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陈经纶中学高一化学集体备课5(化学反应与热能)


《化学能与热能》 1、 教材的地位与作用 本节内容为《人教版高中化学必修 2 第二章第一节(化学能与热能)》,该内容属 于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识, 在高中选修 4 中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此 本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为选修 4 奠定必要的基础。 能量是本章最核心的一个关键词, 能源更是国际社会共同关注的话题。 本节知识在社 会生产、 生活和科学研究中有着广泛的应用, 是对人类文明进步和现代化发展有重大 价值的知识,与我们每个人息息相关。总之,化学能对人类的重要性决定了本节学习 的重要性。 通过化学能与热能的学习, 学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能 源中的作用与贡献有初步认识; 初步树立起科学的能源观; 这将增进学生对化学科学 的兴趣与情感,体会化学学习的价值。 2、教材的重点 重点:化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点:吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 3 教学目标 1. 知识与技能:知道化学反应中能量变化的主要原因;知道一个化学反应是吸收能 量还是放出能量的决定因素;通过实例和实验,了解化学能与热能的相互转化,了解 化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。 2. 过程与方法:通过实验,理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,形成 吸热和放热的概念; 通过科学探究和学生活动, 让学生在实验探究中认识和感受化学 能和热能之间相互转化,体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观:感知生物体内生命活动过程中的能量转化,能源与人类的 密切关系,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,建立正确的能量观;通过实验培 养学生的探究意识,提高学生的观察、思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获 取知识,感受到学习的乐趣。 4 教具准备 教学媒体、课件;有关实验试剂和仪器 二 教法 采用直观展示法、演示实验法、填表法、交流研讨法、对比法、启发式等多种方 法,以多媒体手段辅助教学,让学生不仅动耳听,还要动手写,动口说,动脑想, 调动学生的积极性,充分发挥学生的主体作用。 三 学法 陶行知先生说:“好的先生,不是教书,而是教学生学,教学生不仅学会,更需 要教学生会学”要使学生随老师的设问,观看多媒体课件,自学教材,分组讨论, 组间评价,主动思考,归纳总结得出结论。 四 教学程序
第一课时 化学键与化学反应中能量变化的关系 教师活动 指导阅读: 1. p33“科学视野”。 2. p34“科学 视野”。 问题思考: 1. 糖类在生物体内发生的氧 化还原反应与体外的燃烧是否不同? 2. 目前主要 使用的能源是什么?新能源主要指的是哪些? 3. 在能源开发与利用方面,化学应在哪些方面做出努 学生活动 学生回答: 1. 本质相同,最终 产物相同, 所放出的能量相等。 但反 应条件和 进行方式不同。能量的转 化率和利用率不同。 2. 煤、 石油和 天然气;太阳能、氢能、核能、生物 设计意图 让学生感 知生物体内生 命活动过程中 的能量转化, 能源与人类的

力?

质能和地壳地表能。3. 研制新型材 料,提高能源的利用率和开辟新能 源。

密切关系,深 刻体会到化学 知识的价值, 激发学习兴 趣。

思考与交流: 1. 木材燃烧时发生了什么变化? 2. 石灰石(主要成分是 CaCO3)要经过高温煅烧 才能生成生石灰(CaO),这说明了什么问题? 追问: 上述两个例子,一个释放热能,一个吸 收热能,你能得出热能与化学物质及化学反应有什 么关系吗? 问题启发引导: 1. 物质中的原子之间是通过什 么结合的? 2. 化学反应的本质是什么?

学生回答 1. 生成新物质,释放 能量。 2. CaCO3 分解需要能量。 思考!

从初中熟 悉的反应引出 新问题,切入 本节课教学内 容。使学生产 生进一步学习 的需求。

学生回答: 1. 化学键。 2. 表 面是原子的重新组合, 实质包含反应 物分子内化学键的断裂和产物分子 中化学键的形成。

引导学生 解决问题从已 有知识开始。 进而引入本节 课主要内容。

探究 1: 化学键与化学反应中能量变化有什么 关系? 练习: 1. 当物质发生化学反应时,断开反应物 中的化学键要,而形成生成物中的化学键要。 2. 1 molCH4 中含有 C-H 键,断开 1 molC—H 键要吸 收 415KJ 的能量,断开 1 molCH4 中所有 C-H 键 则要吸收的能量。化学键的和正是化学反应中能量 变化的主要原因。 归纳小结,完成探究 1 结论:

学生阅读: p30 倒数第 3 段。 学生汇报答案: 1. 吸收能量; 断裂,形成。

培养阅读 自学能力。 知识问题 阅读起指导作 用,一方面检 查阅读自学效 果。

放出能量。 2. 4 mol,1660 KJ, 化,一方面对

1. 断键吸热,成键放热。 2. 化 学键断裂和形成是化学反应中能量 变化的主要原因。

归纳、小 结,突出重点 内容。 培养阅读 自学能力。 知识问题 化,一方面对 阅读起指导作 用,一方面检 查阅读自学效 果。

探究 2: 一个化学反应是吸收能量还是放出能量 是由什么决定的呢? 练习: 1. 各种物质都储存有化学能。不同的物 质不仅不同,不同,所包含的也不同。 2. 一个确 定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能 当,化学反应吸收能量。 追问 1:看图回答:

学生阅读:p30 倒数 1~2 段及 p31 图 2-1 学生汇报答案: 1. 组成、结构、 化学能。 2. 反应物的总能量、 生成 物的总能量, 反应物的总能量>生成 物的总能量。 学生回答: 1. 物质具有一定的 能量, 一种形式的能量可以转化为其 它形式的能量。2. 依据能量守恒定 律。

量,决定于和的相对大小。当,化学反应放出能量, 物的总能量, 反应物的总能量<生成

化抽象为 具体,帮助学 生形成概念, 使学生不仅知 其然,而且知 其所以然。

此图说明了什么问题? 追问 2:看图回答:

依据 什么判断反应吸热还是放热? 思考与交流:p31 学生回答: 化学反应的基本特征 升华对化 认识。 归纳小结,完成探究 2 结论。 1. 化学反应不仅生成新物质, 而 且伴随能量变化。2. 反应物的总能 量>生成物的总能量,反应放热;反 应物的总能量<生成物的总能量, 反 应吸热。 课堂练习: 1. H2+I2=2HI 的反应过程可表示如下: 第一步:H—H2H 能量 I—I2 I 能量 第二步:2H+2I=2H-I 能量 又已知:反应物生成物的能量关系如下: 检测基础 知识学习效 果,巩固所学 知识。 归纳、小 结,突出重点 内容。

是: 有新物质的生成, 有能量变化。 学反应特征的

请完成下列问题: 1. 完成上述空格; 2. 化学反应不仅生成还伴 随变化; 3. 化学反应过程遵循两个守恒:它们是。 4. 一个反应是吸热还是放热,决定 与。 从整个反应看,该反应能量。 第二课时 化学能与热能的相互转化 教师活动 问题:在适量盛水的烧杯中,分别慢慢加入浓硫 酸、氢氧化钠固体,生石灰、硝酸铵晶体,用手触 摸烧杯外壁,会又什么感觉? 学生活动 学生回答: 前面三者感觉烧杯壁 变热、最后一个感觉烧杯壁变冷。 设计意图 从学生熟 悉化学反应现 象切入到本节 内容。 追问:为什么会产生这种现象? 探究 1:铝与盐酸的反应(p32 实验 2-1) 思 考与讨论: 1. 铝与盐酸反应方程式。 2. 铝条为 什么要打磨光? 3. 用眼睛不能直接观察到反应中 的热量变化,你能采用什么简单易行的方法来了解 反应中的热量变化? 实验探究 学生回答:反应放出能量,反应 吸收能量。 学生回答: 1. 2Al+ 6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2. 铝在空 使反应变得缓慢。 3. 通过触摸, 利 学生实验并记录 引入本节 课题。 引导学生 做好准备工 论知识的理 观察、分析等 方法研究化学 反应中的热量 变化。

气中易被氧化成一层致密的氧化膜, 作,深化对理 用温度计测量反应前后的温度变化。 解,综合运用

现象 1.; 2. 温度计的液柱,由℃到; 3. 手触摸 的感觉是。 探究 2: 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应 (p32 实验 2-2) 思考与讨论: 1. 发生反应的反应方程 式。 2. 根据已有知识猜测这个反应中能量转化的 方式。 3. 根据铵盐与碱反应所产生的物质,你认 为在实验中应该要注意什么问题。

