俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编帮大家编辑的《高一化学必修2《化学能与热能》教学设计》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
高一化学必修2《化学能与热能》教学设计
【教材版本】
新课标人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量第一节化学能与热能。
【课标分析】
知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
【教材分析】
本节内容分为三部分。第一部分教材从化学键入手,说明化学健与能量的密切联系,揭示了化学反应中能量变化的本质原因,然后分析了化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与吸、放热的关系,为后面“质量守恒、能量守恒”奠定基础。第二部分,教材通过三个实验说明化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,引出吸热反应,放热反应的术语。第三部分,教材为了开阔学生的科学视野,图文并茂的说明了生物体内生命活动过程中的能量变化、能源与人类社会发展的密切关系,使学生在更广阔的背景下认识能源与人类生存和发展的关系,认识化学技术在其中的重大,甚至关键的作用。
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。
【学情分析】
学习者是高中一年级学生,通过在初中的学习,他们对化学反应伴随能量变化这一现象已经有了感性的认识,建立了初步的概念。在这堂课中他们要初步明确产生这一现象的本质原因什么,就是要求他们要从感性认识升级为较为理性的认识,这就要求他们要有化学键的概念,而在上一章他们刚刚学习过,所以接受本堂课的内容对他们来说就显得比较轻松。
【教学目标】
知识与技能:
1、了解化学键与化学反应中的能量变化之间的关系;
2、在实验的基础上,通过吸放热反应的概念,理解化学反应中能量变化的主要原因。
过程与方法:
具有较强的问题意识,能够发挥和提出有探究价值的化学问题,质疑、思考,逐步形成独立思考的能力,善于与人合作,具有团队精神。
情感态度与价值观:
1、通过实验教学,激发学生学习化学的兴趣,初步培养学生合作交流、反思提高的能力;
2、有参与化学活动的热情,将化学能与热能知识应用于生活实践,树立正确的能源观;
【教学重点】
用化学键、物质总能量大小、物质稳定性来解释和判断吸、放热反应。
【教学难点】
实验探究的基本过程和方法,理性思考化学反应能量变化的深层微观本质。
【教学准备】
1、八小组四个学生实验;2、课件;
【教学过程】
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境激发兴趣
做镁带然绕实验
观察并描述实验现象;
举出更多的实验的例子
从生活常见问题引入,激发学生学习兴趣
引起探究欲望
亲身感受实验
产生探究兴趣
组织学生分组实验,探究四类反应的能量变化
动手实验
8个小组探究4个实验:
1、锌和稀硫酸
2、氢氧化钠和盐酸
3、氢氧化钡晶体和氯化铵
4、氧化钙和水
进入科学探究一般程序,培养动手、观察能力
提问:4个实验有无能量变化?怎样变?
还有哪些反应放热?哪些反应吸热?
交流实验现象
思考讨论、归纳完善:
中学阶段常见放热反应类型:燃烧、金属和酸中和反应及大部分化学反应。
吸热反应类型:大部分分解、氧化还原及氢氧化钡晶体和氯化铵
发现问题
培养学生寻找规律,归纳总结能力
推进:
化学反应为什么有能量变化?热量从何而来?去了哪里?
学生思考,进行猜测,提出假想,遇到问题
展示学习目标引起学生期待和注意
提示:化学反应的实质是什么?
用化学键解释:旧键断裂、新键形成
发现问题
引起理性思考,开始步入深层理论探究
导阅课本P32
阅读、独立思考、理解
理论思考
提问:化学键与能量的关系?
板书:
(一)能量变化与化学键
当E总吸>E总放吸热反应;
当E总吸<E总放放热反应
交流整理回答:化学反应中
断键:吸热(E吸)
成键:放热(E放)
∵断裂和形成的键不同,
∴E吸≠E放
故化学反应总伴随能量变化
培养通过阅读提取信息能力,并在讨论交流中培养与人合作的团队精神
练习:
试用化学键知识解释为什么氢气燃烧放热?
思考解释
进行知识的迁移
培养应用知识能力
过渡:
以上是从微观角度解释吸、放热,怎样从宏观角度判断一个反应到底是吸热还是放热?
自学P33
归纳
吸放热可以从反应前后物质的总能量相对大小来判断
站在反应体系外宏观分析
培养学生从微观本质探究到宏观理性思考的跨越过渡
提问:
吸、放热反应与物质总能量有何关系?
板书
(二)、能量变化与化学能
当E反应物总>E生成物总放热反应当E反应物总<E生成物总吸热反应
思考交流
完善总结
物质都储存有化学能,反应前后物质不同,所具有的化学能就不同,即E反应物总≠E生成物总所以化学反应总伴随能量的变化
投影
练习:A+B=C+D据以下信息判断该反应是放热还是吸热?
