【教学设计】
第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化(第1课时)
一、教材分析:
本章包括“化学反应与能量的变化”“燃烧热能源”和“化学反应热的计算”三节,属于热化学基础知识。热化学是研究化学反应热现象的科学,曾为建立热力学第一定律(能量守恒和转换定律)提供了实验依据,反过来,它又是热力学第一定律在化学反应中的具体应用。它主要解决各种热效应的测量和计算问题。在必修2中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展与提高。
1molH2与1molCl2反应的反应热的推导是本节教学的关键。可以采用电化教学手段,利用多媒体软件进行形象化教学,也可以利用教材中的图示分析化学反应前后反应物与生成物中化学键的断裂和生成情况,并与反应物的总能量、生成物的总能量及能量差联系起来,以使学生理解△H的涵义及与放热反应、吸热反应的关系。
探讨化学反应放热、吸热本质时,要强调三点:①化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物总能量不同;②反应中能量守恒;③反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热,如果两者能量比较接近,则放热和吸热不明显。
二、教学目标:
1、知识目标:
⑴了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;
(2)、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系
(3)理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。
2、能力目标:通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法.
3、情感、态度和价值观目标:激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应
三、教学重点难点:
重点:化学反应中的能量变化;
难点:焓变,△H的“+”与“-”.
四、学情分析:
本章介绍的是热化学的一些初步知识,以启发学生从能量角度考虑化学反应问题,有利于学生较全面地认识化学反应的本质。授课时可以通过回忆高一有关放热反应和吸热反应的实验入手,引出反应热的概念、符号和一般采用的单位等。再联系化学反应的本质,即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量,定量讨论反应的能量变化,说明了宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系,最后总结出化学反应过程中能量变化示意图。
五、教学方法:归纳、总结等方法
六、课前准备:
1.学生的学习准备:预习课本上相关的知识,完成课前预习学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作、实物投影仪,课前预习学案,课内探究学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查,总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,是教学具有针对性。
(二)情景导入,展示目标
由焰火画面导入。我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有能量变化:热能,电能,光能等。当能量变化以热能的形式表现时:化学反应分放热反应和吸热反应,回顾常见的放热反应和吸热反应并举例。
我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?
能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化?我们今天学习化学反应与能量的变化反应热与焓变。
(三)合作探究,精讲点拨
探究一:反应热△H的“+”与“-”与放热反应、吸热反应的关系
让学生思考:对于放热反应:(1)能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?
(2)体系的能量如何变化?升高还是降低?
(3)环境的能量如何变化?升高还是降低?
(4)规定放热反应的ΔH为“-”,是站在谁的角度?体系还是环境?
教师组织学生分组讨论,最后师生总结。
设计意图:通过引导,学生能深入领会反应热的含义,加深学生对△H的“+”与“-”的表示。
探究二:反应热的计算表达式
让学生观察多媒体,从微观的角度理解反应热。
1由课本P2中H2+Cl2=2HCl反应热的计算总结出用物质的键能计算反应热的数学表达式△H==
2、由课本P3中图1-2总结出用物质的能量计算反应热的数学表达式。
设计意图:通过多媒体以及课本的图画,给学生一感性认识,并提高学生对图表的分析能力。
(四)反思总结,当堂检测
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
(五)发导学案,布置预习。下节课我们一起来学习热化学方程式的书写,课后同学们预习这部分内容,着重分析热化学方程式的书写注意事项。并完成本节练习。
九、板书设计:
一、反应热焓变
1、常见的放热反应:
常见的吸热反应:
2、△H<0时反应放热△H>0时反应吸热
△H计算的三种表达式:
(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量
(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量
(3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和
十、教学反思:
本节课的教学对于学生较全面地认识化学反应具有重要意义,尤其是反应热的教学,涉及到化学反应的本质――旧化学键的断裂和新化学键的形成,即涉及到化学反应中的物质变化和能量变化,对培养学生全面地分析问题很有帮助。
注意新、旧知识的衔接。在学习本节知识前要指导学生复习必修课程中学习的“化学键与化学反应中能量变化的关系”和“热能与化学能的相互转化”中的相关知识。