结论 1. 大多数置换反应是; 2.能转化为释放 出来。 学生回答: 1. Ba (OH) · 2O 2 8H +2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+ 10H2O 2. 可能是吸热,因为铵盐 与碱反应需要加热。3. 反应的产物 有氨气, 有刺激性气味, 所以要吸收 以防止污染环境。 深化对理 论知识的理 解,综合运用 观察、分析、 比较等方法研 究化学反应中 的热量变化, 并与探究实验 1 做比较。

实验探究

学生实验并记录

现象 1. 产生气味气体,混合物呈状; 2. 手触 摸杯壁下部感觉; 3. 玻璃片与烧杯。 交流讨论:

结论 1. 反应产生气体,并有生成; 2. 该反应是反 应; 3.能转化为能储存起来。 学生汇报实验心得及实验中存在 异常现象。 及时发现 意外问题并补 充到下面的问 题讨论中。

问题讨论: 1. 有些学生实验中烧杯没有与玻璃 片粘在一起,请分析可能的原因。 2. 实验中产生 了刺激性气味气体,请提出改进措施。

学生回答: 1. 没有将晶体充分 研细, 晶体混合后没有用玻璃棒快速 搅拌。 药品量不够等。 2. 用一多小 孔塑料板,上面放浸有稀硫酸的棉 花,盖在烧杯上。

给学生相 互学习的平 台,给老师了 解学生学习情 况的机会。

探究 3:氢氧化钠与盐酸的反应 实验探究 盐酸温 度 度 氢氧化钠溶液温 度 1. 该反应是反应,酸碱中和反应是反应; 2. 能转化为能释放出来。 思考与交流: 上述三个实验结果说明了什么问 题? 练习小结: 1. 化学反应中的能量变化,通常主 要表现为的变化。 有的反应热, 有的反应热。 2. 吸 热反应中,能转化为能;放热反应中,能转化为能。 学生:对比、分析、讨论上述实 验结果,准备完成下列练习。 学生回答: 1. 热量, 放。 2. 吸, 热能,化学能;化学能,热能。 培养学生 对比分析能 力。 以填空的 形式引导学生 归纳,同时检 测对比分析效 果。 交流与讨论: 回忆以前所学的知识,归纳出常 见的吸热反应有哪些?常见的放热反应有哪些? 常见的放热反应: 1. 燃烧反应; 2. 酸碱中和反应; 3. 活泼金属与 酸或水生成 H2 的反应; 4. 多数化 合反应; 多数置换反应; 多数复分解 反应; 铝热反应。 常见的吸热反应: 知识整理。 反应后温 学生实验并记录 结论

1. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反 应; 2. C 与 H2O、 2 的反应; 4. CO H2 与 I2 的反应; 5. 大多数分解反 应; 6. H2、CO、C 与金属氧化物 的反应。 巩固练习: 1. 对下列化学反应的热现象的说法不正确的是( C ) ①放热反应发生 时不必加热;②化学反应一定有能量变化; ③吸热反应需要加热后才能发生,放热反应 ①② B、②③ C、①③ D、②④ 2. 目前,一种人称“摇摇冰”的即冰用饮料开始上市, 所谓“摇摇冰”是指将饮料罐隔离层中的制冷物质和水混合起来, 吸食前摇动使罐中的饮料 冷却。若该制冷物质可从下列固体物质中选择,则它可以是( B ) A、氯化钠 B、固体 硝酸铵 C、生石灰 D、固体氢氧化钠 3. 一种“即食即热快餐”适合外出旅游时使用,其 内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使 用时拉动预留在外的拉线,使这两包化学物质反应,此时便可对食物进行加热,这两包化 学物质最适合选择的是( B ) A、浓 H2SO4 与水 B、生石灰与水 C、熟石灰与水 D、 氯化钠与水 本节知识整合: 检测学习 效果,巩固所

不加热就会发生; ④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关。 A、 学知识。

课后思考: 1. 酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O 时所释放的热量称为中和热,如果要通过实验来 测定盐酸和氢氧化钠反应的中和热,你认为在设计实验装置和操作时应该要注意哪些问题,你准备如何设 计并进行实验? 2. 调查家里或学校“化学能转化为热能”的现状(燃料来源、主要用途、使用方式、存在 问题等),写出调查报告并与同学交流。


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