒間的化學鍵能量之間有怎樣的關系呢?為什么不同物質所包含的化學能會不同?
答:物質是由粒子構成的,構成物質粒子之間存在相互作用的結合力——化學鍵。物質本身具有的能量越低時,說明該物質的結構越穩(wěn)定,構成物質粒子之間的相互作用力(化學鍵)越強,斷開該化學鍵所吸收的能量就越高,而形成化學鍵所釋放的能量就越大。
由于不同物質不僅組成不同,而且各自的結構也不同,因此不同物質的化學鍵種類、數(shù)目也不同,于是不同物質具有不同的能量。
問題
2、為什么化學變化過程中總是伴隨能量變化?能量變化大小與什么有關?
答:從宏觀角度看,化學變化過程中發(fā)生了物質變化,由于不同物質所貯存的能量不同,因此在化學變化過程中會伴隨能量變化;從微觀的角度看,化學變化過程本質為舊化學鍵斷裂、新化學鍵形成的過程,而化學鍵的斷裂與生成將要吸收和放出熱量,因此化學變化過程就是吸收和放出熱量的過程,必將有能量變化。
由于不同的化學反應對應的反應物和產物不同,而不同的反應物與生成物所儲存的能量也不同,因此,化學反應能量變化的大小決定于反應物的總能量和生成物的總能量的大小。若反應物總能量與生成物總能量相差越大,則化學反應能量變化就越大。
問題
3、什么是吸熱反應?什么是放熱反應?某反應為吸熱反應還是放熱反應的決定因素是什么?
答:有熱量放出的化學反應叫做放熱反應,反之為吸熱反應。由于反應過程能量變化大小與反應物總能量和生成物總能量的大小有關,因此,一個反應是吸熱還是放熱取決于反應物總能量和生成物總能量的相對大小。若反應物總能量高于生成物總能量,則反應將釋放出熱量而成為放熱反應,反之為吸熱反應。吸熱反應、放熱反應與反應物和生成物總能量相對大小之間的關系可用右圖表示。
值得注意的是,不能認為需要加熱的化學反應都是吸熱反應。因為對許多反應來說,加熱僅僅是誘發(fā)化學反應發(fā)生的一個條件(如燃燒反應),當反應發(fā)生后不需加熱也可繼續(xù)進行并不斷釋放出熱量,此類反應屬于放熱反應。
問題
4、研究化學反應中能量變化特別是化學能與熱能的轉化有何意義?
答:化學物質的化學能通過化學能轉化為熱能,是人類賴以生存和發(fā)展的動力之源,人類正是利用化學能轉變?yōu)闊崮塬@得生活、生產和科研所需的熱量;而熱能轉化為化學能又是人們進行化學科研、創(chuàng)造新物質不可或缺的條件和途徑。因此,開展化學反應中能量變化對人類認識自然和改造自然、合理利用常規(guī)能源和開發(fā)新能源等具有重要的意義。
問題
5、如何深入、系統(tǒng)地認識化學變化呢?
答:要深入、系統(tǒng)地認識化學變化,必須從多個方面進行理解:化學變化的表現(xiàn)為有新物質生成,其實質是微粒間重新組合、化學鍵的斷裂和生成的過程;如果從能
量的角度看,化學反應還可以認為是“儲存”在物質內部的能量(化學能)轉化為其他形式能量(如熱能)釋放出來或者其他形式能量(如熱能)轉化為物質內部的能量(化學能)被“儲存”的過程。
化學變化過程不僅有物質變化,而且有能量變化。物質變化和能量變化過程中,分別遵循質量守恒(物質可發(fā)生轉化,但總質量保持不變)和能量守恒(一種能量可以轉化為另一種能量,但總能量保持不變)。
第五篇:化學能與熱能練習
【周末練習】
1、物質之間發(fā)生化學反應時,一定發(fā)生變化的是
A、顏色
B、狀態(tài)
C、化學鍵
D、原子核
2、下列物質溶于水,溫度降低的是
A、濃硫酸
B、燒堿
C、食鹽
D、硝酸銨
3、下列過程一定釋放出能量的是
A、化合反應
B、分解反應
C、分子拆成原子
D、原子組成分子
4、下列說法正確的是
A、需要加熱才能發(fā)生的反應叫吸熱反應
B、放熱反應在常溫下很容易進行
C、反應是放熱還是吸熱,必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小
D、化學反應釋放出的能量一定是熱能
5、已知反應X+Y=M+N為放熱反應,對該反應的說法正確的是
A、X的能量一定高于M
B、Y的能量一定高于N
C、X和Y的總能量一定高于M和N的總能量
D、因為該反應為放熱反應,故不必加熱就可發(fā)生
6、石墨和金剛石都是碳的單質,石墨在一定條件下可轉化為金剛石,已知12g石墨完全轉化為金剛石時,要吸收EKJ的熱量,下列說法正確的是
A、石墨不如金剛石穩(wěn)定
B、金剛石不如石墨穩(wěn)定
C、等質量的石墨與金剛石完全燃燒,金剛石放出的的熱量多