作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面是小编帮大家编辑的《化学反应与能量变化》,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
教案
课题:第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量变化
授课班级
课时
2教
学
目
的
知识
与
技能
1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式
过程
与
方法
1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法,2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力
情感
态度
价值观
激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点
重点
化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写
难点
焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写
知
识
结
构
与
板
书
设
计
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化
一、反应热焓变
1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变
2、符号:△H
3、单位:kJ/mol或kJmol-1
4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。
5、△H计算的三种表达式:
(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量
(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量
(3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和
二、热化学方程式(thermochemicalequation)
1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
例:H2(g)+I2(g) 2.书写热化学方程式的注意事项: (1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其△H不同。 (2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 (3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也不同。 4.热化学方程式的应用 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动 阿基米德 [问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢? [讲]对,能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习 [板书]第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 [回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化 [讲]化学键形成的时候放出能量,断裂的时候吸收能量; [问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的?能否从微观的角度解释能量变化的原因? 水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸收能量 [讲]虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸收能量,即物质的变化常常伴随能量的变化 [投影] [问]为什么化学反应过程中会有能量的变化?从两个角度来考虑:1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的?与能量有什么关系?2、反应物和生成物的相对能量的大小 [图像分析]1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量;断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量; [讲]从化学键的角度看化学反应包含两个过程:旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放出能量,断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等;2、反应物和生成物的总能量通常不相等,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。 [过]断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了,在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中,我们的研究对象是什么?反应物和生成物[讲]我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物,我们把它们称为反应体系,而把除它们之外的物质称为环境,我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量,用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称作为“焓变”,用符号“△H”表示,单位常采用kJ/mol或kJmol-1[板书]一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 [思考]我们看看△H的单位是kJ/mol,这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量?