化学能与热能教学设计.docx

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化学能与热能教学设计

“化学能与热能”教学设计

　　一、指导思想与理论依据

依照新课程的差不多理念，教师应该关心学生认识化学与人类生活的紧密关系。

因此，从生活实际引入本节课，激发学生探究欲望，让学生初步了解化学反应与能量之间的关系;然后通过三个具体实验中学生对实验现象和结论的描述，使其把握化学反应中物质守恒和能量守恒的规律。

进而要求学生从多个角度认识反应的吸热和放热的缘故，使思维具有全面性;最后借助能量—反应过程图，增强学生的识图能力;同时关心学生把抽象的问题具体化。

基于化学为生活服务的理念，本节课采纳自热饭盒题材导入又以它结课，使学生实实在在地感受到利用化学知识解决生活中实际问题的成就。

同时也让学生体会如何从感性化学逐步过渡到理性化学。

通过多角度的设问等开放性措施，让学生真心实意的参与课堂。

学生参与的程度越高，课堂的实效性才会更好。

本节课使用手持技术测量中和反应的温度变化，让学生感受到现代技术在化学中的应用。

化学不仅教会学生明白得把握一些化学知识，还应着重培养学生探究和合作学习，学以致用等能力。

二、教学内容分析

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”的第1课时，该内容属于化学反应原理范畴。

化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中化学《必修2》和《选修4》中均有安排，表达了知识生长与学习的层次性，在具体内容上要注意前后呼应与衔接，出现一种螺旋式上升形状。

学生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》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。

化学能与热能一节课是新课程高中教材中新增加的知识，课标对这部分内容有较高要求，是化学中物质变化与能量变化两条主线之一，是建构完整的化学反应观念的一部分，也是下一节化学能与电能学习的基础。

三、学生情形分析

1.知识基础

学生明白化学反应能够制造新物质之外，还能够提供能量。

明白一些具体反应是放热反应依旧吸热反应，同时能够从化学键的角度去认识化学反应的本质。

然而用定量的思想去分析问题，学生相对比较薄弱，因而这种学科思想需要在日常的教学中不断的培养。

学生专门期望利用所学化学知识去解决生活中的实际问题，因此以自热饭盒来作为课的开始和终止。

2.实验技能基础

通过高一上学期实验课的训练，学生有一定的实验观看和动手实验能力，然而实验现象的表述能力还需要提高。

本节课在化学数字实验室上课，将要用到温度传感器，尽管往常没有接触。

然而在氧化还原的教学中，使用过电流传感器，因此学生关于仪器并不生疏。

四、教学目标设计

1.差不多目标

（1）知识与技能目标：

了解化学能与热能的相互转化;了解温度传感器的使用和中和仪器的使用;明白得化学反应中能量变化的要紧缘故;把握化学反应是吸取能量依旧放出能量的判定方法。

（2）过程与方法目标：

通过实验，体验化学反应中能量变化要紧表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念，感受化学能和热能之间相互转化;通过从微观角度的分析，学生从本质上明白得化学反应中能量变化;通过温度传感器和温度计的使用，领会用定量的方法去研究化学问题。

（3）情感态度与价值观目标：

感知能量转化，深刻体会到化学知识与生活的紧密联系，建立能量守恒观;

通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观看和摸索的能力，让学生拥有自主猎取知识的态度。

2.开放性目标

（1）知识与技能目标：

从多个角度对化学反应为吸热依旧放热进行认识;能运用归纳的方法对常见的反应进行整理。

应用分类的思想对把反应分为吸热和放热反应。

（2）过程与方法目标：

在对实验操作和现象的描述过程中，如铝与盐酸反应过程中摸索什么缘故要做一个对比实验，以及实验现象描述要从物质变化和能量变化两个方面进行，提高实验的设计能力和语言表达能力;通过使用温度计和温度传感器测量温度变化，学习使用化学技术手段来完成实验