1、EA+EB>EC+ED
2、EA>EC+ED
3、EC>EA+EB
4、EA+EC>EB+ED
学生兴趣高涨,跃跃欲试,应用新知解决问题,作出判断:
1、放热
2、放热
3、吸热
4、无法判断
及时进行知识的应用和迁移,以加深理解和巩固记忆,并在成功中体验学习的乐趣
引导:
物质所具有的能量越高越不稳定
递进:
物质吸、放热与稳定性有何关系?
板书
(三)、能量变化与物质稳定性
不稳定物质→稳定物质放热
稳定物质→不稳定物质吸热
思考回答
据前面(二)知识进行逻辑推理,得出结论
从不稳定物质→稳定物质
实质是:E高→E低放热反应
从稳定物质→不稳定物质
实质是:E低→E高吸热反应
引导学生思路,层层递推探究能量变化本质,培养理科逻辑推理能力
投影
练习:一定条件下,金刚石可转化为石墨,已知此反应为吸热反应,则判断二者稳定性
应用(三)知识回答
金刚石稳定
培养学生归纳、总结、整理知识的能力,加深理解强化记忆
引导小结
化学反应均伴随能量变化,且主要以热量形式表现,变化原因可从化学键、化学能、稳定性三个方面解释
学生全面整理知识,系统理解化学反应中能量与热量的关系
导阅P33图片----太阳能与热能
认知化学能与生命活动的关系
进行心智、能力、情感的全方位教育
作业布置:P374,6,7
课后巩固
【教学反思】
从化学键微观本质到物质总能量的宏观特征分析能量变化,跨度较大,部分学生理解不到位,导致分析判断个别有误,应结合动画、图像等缓慢过渡,使学生形象直观的体验理解,以突破难点。
化学能与热能教案
教案一
知识与技能
1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因
2、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”
过程与方法
能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。
情感态度与价值观
1、初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
2、通过师生互动,增加师生感情
教学重点
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
教学难点
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
教学方法启发引导、探究式
教学媒体多媒体、实验
教学内容师生活动
[[创设问题情景]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?
[学生思考、讨论]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。
[进一步思考]
反应中的热量由何而来?氢气和氯气反应的本质是什么?
[学生思考、讨论]
从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。
板书:一、化学键与化学反应中能量的变化关系
[教师补充讲解]
化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键,1molCl2中含有1molCl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1molCl-Cl键要吸收242kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431kJ的能量。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。
[归纳小结]
1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2、能量是守恒的。
[[练习反馈]
已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH-O键要放出463kJ的能量,试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化
[讲解]
刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因,那么,又怎样从宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢?各种物质中都含有化学键,因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同,因而所包含的化学能也不同。在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变,如H2与Cl2、O2的反应。那么,一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?
[学生讨论、交流]
1、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量取决于反应物
的总能量和生成物的总能量的相对大小。
2、画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图
[思考与分析]
甲烷燃烧要放出热量,水电解产生氢气和氧气,试从化学键和物质所含能量的角
度分析气原因,并说明反应过程中能量的转变形式。
[提出问题]
前面我们通过对具体反应的分析,从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量变化的主要原因,知道了化学能和其它能量是可以相互转变的,还知道化学反应中能量变化通常表现为热量的变化。那么,怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢?你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法,并对其他同学提出的表达方式作出评价。
补充练习:
1、下列说法不正确的是()
A化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B物质燃烧和中和反应均放出热量
C分解反应肯定是吸热反应
D化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是()
A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生
C反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D吸热反应在一定条件下也能发生
3、有专家指出,如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实,则下列说法中,错误的是()
A可消除对大气的污染B可节约燃料
C可缓解能源危机D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源
4、已知破坏1molN≡N键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值,并写出反应的热化学方程式。
5、“用天然气、煤气代替煤炭作为民用燃料”这一改变民用燃料结构的重大举措,具有十分重大的意义请分析其优点,并将你的观点和同学讨论交流
教案二
化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[基础知识回顾]
什么是化学键?它有哪些主要类型?其特点各是什么?
1、断开化学键吸收能量
1molH2中含有1molH—H键,常温常压下使1molH2变为2molH原子断开了1molH—H键,需要吸收436KJ的热量。
2、形成化学键放出能量
由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界释放436KJ的热量。
小结:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。
3、化学变化中能量变化的主要原因(微观方面)
⑴化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
⑵化学反应的实质是用化学键理论可表述为旧化学键的断裂和新化学键的形
成。
⑶化学键与化学反应中能量变化的关系
当E1E2,反应吸热;当E1E2,反应放热。
思考:为什么许多放热反应一开始要加热才能进行呢?