我们可以怎样计算△H的数值? [讲]化学反应的过程同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少与发生反应的反应物质量及物质的量成正比。焓变的单位中的“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子或原子,而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反应热就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应 [讲]化学反应都伴随能量的变化,所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前,先弄清楚两个概念:环境和体系 [投影] 放热反应:体系环境 H △H0为“-”Q0 吸热反应 体系环境 H △H0为“+”Q0 [结论]△H和Q的角度不同,△H从体系的角度,Q从环境的角度 [讲]当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反应。上述反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热测量的实验数据为184.6kJ/mol,与计算数据183kJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H=-184.6kJ/mol。 当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定△H为“+”,所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。 [投影] [板书]4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。 [讲]如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量,反应时就会以热能的形式放出,反之,则吸热。 [板书]5、△H计算的三种表达式: (1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2)△H==生成的总能量–反应物的总能量 [讲]化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小,稳定性越弱,能量就越高破坏它需要的能量就越小;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,释放的能量就越大,故需要放出能量,△H为负,反应之为正 [板书](3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和 [讲]△H有正负之分,因此比较△H大小时,要连同“+”、“-”包含在内,类似于数学上的正负数比较,如果只比较反应放出热量变化,则只比较数值大小。 [过渡]什么是化学反应热?如何表示?如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化?下面我们来学习热化学方程式。 [板书]二、热化学方程式(thermochemicalequation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。例:H2(g)+I2(g)2HI(g);△H=-14.9kJ/mol [投影]例:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/mol,表示lmol气态H2和mol气态O2反应生成lmol水蒸气,放出241.8kJ的热量。(在101kPa和 [小结]描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或放出热量的多少。 [讲]热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢? [板书]2.书写热化学方程式的注意事项: [讲]与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点: [学生活动]阅读教材归纳、总结 [板书](1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其△H不同。 [讲]但中学化学中所用的△H的数据,一般都是在101kPa和25℃时的数据,因此可不特别注明。但需注明△H的“+”与“-”。热化学方程式一般不要求写条件 [投影]例如:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/molH2(g)十O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol [讲]从上述两个热化学方程式可看出,lmolH2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同? [板书](2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 [讲]通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”,且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。 [投影]例如:H2(g)+C12(g)=2HCl(g);△H=-184.6kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=HCl(g);△H=-92.3kJ/mol [板书](3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也不同。 [讲]我们还需要注意的是,热化学方程式是表示反应已完成的量,而不管反应是否真正完成。△H与反应完成的物质的量有关,而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少,并不表示物质的分子数或原子数,所以化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍,则△H也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。 [板书]4.