“蓋斯定律”的教學(xué)設(shè)計(jì)(共11頁(yè))

1、1.3【化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算蓋斯定律】教學(xué)設(shè)計(jì)-人教版選修4 化學(xué)反應(yīng)原理【教材分析】1、 課程標(biāo)準(zhǔn)分析 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算2、內(nèi)容分析本節(jié)課是人教版高中化學(xué)選修4第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)“化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算”第一課時(shí)的內(nèi)容，是中學(xué)化學(xué)基本理論的重要組成部分，是熱化學(xué)理論性概念。本章通過(guò)化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)熱化學(xué)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用。本節(jié)旨在讓學(xué)生了解蓋斯定律，并從定量的角度來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)伴隨的熱效應(yīng)。本節(jié)內(nèi)容分為兩部分：第一部分，介紹了蓋斯定律。第二部分，利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律和熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。本節(jié)內(nèi)

2、容是第一章的重點(diǎn)，因?yàn)闊峄瘜W(xué)研究的主要內(nèi)容之一就是反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算。反應(yīng)熱的計(jì)算對(duì)于燃料燃燒和反應(yīng)條件的控制、熱工和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)都具有重要意義。已有基礎(chǔ) 能力發(fā)展 形成素養(yǎng)【學(xué)生分析】構(gòu)建學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀，逐步形成科學(xué)素養(yǎng)；滲透STEM理念；完善“能量守恒觀”、“化學(xué)價(jià)值觀”，主要形成“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)，同時(shí)滲透科學(xué)探究意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。 通過(guò)化學(xué)史，初步學(xué)會(huì)科學(xué)家研究反應(yīng)熱的思維方法和研究方法；學(xué)會(huì)從定性感受到定量研究的方法；在STEM理念下，培養(yǎng)理論聯(lián)系生活、生產(chǎn)的能力。 已有能量和能量轉(zhuǎn)化的感性經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受了反應(yīng)熱；了解了物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生能量變化與

3、物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系；燃燒熱的概念?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能理解蓋斯定律的內(nèi)涵能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的反應(yīng)熱的計(jì)算2.過(guò)程與方法通過(guò)化學(xué)史情境，初步學(xué)會(huì)科學(xué)家研究問題的思維和方法從途徑角度、能量守恒角度分析論證蓋斯定律，培養(yǎng)證據(jù)推理和模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)通過(guò)蓋斯定律在實(shí)際化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)主動(dòng)應(yīng)用蓋斯定律解決實(shí)際問題的技巧3情感態(tài)度與價(jià)值觀體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的一般過(guò)程，完善“能量守恒觀”，逐步構(gòu)建“科學(xué)本質(zhì)觀”學(xué)習(xí)科學(xué)家敢于質(zhì)疑，不輕易放棄，勇于創(chuàng)新和探索的科學(xué)精神通過(guò)蓋斯定律的應(yīng)用，逐步構(gòu)建“化學(xué)價(jià)值觀”【教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：蓋斯定律的內(nèi)涵 教學(xué)難點(diǎn)：蓋斯定律的應(yīng)用【教學(xué)策略】基于科學(xué)本

4、質(zhì)觀的化學(xué)科學(xué)教學(xué)策略：發(fā)現(xiàn)問題基于化學(xué)史學(xué)習(xí)科學(xué)觀點(diǎn)與證實(shí)應(yīng)用回顧與評(píng)價(jià)；類比法類比生活中實(shí)例理解蓋斯定律；推理法從能量守恒角度論證蓋斯定律；模型認(rèn)知策略?！驹O(shè)計(jì)思想】 構(gòu)建科學(xué)本質(zhì)觀，滲透STEM（科學(xué)技術(shù)工程數(shù)學(xué)）理念的教學(xué)設(shè)計(jì)思想總結(jié)科學(xué)概念，初識(shí)科學(xué)本質(zhì)情境線 思維導(dǎo)圖 回顧反思走進(jìn)生活化工生產(chǎn)，設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)熱活動(dòng)元三：生活生產(chǎn) 定律應(yīng)用生活實(shí)例與模型假設(shè)相結(jié)合論證定律活動(dòng)元二：模型假設(shè) 論證定律與科學(xué)家對(duì)話，了解蓋斯定律發(fā)現(xiàn)史活動(dòng)元一：古今對(duì)話 發(fā)現(xiàn)定律情境導(dǎo)入 提出問題 了解超級(jí)能源與家用燃?xì)?，提出如何測(cè)定天然氣不完全燃燒的反應(yīng)熱 形成概念感知價(jià)值總結(jié)外顯科學(xué)本質(zhì)尋找史實(shí)分析問題