（3）情感态度与价值观目标：

合理使用手持技术（温度传感器），能够发挥学生的潜能，让现代技术进入实验室，使学生更加重视自我进展。

3.教学重点的分析与确定

关于化学反应，依据反应是吸热依旧放热，把反应分为吸热和放热反应。

因此本节课的重点确定为化学反应吸热和放热的缘故及判定方法。

4.教学难点的分析与确定

学生通过物质结构的学习，差不多明白化学反应的实质为旧键的断裂和新键的形成。

断键需要吸取能量，成键放出能量。

一个反应到底是吸热依旧放热取决于二者的相对大小。

学生的定量思想比较薄弱，运算能力较弱，且容易与使用能量判定混淆。

因此，本节课的难点确定为从微观角度明白得化学反应中能量变化的缘故。

五、教学过程设计

1.教学流程图

教师活动学生活动

2.教学资源的开放性措施

本节课选用和开发的教学资源要紧表达在两个方面上：

一是演示实验：

在铝与盐酸反应的实验中，为了得到该反应为放热的结论。

设计了一个对比实验，以及使用温度计测量溶液温度的变化。

这为后面得出金属与酸的反应为放热反应提供依据，同时也培养学生用定量的思想来研究化学。

二是学生实验：

酸碱中和反应为放热反应，然而专门难通过触觉感受到。

因此本节课使用了温度传感器来测定盐酸与烧碱反应的放出的热量。

通过数据的分析，学生能够充分感到现代技术在化学中的应用。

同时在使用中和热仪器时，从各个角度分析如何减少反应中热量的缺失。

3.问题情境的开放性措施：

问题

设计目的及作用

①请同学们认真观看自热饭盒，说出它与一般餐盒的区别。

引起学生的爱好，培养学生的观看能力和表达能力。

学生从不同的角度进行描述，且得出化学反应中化学能转化为热能等结论。

体会化学在生活实际中的应用

②如何证明反应中有能量的变化

让学生建立化学能转化为热能不仅能够通过触觉来感知，还能够通过数据来说明。

③能够从哪些角度判定一个反应为吸热反应依旧放热反应

让每个学生都能够参与该问题的讨论，引导学生学会从多个角度考虑问题

④常见的吸热和放热反应有哪些

利用分类的思想，对所学的反应进行归纳整理

⑤利用所学知识对自热饭盒自热的缘故进行说明

应用所学知识，解决实际问题

4.学生活动的开放性措施

本节课设计的理论（多角度的认识吸热和放热反应）和实验两部分活动，都有一定的开放性，学生能从多个角度考虑和分析，能充分调动学生的积极性。

在理论部分，从微观角度（化学键）分析能量的变化，学生意识到化学中的能量能够通过定量运算。

然而有一部分学生容易得出相反的结论，这也是教学需要注意的问题。

实验部分，如通过温度传感器测量中和反应温度的变化，少数学生只得出数据有变化，反应为放热反应。

更多的学生意识到现代技术关于化学研究的重要性。

5.教学过程

教学时期

教学环节

教师行为

学生行为

教学资源

教学意图

1

情

境

引

入

创设情境

【课的引入】请同学观看图片：

展现图片→自热饭盒→自热饭盒原理示意图。

请同学摸索它与一般饭盒的不同之处

认真看图片，摸索，讨论。

回答外观上它有“两根线”，它还利用了化学物质发生化学反应提供热能

自热饭盒的图片和结构结构示意图

激发学生的学习爱好，化学与生活息息相关。

培养学生的观看能力和表达能力。

让学生初步建立化学反应与能量之间有关系的思想

化学反应的应用

【讲解提问】利用化学反应能够制造新物质，还能有什么用途？

【板书】化学反应的用途

学生总结:

l利用物质变化制备新物质2利用能量变化提供能源

培养学生的归纳能力，进入课题

2

实

验

证

明

实验感知反应中能量的变化

【演示实验】盐酸与铝片反应

【设问】1铝片什么缘故需用砂纸打磨2什么缘故需要用两支试管3通过实验你能够得出什么结论

【分组实验】

酸碱中和反应

讲解中和热仪器的使用和指导学生使用温度传感器。

【演示实验】Ba（OH）2?

8H2O晶体与NH4Cl晶体反应

【设问】：

两种混合物什么缘故需要用玻璃棒搅拌，通过实验现象，你能得出什么结论？

观看，描述实验现象，书写化学方程式，得出实验结论

倾听，小组合作动手实验。

测数据，分析数据

观看实验，用手触摸烧杯壁。

摸索与交流。

学案相应的表格

两支试管，温度计，砂纸，铝条，６mol/L盐酸

学案相应的表格

阅读教材P34实验2-3

中和热的装置，玻璃棒，温度传感器，数据采集器，电脑，0.50mol/L盐酸，0.55mol/LNaOH，两支量筒Ba（OH）2?

8H2O，NH4Cl晶体，烧杯，玻璃棒，玻璃片，蒸馏水

培养学生的设计实验能力（对比实验）；期望学生得出金属与酸的反应为放热反应的结论；通过温度计的使用，培养学生从定量的角度认识反应中能量的变化。

利用温度传感器，使学生体验研究的过程和把握测定方法，同时培养学生从定量的角度认识中和反应是放热反应

期望学生得出上述反应吸取能量（同时依照前面两个反应现象和结论的描述，学生把握要从物质变化和能量变化两个角度描述一个反应

得出结论

【引导和设问】化学反应中除了物质变化之外，还相伴能量的变化。

而能量的变化要紧是以热量的形式表现出来，据此你能得出什么结论?