热化学方程式的应用 [点击试题]已知在25℃,101kPa下,1g(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是 A.;△H=-48.40kJ/mol B.;△H=-5518kJ/mol C.;△H=+5518kJ/mol D.;△H=-11036kJ/mol 答案BD [实践活动]中和反应反应热的测定 [投影]一、实验原理 [讲]中和热的定义是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段,只讨论强酸和强碱反应的中和热。 [回顾]必修2第二章30页关于“中和热”的内容: 酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。 实验2-3:在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸,测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液,测其温度,并缓缓地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。 盐酸温度/℃ NaOH溶液温度/℃ 中和反应后温度/℃ t(HCl) t(NaOH) t2数据处理:△H=Q/n=cm△t/n 其中:c=4.18J/(g·℃),m为酸碱溶液的质量和,△t=t2-t1,t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值,n为生成水的物质的量。 [投影]二、实验操作 [讨论]上述实验装置和操作存在哪些问题?——热量的散失 [投影] [问]课本第5页图1-3与实验2-3相比,作了哪些改进?改进的目的是什么? 1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。 [思考与交流]课本第5页实验用品,想一想,每件用品的用途,NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L? 为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用碱稍过量。 [讲]阅读课本第5页实验步骤,强调下列问题 [投影]注意事项: 1、为了保证0.50mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。 2、实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值偏低。 3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。 4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。 5、操作时动作要快,尽量减少热量的散失。 6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应。 操作:学生按课本步骤做实验,记录相应数据。 [投影]三、数据处理 1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t2-t1)= 思考:如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办? 2、计算反应热:△H=Q/n=cm△t/n。 其中:c=4.18J/(g·℃),m=m1+m2=100g,△t=(t2-t1)=, n=0.50mol·L-1×0.50mL=0.025mol。△H= [总结]化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。 [随堂练习] 1、下列说法不正确的是(A) A、放热反应不需加热即可发生 B、化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等 C、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关 2、已知(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/mol (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ/mol (4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是。 A、ac0B、bd 3、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是 A、2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol B、CH4+2O2=CO2+H2OΔH=-890kJ/mol C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol D、1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890kJ/mol 4、已知11molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量;21molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ3由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是()A、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) B、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH==183kJ/mol C、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH==--183kJ/mol D、氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应的ΔH==--183kJ/mol吸热反应与放热反应的考查反应热大小的比较热化学方程式的书写教学回顾: 南京外国语学校朱征 教学设想 1、教材分析 案例章节:《普通高中标准实验教科书(人教版)》必修②第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度(第一课时) 内容分析 化学反应速率是对教材前两节内容的拓展和完善,化学反应速率的学习也为后面反应限度知识奠定了基础。