D、等質量的石墨與金剛石完全燃燒,石墨放出的的熱量多
7、下列關于吸熱反應說法正確的是
A、凡需加熱的反應一定是吸熱反應
B、只有分解反應才是吸熱反應
C、使用催化劑的反應是吸熱反應
D、CO2與CaO化合是放熱反應,則CaCO3分解是吸熱反應
8、已知某反應是放熱反應,下列說法正確的是
A、該反應發(fā)生時,一定不需要加熱
B、該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量
C、該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量
D、如果該反應開始后停止加熱,反應一定能繼續(xù)進行
9、已知31g白磷變?yōu)?1g紅磷釋放能量。試回答:
⑴上述變化屬于____________變化。
⑵31g白磷具有的能量____________(填“>”或“<”,下同)31g紅磷具有的能量
⑶31g白磷完全燃燒釋放出的能量____________31g紅磷完全燃燒釋放的能量
10、下列反應屬于吸熱反應的是
①加熱KClO3和MnO2的混合物制取O2 ②蠟燭的燃燒 ③螢火蟲發(fā)光 ④將氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的混合物放入水中 ⑤將碳酸鈉晶體和硝酸銨晶體混合均勻放在日光下曝曬 ⑥將黏土,石子,水混合均勻 ⑦將生石灰倒入海水中 ⑧煅燒石灰石
A、③④⑤⑧
B、③④⑤⑥⑧
C、②④⑤⑥⑦
D、①④⑤⑧
11、下列說法正確的是
A、汽油車在行駛過程中,熱能首先轉化為化學能,化學能再轉化為動能
B、炸藥發(fā)生爆炸時化學能完全轉化為熱能
C、高溫下用炭和鐵礦石冶煉金屬鐵時,熱量轉化為化學能
D、柴草燃燒時,部分化學能轉化為熱能
12、中和熱的數(shù)值是57.3KJ/mol。下列反應物混合產生的熱量等于57.3KJ的是
A、1mol/L的稀HCl溶液與1mol/L的稀NaOH溶液
B、1mol/L的稀H2SO4溶液與1mol/L的稀Ba(OH)2溶液
C、1L1mol/L的稀HCl溶液與2L1mol/L的稀NaOH溶液
D、1L1mol/L的稀H2SO4溶液與1L1mol/L的稀Ba(OH)2溶液
13、下列能源通過化學反應產生的是
A、太陽能
B、潮汐能
C、風能
D、氫氣燃燒產生的熱能
14、氫氣是一種很有前途的能源物質,以水為原料大量制取氫氣的最理想的途徑是
A、利用太陽能直接使水分解產生氫氣
B、以焦炭和水制取水煤氣分離出氫氣
C、用鐵和鹽酸反應放出氫氣
D、由熱電站提供電力電解水產生氫氣
15.下列說法中正確的是
A、化學能可以轉變成熱能和電能
B、凡是放熱反應的發(fā)生均無需加熱
C、凡是需要加熱后才能發(fā)生的反應是吸熱反應
D、伴有能量變化的物質變化都是化學變化
16.1 mol 固體硫在氧氣中燃燒時,放出 297.23 kJ 的熱量,分析下列說法中正確的是
A、1 mol 硫蒸氣在氧氣中燃燒時,放出的熱量小于 297.23 kJ
B、1 mol 液態(tài)硫在氧氣中燃燒時,放出的熱量小于 297.23 kJ
C、1 mol SO2 的鍵能總和大于 1 mol S 和 1 mol O2 鍵能總和
D、1 mol SO2 的鍵能總和小于 1 mol S和 1 mol O2 鍵能總和
17.下列反應既屬于氧化還原反應,又是吸熱反應的是
A、鋅粒與稀硫酸的反應
B、灼熱的木炭與CO2的反應
C、甲烷在空氣中燃燒的反應
D、Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應
【參考答案】
1、C
2、D
3、D
4、C
5、C
6、BC
7、D
8、CD
9、(1)化學(2)>(3)>
10、D
11、D
12、C
13、D
14、A
15.A
解析:B、C:有的放熱反應也需要加熱,如碳的燃燒;D:有的物理變化也伴有能量變化,如物質的三態(tài)變化。
16.C
解析:B:S 蒸氣(或液態(tài)硫)比 S 固體能量高,1 mol S 蒸氣(或液態(tài)硫)與 O2 反應時比 1 mol S 固體放出更多的熱,或從固態(tài)硫變成液態(tài)硫或氣態(tài)硫需要吸熱的角度理解。C:1 mol S 與 1 mol O2反應生成 1 mol SO2 是放熱反應,因此 1 mol SO2 比 1 mol S 與 1 mol O2 的總能量低,鍵能之和大。
17.B