5、基于實(shí)證解決問題觀察比較提出問題科學(xué)本質(zhì)線【教學(xué)流程圖】情境導(dǎo)入提出問題任務(wù)1：了解超級(jí)能源與家用燃?xì)?，從?jié)約能源角度思考如何測(cè)量反應(yīng)熱活動(dòng)1.1.：觀看視頻，了解國(guó)家超級(jí)能源工程“可燃冰”試開采成功活動(dòng)1.2.從家用天然氣完全燃燒與不完全燃燒的生活實(shí)例，提出如何測(cè)量不完全燃燒的反應(yīng)熱思維導(dǎo)圖回顧反思任務(wù)7：形成概念，初識(shí)科學(xué)本質(zhì)，感受STEM理念活動(dòng)7：通過(guò)思維導(dǎo)圖總結(jié)本節(jié)課，反思提升活動(dòng)元三：生活生產(chǎn) 定律應(yīng)用任務(wù)6：運(yùn)用蓋斯定律，解決生活、化工生產(chǎn)中實(shí)際問題活動(dòng)6.1：小組討論根據(jù)蓋斯定律，設(shè)計(jì)合理的“路徑”，計(jì)算甲烷不完全燃燒反應(yīng)熱活動(dòng)6.2：學(xué)生思考如何節(jié)約能源，觀看視頻了解如何調(diào)節(jié)

6、燃?xì)庠罨顒?dòng)6.3：根據(jù)蓋斯定律計(jì)算硫酸工業(yè)產(chǎn)生的反應(yīng)熱，解決“廢熱”利用問題活動(dòng)元二：模型假設(shè) 論證定律任務(wù)3：從生活角度類比論證蓋斯定律（生活模型）任務(wù)4：從能量守恒角度論證蓋斯定律（能量模型）任務(wù)5：從化學(xué)問題角度論證蓋斯定律（化學(xué)模型）活動(dòng)3：學(xué)生小組合作討論山的高度與登山的途徑，構(gòu)建生活模型活動(dòng)4：學(xué)生小組合作討論利用能量守恒定律建立模型，論證蓋斯定律活動(dòng)5.2：小組合作觀察具體的熱化學(xué)方程式，利用卡片建立化學(xué)模型活動(dòng)5.1：觀看微課，與科學(xué)家貝特洛對(duì)話活動(dòng)元一：古今對(duì)話發(fā)現(xiàn)定律任務(wù)2：通過(guò)微課了解科學(xué)家測(cè)量反應(yīng)熱的一般過(guò)程，引發(fā)思考論證蓋斯的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。活動(dòng)2：觀看微課與科學(xué)家拉瓦