本节教材从日常生活中学生熟悉的化学现象入手,引出反应速率的概念。在此基础上通过实验探究,总结影响化学反应速率的因素。 教学方法 问题教学、分组协作学习、实验探究 2、教学思路与设计 学生通过一年多的化学学习,了解到不同的化学反应速率有快有慢,同一个化学反应在不同的外界条件影响下也可能速率不同,而且基本上能够用微粒的观点加以解释。本课时选择浓度这一影响因素为载体,教会学生从定性、定量的角度设计实验比较反应快慢的方法,在实验中培养学生的实验设计能力和小组合作意识,掌握从实验数据出发,建立数学图像、数学模型,进而从物质微观结构做出解释的化学问题的研究方法。 在传统的教学中,学生在整章学完之后,仅记住书本上几个具体的实验,而今后遇到新问题,很难独立设计实验进行探究。“授人以鱼,不如授人以渔”。如何在这节课上,调动学生的思维,从已有知识中搜索相关信息,总结、归纳出一些可行的比较反应速率的方法是这节课的关键。因此用“影响反应速率的外部因素有哪些?”“借助哪些实验现象可以帮助我们比较反应的快慢?”“设计实验获取数据,定量的比较反应的快慢?”三个层层深入的讨论题贯穿这节课,促进学生科学探究的方法的习得,而不仅仅是知识本身。 一、教学目标分析 知识与技能:了解影响化学反应速率的主要因素;了解常用的比较反应快慢的简便方法;通过实验认识到浓度对化学反应速率的影响,并能以粒子的观点初步解释。 过程与方法:能够设计简单实验方法测定浓度对化学反应速率的影响,掌握从实验数据出发,建立数学图像、数学模型,进而形成一个由简单到复杂、宏观到微观、定性到定量的科学探究过程。 情感态度与价值观:能体会到实验是化学学习的重要手段,培养科学探究意识和实事求是的科学精神。 二、教学内容分析 设问质疑、呈示目标——笔者通过展示真实的图片(牛奶和咸水鸭的外包装),引出教学任务(化学反应速率),将学生的注意力都吸引到学习任务中来。通过温度条件的不同保存时间不同,使学生对此产生困惑(好奇)并对学习活动产生积极的兴趣和动机。当学生提出可能是温度影响了食品变质这样一个过程的速率时,笔者及时给予肯定,并马上提出“影响反应速率的因素还有哪些?”,激发学生的思考,导入下一个环节。 互动交流——教师是学生学习动机的激发者,是善于归纳问题的指导者,更是教学活动的调节者和组织者。策划好个别研究与集体讨论的步骤、节奏和深广度,在学习过程中培养学生的合作精神和创新精神,学生在问题情境中去“发现”问题,提出解决方案,从探究和讨论中掌握知识,获得发展。教师适时的激发学生的思考,让问题的讨论环环相扣,步步深入。 实验探究——这是引导学生深入学习的关键环节。实践出真知。本节课采用引导-发现教学模式,引导学生通过实验(镁条与不同浓度盐酸的反应),去观察、分析、研究,从而“发现”知识,探究规律;从生活实际中发现问题(牛奶、咸水鸭的外包装),通过设计,用实验去探究,用数据去分析,再用理论去论证,从而使问题获得解决。 得出结论——学生通过亲身经历的科学探究活动,在教师的引导下,得到正确的结论。以此为基础,构建数学图像分析问题(学生根据测得数据,绘制表格)。教师帮助学生将在探究阶段所构建的陈述性知识重新组织成有利于运用的程序性知识形式(师生共同归纳总结,把一般性知识概括成),建立并加强其与其他知识之间的联系,以便于将来的提取和使用。 总结与反思——在这节探究课的最后,教师和学生一起进行总结与反思。总结从两方面进行:一方面是学生在完成一阶段的探究活动后,反思这节课所做实验的严密性,还有哪些方面有待解决,比如,学生在探究实验结束之后,反思实验过程中,手握反应试管,会导致反应温度变化,影响实验结果。另一方面,教师依据整节课的环节,结合教材对全课及探究过程进行总结。 本节课采用模块化的结构,以六个模块构成整体,逐层深入展开问题。 三、--流程(见下表) 模块一影响化学反应速率的外部因素 教师活动 学生活动 设计意图 引入:为什么不同温度,牛奶、盐水鸭等食品的保值期不同? 聚焦问题情景 激发学生兴趣 提问:举例说明影响化学反应速率的外部因素有哪些? 小组讨论、举例 引入正题 师生共同归纳影响因素 1、催化剂(双氧水的分解) 2、浓度(蜡烛在空气和氧气燃烧) 3、表面积(碳酸钙与盐酸反应) 4、温度(金属的氧化) …… 激活学生的认知结构,引导学生 模块二如何定性地比较反应快慢 教师活动 学生活动 设计意图 选择浓度进行探究 提问:在探究浓度对反应速率影响时,借助哪些现象可以比较反应速度的快慢? 小组讨论、举例并总结在日常生活和化学实验过程中观察化学反应进行得快慢的方法 化学反应速率的定性观察 引导学生、拓宽思路 归纳总结:气泡多少,沉淀快慢,固体消失快慢,温度变化,颜色变化…… 为后面引出定量实验做铺垫 总结:比较反应的快慢,一般比较反应物消耗的快慢或者生成物增加的快慢。 内化、概括、建立概念体系 模块三如何定量地比较反应快慢 教师活动 学生活动 设计意图 给予及时的评价和启发 小组讨论、交流: 针对镁条与不同浓度盐酸的反应,如何设计实验,通过数据,定量地比较反应的快慢? 思考、讨论、汇报 1、测定单位时间内生成氢气的体积 2、测定镁条消耗所需时间长短 3、测定密闭容器内气压增加的快慢 4、测定敞开体系质量减少的快慢 …… 培养学生的思维发散能力与知识迁移运用能力 学生讨论、交流,提出疑问 密闭容器内气压增加的快慢实验演示(利用数据采集技术) 及时巩固 小结学生方案 归纳常用实验方法 ①体系质量变化 ②生成气体体积 ③生成沉淀的量 …… 提高知识的可利用性,将陈述性知识组织成程序性知识。 模块四实验探究 教师活动 学生活动 设计意图 给出实验步骤方法 学生分组分工完成实验探究,记录数据,分析数据。 利用所得数据,绘制曲线。 培养学生的实验动手能力、合作意识与数据分析处理能力 适时点评 学生以小组为单位,进行数据汇报 模块五从微观角度解释 教师活动 学生活动 设计意图 提问:如何从微粒的角度解释这一结果? 学生积极思考 由宏观到微观,培养学生认识物质本质的科学探究方法 提问:还有什么因素会影响反应物微粒的碰撞几率? 思考、回答 演示Flash动画 观看、思考 多媒体辅助教学,促进学生对微观粒子的理解 模块六评价与反思 教师活动 学生活动 设计意图 本实验中忽略了什么因素的影响? 