答:反应的条件与反应的热效应没有必然的联系,每一个反应都有特定的条件,例如燃烧都是放热反应,但是要达到着火点。
4、反应能量变化的判定(宏观方面)
⑴各种物质都储存有化学能。
⑵反应物的总能量生成物的总能量,反应放出能量。
⑶反应物的总能量生成物的总能量,反应吸收能量。
5、两条基本的自然定律
⑴质量守恒定律:化学反应前后物质发生转化,但是物质的总质量保持不变。
⑵能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变,亦即总能量是守恒的。
[注]质量与能量也是相互联系的(质量和能量也可以相互转化),故统称为质能守恒定律。
6、放热反应和吸热反应
⑴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。
⑵放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应。
⑶吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应。
[注]常见的放热反应和吸热反应:
(1)放热反应
①燃烧反应②中和反应③物质的缓慢氧化④金属与水或酸反应⑤部分化合反应
(2)吸热反应①氢氧化钡晶体与氯化铵晶体
②大多数分解反应
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?小编收集并整理了“化学能与热能”,仅供参考,希望能为您提供参考!
必修二第二章第1节化学能与热能
一、教材分析
《化学能与热能》是人教版高中化学必修二第2章第1节教学内容,主要学习三项内
1、理解并掌握判断吸热和放热反应的两条理论根据
2、会判断吸热和放热反应
3、掌握吸热演示实验的基本知识
二、教学目标
1.知识目标:
1、理解并掌握判断吸热和放热反应的两条理论根据
2、会判断吸热和放热反应
3、掌握吸热演示实验的基本知识
2.能力目标:
1、培养分析解决问题的能力
2、培养实验操作和观察能力
3.情感、态度和价值观目标:
1、培养学生兴趣
2、培养严谨化学的态度
三、教学重点难点
重点:1、理解并掌握判断吸热和放热反应的两条理论根据
2、会判断吸热和放热反应
难点:理解并掌握判断吸热和放热反应的两条理论根据
四、学情分析
我们的学生属于基础班,有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。学生对于吸热和放热反应的两条理论根据感觉比较抽象,在教学中应在讲解的同时辅以图示,反复强化,才能取得比较好的效果。根据方程式判放热吸热在掌握规律后比较容易掌握。
五、教学方法
1.实验法:放热吸热实验
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习实验“化学能与热能”,初步把握基础知识及实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
㈠化学键与化学反应中能量变化的关系
1、化学键与放热吸热反应的关系
当拆开所有反应物中的化学键吸收的总能量_______(填大于或小于)形成所有产物中的化学键放出的总能量时,为___________________(填放热或吸热反应),反之为____________________
2、化学能与反应放热吸热的关系
一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量,决定于
和相对大小。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下:吸热反应:反应物的总能量生成物的总能量
放热反应:反应物的总能量生成物的总能量
(3)以能量为纵坐标,画出吸热反应和放热反应的简单示意图
㈡化学能与热能的相互转化
1、实验2---2
实验2---2
仪器
药品
反应条件
化学方程式
现象
玻璃棒的作用
吸热还是放热反应
2、(1)常见的放热反应:①所有的燃烧反应②大多数的化合反应;(CO2+C2CO为吸热反应)③酸碱中和反应;④金属与酸或水反应置换出氢气⑤缓慢的氧化反应
(2)常见的吸热反应:①大多数的分解反应;②以下几个反应是吸热反应:Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+10H2O;CO2+C2CO;C+H2OCO+H2
⑶记住常见的吸热反应其它为放热反应
注意:有热量放出未必是放热反应,放热反应和吸热反应必须是-----------化学变化。
某些常见的热效应:(a)放热:①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水,其中属于放热反应的是。吸热:铵盐溶于水。
(b)反应条件与热量变化没有必然的关系,既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。
九、板书设计
化学能与热能
㈠化学键与化学反应中能量变化的关系
㈡化学能与热能的相互转化
十、教学反思
对于吸热放热反应的理论根据学生掌握的不好,在教学中应注意教学方法和学法的研究。
高一化学必修2《化学能与热能》教学反思
一、成功之处
1、研究学情,剖析教材,整合内容