7、錫、拉普拉斯、蓋斯對(duì)話情景導(dǎo)入 提出問題學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)1：了解超級(jí)能源與家用 燃?xì)?，從?jié)約能源角度思考如何測(cè)量反應(yīng)熱活動(dòng)1.1：觀看視頻，了解國(guó)家超級(jí)能源工程“可燃冰”試開采成功。活動(dòng)1.2：從家用天然氣完全燃燒和不完全燃燒的生活實(shí)例，提出如何測(cè)量不完全燃燒的反應(yīng)熱?！緞?chuàng)設(shè)情景】【教師】上課！同學(xué)們好，請(qǐng)坐。在上課之前，請(qǐng)同學(xué)們了解一件今年我國(guó)發(fā)生的大事。【播放視頻】國(guó)家超級(jí)能源工程可燃冰試開采圓滿成功【教師】同學(xué)們，厲害了，我的國(guó)！為超級(jí)能源工程點(diǎn)贊！但是化石能源不可再生，既要開源，也要節(jié)流。比如我們每天都使用的天然氣?！静シ乓曨l】家用天然氣完全燃燒時(shí)，節(jié)約燃?xì)?，放熱較

8、多；而不完全燃燒時(shí)，則浪費(fèi)燃?xì)猓艧彷^少。【提出問題】天然氣與可燃冰的主要成分都是什么？（甲烷）天然氣完全燃燒與不完全燃燒有什么區(qū)別？【教師】天然氣完全燃燒火焰呈淡藍(lán)色，不完全燃燒則呈黃色（或紅色）；產(chǎn)物：完全燃燒生成CO2和H2O，不完全燃燒則生成CO、CO2和H2O；能量變化呢？完全燃燒放熱較多，不完全燃燒放熱較少?！窘處煛康降姿麄兊哪芰坎顒e有多大呢？能否定量測(cè)定呢？1mol甲烷完全燃燒生成穩(wěn)定的CO2和H2O時(shí)，我們稱之為甲烷的（燃燒熱），如何獲得數(shù)據(jù)呢？（實(shí)驗(yàn)）我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出甲烷的燃燒熱為890kJ/mol;當(dāng)甲烷不完全燃燒時(shí)，能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出呢？我們難以控制反應(yīng)只生成CO而不繼

9、續(xù)生成CO2，很難直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)熱。32【提出問題】有沒有其他方法不需通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定而直接得到CH4(g)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)的反應(yīng)熱呢？【過(guò)渡】這個(gè)問題早在18世紀(jì)瑞士化學(xué)家蓋斯就做了大量的研究。本節(jié)課，就讓我們一起跟隨科學(xué)家，開啟反應(yīng)熱探究之旅，學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算【板書】第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算觀看視頻，感受國(guó)家開發(fā)新能源的成果，進(jìn)入到所創(chuàng)設(shè)的情境中【回答】甲烷【回答】天然氣完全燃燒火焰呈淡藍(lán)色，不完全燃燒則呈黃色（或紅色）；產(chǎn)物：完全燃燒生成CO2和H2O，不完全燃燒則生成CO、CO2和H2O；完全燃燒放熱較多，不完全燃燒放熱較少。思考并回答實(shí)驗(yàn)測(cè)出甲

10、烷的燃燒熱；不完全燃燒時(shí)不好測(cè)量，無(wú)法控制反應(yīng)只生成CO而不生成CO2。提出問題，引發(fā)學(xué)生思考創(chuàng)設(shè)情境，觀看國(guó)家超級(jí)能源工程，讓學(xué)生了解國(guó)家能源開采技術(shù)的強(qiáng)大，同時(shí)感悟面對(duì)能源危機(jī)，國(guó)家的行動(dòng)開發(fā)新能源；由國(guó)家情操回歸生活，從學(xué)生熟悉的家用天然氣燃燒問題入手，提出如何從身邊節(jié)約能源，如何測(cè)量反應(yīng)熱。讓學(xué)生由能源問題、生活問題引發(fā)思考?；顒?dòng)元一：古今對(duì)話 發(fā)現(xiàn)定律學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)2：通過(guò)微課了解科學(xué)家測(cè)量反應(yīng)熱的一般過(guò)程，引發(fā)思考，論證蓋斯的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。活動(dòng)2：與科學(xué)家拉瓦錫和拉普拉斯、蓋斯對(duì)話【過(guò)渡】化學(xué)給人以知識(shí)，化學(xué)史給人以智慧。讓我們一起穿越時(shí)空，古今對(duì)話，走進(jìn)科學(xué)