学生回答 培养学生思考问题的严密性与实验评价能力 对学生在探究过程中的表现进行评价 集中注意,倾听 适时的评价强化学生参与的主动性 教后反思: 1、小组协作学习,积极参与问题解决过程 2、发展学生的思维品质 传统课上,老师的演示实验或是学生实验其实变成了验证性的实验。而笔者在英国进修期间,留意到英国中学在处理这一部分内容时,首先通过计算机辅助手段让学生了解有关化学反应中的微粒碰撞理论,然后在具体研究每一种因素时,都是采用学生实验得出结论,再尝试用碰撞理论解释,最后迁移运用。这样一种方式是一种真正的探究模式,学生从实验中形象的感知,再从理论中抽象的概括,符合学生的认知规律。 教师从学科领域和现实生活中选择主题,创设一种类似科学研究的情境,运用类似科学研究的办法,使学生主动探究问题,获得知识、技能、情感、态度的发展,促进学生创新意识、创新能力的提高。通过实验之后的反思,培养了学生思维的严密性,并对物质探究由定性到定量,由宏观到微观的科学认识方法。 3、充分利用数据采集技术 数据采集技术具有方便、精确、细微化等优势,解决传统实验技术方法无法进行的或无法显示的实验或无法处理数据的实验,充分挖掘化学实验的资源价值,提高实验的探索性,使信息技术从学习对象转变为学习工具。例如,密闭容器内气压增加快慢的实验。利用计算机开发和控制化学演示实验过程,利用数、模转换技术和传感器使数字采集、分析和报告自动化、科学化,提高了演示实验效果和水平,为化学实验提供了一种新的计算机辅助教学模式。 运用数据采集技术不仅是改进教学的手段,而是改变学生的学习方式,开拓了学生的视野,大大扩展了学生思考设计实验方案的空间。进而促使学生自主学习,引发化学教学模式变革,为培养信息时代的接班人开辟了新的途径。 4、现代教学媒体与传统板书有机结合 现代教学媒体(Flash动画、PowerPoint)能把文字、声音、图像、动画等传媒集于一体,具有促思,激趣,高效等功能。吸引学生的注意,在发现学习教学中,充分利用多媒体手段可以收到事半功倍的效果。但传统的教学手段板书,也有着不可替代的作用,在教师提问、学生回答的过程中,教师的板书有助于学生倾听已有意见,在此基础上,发表自己的观点,师生共同完成教学过程。化学反应与能量
引导-发现探究教学模式强调学生的积极参与,学习任务主要是通过学生自主探索和协作学习完成的。本节课采用小组协作的形式,一般由4人组成,各小组按照探究活动进行分工(记录、掐表、搭建仪器、操作),由小组成员共同完成一个研究课题。在探究过程中,小组成员既有分工,又有合作。学生要积极主动地利用各种信息工具获取、分析、处理信息,并在活动中学会与人交流、合作共同完成学习任务。
高二化学《化学反应与能量的变化》导学案
【学习目标】:1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量;
3、了解反应热和焓变的含义。
【重、难点】:1、化学反应中的能量变化,2、对△H的“+”与“-”的理解。
【学习过程】:一、反应热焓变
(一):反应能量变化与反应热
能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。
1.化学反应与能量变化的关系
任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是相等的,在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。即在一个化学反应中,同时遵守质量守恒和能量守恒两个基本定律。
2、化学反应中能量变化形式
化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为热量的变化。
3、类型
(1)放热反应:即_化学反应中放出热量的化学反应,其反应物的总能量__大于生成物的总能量。如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。
(2)吸热反应:即_化学反应中放出热量的化学反应,其反应物的总能量_小于_生成物的总能量。
如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,CaCO3分解等大多数分解反应,Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应都是吸热反应。
说明:吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热如:Ba(OH)28H2O和NH4Cl固体反应,
放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。形成原因(图示)
从微观上分析:从宏观上分析:
预测生成:
(二):反应热焓变
两个概念:环境一切影响化学反应要素的总称体系反应物和生成物按一定的规律组合成的整体。
1、定义:化学反应过程中吸收或放出的热量叫反应热-。
2、表示符号:△H
3、单位:kJ/mol(或J/mol)。
4、计算方法:△H=反应物的总键能—生成物的总键能(或△H=生成物的总能量—反应物的总能量)因此,△H0时,为放热反应;△H0时,为吸热反应。
5、注意:在应用焓变时,应注意△H的符号。当△H0时,其“+”号_不能_(填“能”、“”)省略。
6、“反应热”与“热量”的区别:反应热有“+”、“—”之分;而热量是标量,但要注明是“吸收”、还是”放出”。
知识拓展:焓是与物质的内能有关的一个物理量,但它又不同于物质的内能。单位为kJ/mol,不可以测量。化学研究表明,对于在等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能(同时可能伴随着反应体系体积的改变),而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化,即焓变。即在此,可用焓变代替反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。
【思考】:看看两幅图分别表示什么反应,这一段差值表示什么?(A放热反应B吸热反应还可表示出中间物)
AB
【疑点反馈】:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)____
文章来源:http://m.jab88.com/j/105827.html
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