在初中的化学课程和生活常识的积累中,学生都能够了解能源与人类生产生活的发展有着密切的联系,对于能源转化也并不陌生,但未能从能量变化角度认识和理解化学反应的本质。在高二选修模块《化学反应原理》中将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量。所以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《化学反应原理》奠定必要的基础。本次教学中考虑到高一学生现阶段未学习化学键等抽象概念,学生如何从微粒观、能量转化观、能量守恒观,去理解化学反应中的能量变化本质就成为了本节课的重难点。同时把握好必修与选修内容和教学难度差异就成为了本节课设计中始终贯彻的思想。为了突破重难点,本次教学对课程内容进行了整合取得了较好的教学效果。2、巧设引入,激起兴趣,导出主题
课程设计中利用“铝热反应”的教师演示实验,将非常直观、富有刺激性的现象——火花四溅,红热的固体,带给学生“化学反应中伴随着光能和热能的产生”的观念。同时引入本节课主旨,并抛出疑问:“化学反应都会放出热量吗?”学生思考实验观察的现象是否都符合所有的化学反应的规律,激起学生探索新知的欲望。3、知线明晰,符合认知,突破重难点
本节课程并未按照教材编排,为了学生更好地理解抽象内容,将课程主线进行了整合(1)巧用对比实验,让学生思考发问
选取镁条与盐酸反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应实验进行对比探究,学生在“火热与冰凉”两重天中感受化学反应能量变化,建立感性认知,自然而然发出疑问:“为何有些化学反应放热,有些化学反应吸热?”,让学生在实验中发现问题,在问题解决中体验快乐学习。(2)利用微观动画,降低抽象理解门槛
如何让未学习过化学键知识的学生理解化学反应的本质是旧化学键断裂,新化学键形成的过程,从断键吸收能量,成键放出能量的角度解释反应放热或吸热的原因,动画模拟就成了最好的教学手段。动画模拟H2和Cl2反应中将化学键的变化过程分成三部分,让学生更清楚地理解断键与成键,并了解其中存在吸收能量和放出能量两过程。同时与初中学习的《分子与原子》知识相结合,既联系了原有的知识,降低了抽象概念理解的门槛,又提升了认知维度和深度。(3)利用柱状图宏观分析,建立能量转化观,能量守恒观
建立化学反应中的能量转化关系和能量守恒理念,是本节课的重难点。在先前教学中发现,教材中的水能势能图学生能解能量是可以相互转化的,但是却不能很好地建立化学反应中能量守恒关系。利用柱状图的设计补差块,可以让学生更直观认识到反应物总能量,生成物总能量和放出热量或吸收热量之间的关系,突破教学难点。学生理解化学反应中既可能有能量的释放又可能有能量的储存,进而从能量的角度重新认识了化学反应过程。(4)精编习题,巩固知识,提升能力
小结和练习都经过了精心设计,涵盖本节课所学,强调了微观断键、成键理论分析和宏观能量相对大小这两个角度对化学反应中能量变化的理解。4、环节紧凑,讲练结合
教学中从感性认识到理性认知的过程中,教学环节紧凑有致。在微观化学键角度分析和宏观物质能量角度分析上都在理论解释的基础之上增加一道例题。在微观分析中,通过H2和Cl2反应中断键和成键能量的计算,既能加深对微观动画的理解,又能提供数据支持,逐层铺设小台阶,使学生更容易接受。
微观分析和宏观分析都分别回归两个探究实验,每次回归都是对理论分析的升华,加深对化学反应放热或吸热本质原因的理解,也形成对能量守恒观的多次强调和应用,利于学生建立守恒观念。
5、注重学生化学素质能力、实验创新意识的培养
化学课程不仅教授化学知识,还应注重学生基本素质能力的培养,例如引入实验“铝热反应”和两个实验探究,学生观察实验现象,总结描述,实验记录,展示实验报告等环节中培养了学生学习化学的“看,听,说,写”基本素养,培养学生探究精神。在描述氨气气味时,学生错误地描述为“臭”,这也是学生化学现象描述不规范的常见错误,我抓住此次教学时机给与及时纠正,规范学生化学术语。在探究实验Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中会产生大量氨气,污染教学环境,我将实验装置进行了改进,既能将实验产生的氨气进行收集,也能使学生观察到气球微胀,导出生成物氨气。改进的实验装置体现了绿色化学理念,也传递给学生科学创新的意识,鼓励学生勇于创新。
6、板书设计条理清晰
王永策校长曾说过:“多媒体只是一种教学辅助手段,并非主要教学方式,不能只用多媒体,不写板书,只有两者合理结合才能取得好的教学效果。”在板书设计中钱晓英老师给与了我很多修改意见。最后设计出的板书保留了完整的教学重难点内容,层次分明,利于学生回顾所学。
二、不足之处
本节课的不足之处主要表现以下几点:
1、讲授略多,放手不足。部分内容学生可以理解,并独立说出,但作为年轻老师的我,教学经验还不足,在课堂上对学生能力还不够信任,没有给学生足够的空间和时间。
2、对学生的关注还不够。对学生展示实验报告中出现的NH4OH写法上的错误,并没有及时纠正,这也是我本次授课最遗憾的地方。也说明了我在课堂教学把控以及对学生的关注度还有待提高。
通过这次参赛,我深刻认识到了自身教学仍然有不足之处,认识到作为教师对教材深入分析的必要性和重要性,只有对教材,对学生分析到位,才能改进教学,提高教学能力。
文章来源:http://m.jab88.com/j/14982.html
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