11、家的實(shí)驗(yàn)室?！疚⒄n蓋斯定律發(fā)現(xiàn)史】【旁白】我們來(lái)到了18世紀(jì)法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)室?！纠咤a】我叫拉瓦錫，我和拉普拉斯率先測(cè)定化學(xué)反應(yīng)熱，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的冰量熱計(jì)，以被融化的冰的重量來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱。我們不認(rèn)同當(dāng)時(shí)的燃素說(shuō)，傾向于熱質(zhì)說(shuō)，將“熱”當(dāng)成是一種元素?！九园住坷咤a和拉普拉斯兩位科學(xué)家是化學(xué)反應(yīng)熱研究的先驅(qū)，因受到熱質(zhì)說(shuō)的限制導(dǎo)致研究中斷了五十多年，對(duì)反應(yīng)熱的研究做出重大貢獻(xiàn)的是瑞士化學(xué)家蓋斯?！旧w斯】1830年，我改進(jìn)了拉瓦錫和拉普拉斯的冰量熱計(jì)，從而較為準(zhǔn)確地測(cè)出了大量化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)硫酸形成的不同水合物，無(wú)論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行，熱效應(yīng)總值總是相同的?！?/p>

12、蓋斯】1840年，我將這一重大發(fā)現(xiàn)公諸于眾。 【微課結(jié)束】【教師】蓋斯的重大發(fā)現(xiàn)到底是什么呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P11頁(yè)一探究竟?！窘處煛可w斯的這一重大發(fā)現(xiàn)是：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。蓋斯的這一重大發(fā)現(xiàn)是熱化學(xué)領(lǐng)域的第一個(gè)定律，我們?yōu)榱思o(jì)念蓋斯的這一偉大成就，將這個(gè)規(guī)律命名為蓋斯定律?！景鍟恳弧⑸w斯定律1. 內(nèi)容：好奇，期待了解科學(xué)家的研究認(rèn)真聆聽積極思考學(xué)生閱讀教材引入化學(xué)科學(xué)史，由生活轉(zhuǎn)向化學(xué)，走進(jìn)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室，感受科學(xué)家研究問題的一般方法和過(guò)程，感受科學(xué)家的科學(xué)精神與創(chuàng)新意識(shí)。 活

13、動(dòng)元二：模型假設(shè) 論證定律學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)3：從生活角度類比論證蓋斯定律（生活模型）活動(dòng)3：學(xué)生小組合作討論山的高度與登山的途徑，構(gòu)建生活模型任務(wù)4：從能量守恒角度論證蓋斯定律（能量模型）活動(dòng)4：學(xué)生小組合作討論，利用能量守恒定律建立模型論證蓋斯定律。任務(wù)5：從化學(xué)問題角度論證蓋斯定律（化學(xué)模型）活動(dòng)5.1：觀看微課，與科學(xué)家貝特洛對(duì)話?；顒?dòng)5.2：小組合作觀察討論具體的熱化學(xué)方程式，利用卡片建立化學(xué)模型?！咎釂枴可钪杏袥]有類似的實(shí)例，也遵循這一能量變化規(guī)律呢？【活動(dòng)元二】證據(jù)推理【教師】攀登高山有哪些途徑呢？【播放flash動(dòng)畫】可以盤山而行，可以乘坐纜車，甚至有些攀巖

