化学能与热能的相互转化教学设计.pdf

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1、化学能与热能的相互转化教学设计 一教学目标：1 知识与技能：了解化学能与热能的相互转化；学会判断放热反应和吸热反应；2 过程与方法：通过视频和实验探究培养观察、分析、透过现象看本质的思维能力；3 情感态度与价值观：激发学生的学习兴趣和求知欲望，养成开源节能和环保意识。二教学重点、难点：重点：化学能与热能的相互转化及其实际意义。难点：实验探究的过程及其分析方法。三学情分析 高中学生对燃料及其利用的相关知识已有一定的认识，具有强烈的好奇心和求知欲，初步具备一定的分析和推理能力。四教学策略 1 引导学生课前预习，培养自学能力；2 实验与多媒体相结合，激发学生的好奇心和求知欲；3 以问题链导引，倡导独

2、立思考与小组合作相结合，增强师生协作与团队精神。五教学程序设计 1.创设情境，引导问题 大家知道能源是人类赖以生存的基础，投屏展示：古代、近代、现代人类社会是如何开发与利用各种能源的，以及这些能源在生产和生活中的应用。精彩的画面充分刺激学生的感知系统，在兴奋与激动之中拉开序幕。引出问题：化学反应中能量变化及主要形式是什么？2.“魔术”实验，呈现问题（一）滴水点灯 大家知道“水火不相容”，但今天我要用水来点灯，这可能吗？学生迟疑、不敢作答。选两名学生上讲台来表演这个“魔术”，同学都屏住呼吸期待“奇迹”的出现。请看现场实录的一段视频【插播录像】。当酒精灯被“水”点燃的瞬间学生们不约而同地发出了惊叹

3、。水通常是用来灭火的，为什么却可以生火呢？与经验相悖的问题引发了学生强烈的求知欲。教师以“燃烧三要素”进行，学生有初中化学基础很快分析出，要点燃酒精灯必须要达到酒精的着火点，所以不是“水”将它点燃的，这里必然隐藏着一种能与水反应而且放热的物质，学生追索学过的物质很快想到金属钠。教师鼓励并深入追问，钠与水反应是将什么能转化为什么能呢？答案呼之即出：“化学能转化为热能”。教师肯定并明确指出把放出热量的化学反应称为放热反应。同时魔术就此揭秘。（二）冰山雪莲 本人现场演示自己改进并命名“冰山雪莲”的实验。制作装备是两个塑料杯子，上面选一个配套的盖子，在盖子中心挖一个小孔，并套上一个中间插有玻璃棒的塑料

4、奶嘴（这是我自己“发明”的），这样制造了一个密闭体系既不影响搅拌，又可防止气体逸漏。盖子内壁粘上湿润的滴有酚酞的滤纸可用于检验生成的氨气。先在两个塑料杯之间放少量自来水，然后将两种试剂混合，盖上盖子，立即用玻璃棒快速搅拌。我们看到杯盖内壁上湿润的滴有酚酞的试纸很快变红，像绽开的莲花，杯内试剂由无色固体慢慢变为粘稠状,最后成为糊状物，手触杯底感觉很冰，最后两个杯子紧紧地“粘”在了一起，轻轻一捏，听到冰块裂开“咔咔”的响声，学生非常惊叹。分开两个杯子，取出杯底的冰块在教室巡展，同学们纷纷触摸、感受。学生的学习兴趣和求知欲望再次被推倒高潮。教师因势利导追问深究，学生静默思索后热烈发言。指导学生根据反

5、应现象推测产物并尝试写出化学方程式，并得出水变成冰是因为反应吸热，它是将热能转化成化学能。教师及时归纳：我们把吸收热量的化学反应称为吸热反应。以上两个“魔术”实验让学生直观而强烈地感受到了：化学反应中伴随物质变化必有相应的能量变化，化学能与热能的转化有放热和吸热两种形式。也带领学生体验了化学反应的乐趣与神秘，培养了操作能力、观察能力及分析能力。3.小组讨论，交流问题 趁着学生兴趣正浓，教师继续启迪：初中所学“化学反应的基本特征是有新物质生成”，通过观察以上实验，你对化学反应的基本特征又有什么进一步的认识？同时指导学生阅读教材 P34页内容，得出化学反应在发生物质变化的同时还伴随着能量的变化。继

6、续追问化学反应中能量变化的主要形式是什么？结合两个魔术实验并阅读教材 P33页内容，得出“化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化吸热或者放热”。以此培养学生透过现象看本质的思维能力及阅读能力和提取信息的能力。教师继续提问：请根据你的生活经验和已学知识，举出一些放热反应和吸热反应的例子，并判断下列反应是放热反应还是吸热反应。（1）镁条的燃烧 （2）铝条与稀盐酸的反应 （3）高温煅烧石灰石 （4）氧化钙与水的反应 （5）盐酸与氢氧化钠溶液的反应 学生们积极讨论、发言。共性问题是：对盐酸与氢氧化钠溶液反应的能量变化有点犯难。实验是解决化学问题的法宝，就让我们一起通过实验来探究酸碱中和反应究竟

7、是吸热反应还是放热反应。4.实验探究，解决问题（1）投影展示实验步骤，需强调注意的细节用红笔加以强化；（2）提醒学生以小组为单位进行实验，注意分工与合作，并请将实验数据填写在导学案上，教师巡视指导；（3）各组代表汇报实验结果。教师鼓励学生主动上讲台写出三个反应的化学方程式和相应的离子方程式。同学们发现三个反应化学方程式虽不同，但离子方程式却相同。“这究竟是为什么呢？”有的学生马上抢答：“这三个反应本质相同，都是 H与 OH结合生成水的反应，都属于中和反应。”“那么中和反应前后溶液温度有没有变化呢？”细心的同学马上举手：“有，反应后溶液温度升高了”，由此可推理出：“中和反应都是放热反应”。还有过

8、细的学生发现，上述实验中三个反应的反应物不同，但温度升高幅度却大致相同，即放出的热量大致相同。这又是为什么呢？教师引导学生从生成水的物质的量上进行量化分析，顺理得出“中和热”的概念。反思：实验中测得的数据准确吗？如何操作才能使测量结果更精准呢？以培养学生分析问题的能力，又为学生初步了解定量实验的要求进而学习选修四打下基础。之后我展示了课前准备好的利用手持技术适时监测的反应溶液中的温度变化，方便、快捷、电脑自动记录数据，并自动生成图像，温度变化一目了然，让学生直观地了解到中和反应是放热反应，而且反应热可定量测量。5.小结提升，展望未来 课程到此已接近尾声，我让学生闭上眼睛，静思 30 秒，回顾并归纳本节课的收获。教师投屏一组图片展示化石能源作为当今世界的主要能源存在的危害，并介绍沼气、可燃冰等新型化学能源的开发和使用情况，并着重介绍了氢能。这就是我们二十一世纪的“化学梦”，要靠全体同学来实现，来来美好的生活要靠我们大家来创造。6.布置作业，拓展提升（1）完成课后作业。（2）思考为什么化学反应中必然伴随着能量变化？（3）查阅资料，了解氢能的发展及现状。