摸索，交流，倾听。

回答：

化学反应中物质要遵循质量守恒定律，能量要遵循能量守恒

建立能量守恒的观点。

学会知识的迁移，从质量守恒迁移到能量守恒

3理

论认知

摸索与交流

【设问】化学反应的实质是什么？

能够从哪些角度判定一个反应是吸热反应或者放热反应？

摸索，回答。

从实验现象和微观的角度去分析

P32第二段

引导学生对化学反应放热和吸热缘故的探讨

多角度认识反应是吸热，放热

【讲解与设问】各种物质都具有化学能，当物质变化时能量也发生变化，还能够从什么角度判定反应吸热依旧放热？

【总结及板书】判定吸热反应、放热反应的方法

回答：

除了从实验现象去判定；从微观（化学键）角度去判定：

还能够从宏观（能量守恒）角度去判定；

学案

教材P32

第三，四段

从宏观，微观，实验现象三个角度判定反应是吸热依旧放热

实例

【设问】氢气在氯气中燃烧的实验现象是什么？

如何判定反应是吸热依旧放热？

学生回忆实验现象；依照数据进行运算；观看图像，描述。

倾听

给出H-H，Cl—Cl，H-Cl的键能，

展现能量-反应过程示意图。

让学生从微观的角度认识反应的能量变化，培养学生的定量思想用图表的方式形象的说明反应放热的缘故

4

内化提升应用

归纳

【总结】

依照所学知识，对化学反应进行新的分类，常见的吸热和放热反应有哪些

摸索，交流

常见的放热反应

爽朗金属与水或酸的反应；酸碱中和反应；燃烧反应；化合反应一样是放热反应

常见的吸热反应

Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl的反应；分解反应一样是吸热反应；C和CO2等反应

学案

进行知识的梳理，让学生养成新旧知识的联系

概念的辨析

【追问】反应条件（加热）与反应吸热和放热的关系

组织学生讨论：

凡经加热而发生的化学反应差不多上吸热反应

质疑，讨论

学生举出具体的例子对概念的矫正

P32学与问

观念的矫正，幸免学生形成错误的观念

知识的归纳，梳理

引导学生回忆本节课所讲知识，要求学生对本节课所学内容进行归纳整理

归纳整理，记笔记

1、能量变化的要紧缘故：

旧键的断裂（吸取能量）→新键的生成（开释能量）

2、当E总（反应物）＞E总（生成物）

3、化学反应遵守能量守恒定律。

化学反应中的能量变化，通常要紧表现为热量的变化

对本节课的知识进行提炼，关心学生形成知识网络。

知识的应用

【总结】请用所学的知识说明自热饭盒对饭加热的缘故（从实验现象，宏观，微观三个角度）

学生回答1从它能够给食物加热说明发生的放热反应2通过事实，说明反应物的能量高于生成物的能量3通过事实，说明反应物断键吸取的能量小于成键放出的能量

自热饭盒的图片

应用化学知识能够说明生活中的问题，化学服务于生活，前后呼应，同时引导学生一种学习方法

六、学习成效评判设计

1.说明一个反应是吸热依旧放热能够从哪些方面动身?

2.铝与盐酸反应的实验后，什么缘故要做对比实验?

通过这一实验，在今后的实验设计中你能够获得哪些启发?

3.通过温度计测量反应前后体系温度的变化，在实验中运用定量思想研究问题有何体会?

4.反应条件为加热与反应是放热反应有何区别和联系?

5.你认为用手持技术解决化学中的问题有什么有缺点?

七、教学反思

1.感性材料，理性分析

新课程的理念确实是要将知识与生活联系起来。

自热饭盒图片的展现为同学提供了感性材料,接着引导学生进行深入的理性摸索。

从生活中的事例去研究反应放热或吸热的缘故，学生能够真心实意地参与课堂活动，这使课堂教学的实效性得到了充分提高。

2.充分了解学生，精心设计“明白得断层”

依照学生认知规律和心理特点，教师应该照管不同水平学生的需要。

因此，在设计教学目标时既有基础性目标，又有开放性目标。

当要求学生多角度地解开释热的缘故时，他们求知的期望便会产生和增长，正如建构主义学者认为，认知失调会激发学生主动去探究。

3.教材的整合和学科思想的渗透

化学键的拆开与形成和具体的能量数值联系在一起，定量运算反应是放出能量依旧吸取能量，又要从物理学的相对能量高低与能量的转化的视角去认识放热反应与吸热反应，最后还要将两套判定标准有机的结合在一块，从微观与宏观两个角度去认识反应的反应热，明显难度较大，专门是两套判据的整合。

我将课本上的内容进行整合，第一展现自热饭盒的图片，让同学们对反应的热量变化有一个初步的认识，然后将课本上的实验，提早到课始，让同学们直截了当感受反应中的能量变化，在感性认识的基础上，产生探究、明白得反应吸、放热缘故的欲望与冲动。

接着提问：

化学反应的实质是什么?

将化学键与能量变化巧妙地联系起来，通过具体数据，定量地说明了反应中什么缘故有能量的变化。

接着转换角度，从物理学吸取能量、放出能量与体系自身能量的高低角度，展开了对化学反应中能量变化与反应物生成物自身能量高低的讨论。

在讨论过程中运用动画和图片的手段，分解步骤，介绍清晰明了，关心学生明白得，关心学生做出判定，表达为学生着想的理念。

4.摸索

要培养学生多角度摸索问题的能力，这需要教师平常在设计的问题上具有开放性。

而关于同一反应，部分学生从能量的角度和化学键的角度容易得到相异的结论，这是一个值得摸索的问题，如何去化解那个难点。