14、愛好者選擇直接攀爬而上。【活動(dòng)元二】證據(jù)推理請(qǐng)同學(xué)們思考：（1）無(wú)論采用哪種途徑從山下A點(diǎn)到山頂B點(diǎn)，海拔高度有什么關(guān)系？（2）你能否從登山的生活實(shí)例類比論證蓋斯定律？同學(xué)們可以每4人為一個(gè)小組相互討論一下?！旧钅Ｐ汀俊窘處煛繌纳较翧點(diǎn)到達(dá)山頂B點(diǎn)，無(wú)論哪種途徑最終到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，所處位置的海拔都高了300m,克服重力所做的功相同，即山的高度與上山的途徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的海拔有關(guān)?！究偨Y(jié)】類比蓋斯的實(shí)驗(yàn)，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與過(guò)程無(wú)關(guān)。途徑不同，殊途同歸。這正體現(xiàn)了蓋斯定律的內(nèi)涵?！具^(guò)渡】不僅如此，蓋斯定律是自然科學(xué)上首先體現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律性結(jié)論，那我們能否應(yīng)

15、用能量守恒定律對(duì)蓋斯定律進(jìn)行論證呢？【合作探究二】證據(jù)推理假設(shè)一個(gè)反應(yīng)體系的始態(tài)為S ,終態(tài)為L(zhǎng)，它們之間的變化如圖若體系由始態(tài)S變化到終態(tài)L，放出熱量H10，請(qǐng)思考：（1） H1 與H2有什么關(guān)系？符號(hào)呢？（2） 從物質(zhì)變化和能量變化角度分析，為什么H1 +H2 = 0？能否用數(shù)學(xué)反證法證明？（請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位討論，并將你們的觀點(diǎn)填寫在學(xué)案上）【教師】體系由始態(tài)S變化到終態(tài)L，然后由L變回到S，經(jīng)過(guò)了一個(gè)循環(huán)，體系仍然處于S態(tài)，物質(zhì)不變，物質(zhì)的狀態(tài)不變，體系的能量就不變。反過(guò)來(lái)，若H1 +H2 0 ,那么在物質(zhì)絲毫未損的情況下體系能量發(fā)生了變化，這就違背了能量守恒定律。所以H1 +H2恒

16、等于 0。原來(lái)數(shù)學(xué)中“美妙的反證法”也能夠解決我們化學(xué)中的許多問題。【追問1】那如果是這樣的話，若體系由S變?yōu)長(zhǎng),經(jīng)過(guò)途徑一，一步反應(yīng)到達(dá)終態(tài)；和經(jīng)途徑二，二步反應(yīng)到達(dá)終態(tài)；以及經(jīng)途徑三，三步反應(yīng)到達(dá)終態(tài)。其反應(yīng)熱有什么關(guān)系？（相同）【追問2】若經(jīng)過(guò)若干步到達(dá)終態(tài)呢？【總結(jié)】所以，蓋斯的重大發(fā)現(xiàn)告訴我們，無(wú)論采用哪種途徑，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)?！具^(guò)渡】蓋斯的這一重大發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了怎樣的影響呢？【化學(xué)史】【旁白】歷史的車輪行進(jìn)到了1881年法國(guó)化學(xué)家貝特洛和丹麥物理學(xué)家湯姆生的實(shí)驗(yàn)室。【貝特洛】我們根據(jù)蓋斯的研究結(jié)果，計(jì)算出了大量難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的

17、熱效應(yīng)數(shù)據(jù)。【旁白】蓋斯定律奠定了熱化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，使化學(xué)方程式像普通代數(shù)方程那樣進(jìn)行運(yùn)算，從而根據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)定的熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算難以測(cè)定的反應(yīng)熱?！窘處煛扛兄x以上偉大的科學(xué)家們，感謝熱化學(xué)的奠基人蓋斯?！具^(guò)渡】蓋斯定律奠定了熱化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，我們能否結(jié)合這一定律觀察以上三個(gè)變化及其反應(yīng)熱數(shù)據(jù)，討論兩個(gè)問題?！竞献魈骄咳炕瘜W(xué)模型同學(xué)們可以小組內(nèi)合作，分析數(shù)據(jù)，借助老師提供的卡片，表征三個(gè)反應(yīng)熱之間的關(guān)系。【板書】2.論證【展示】【總結(jié)】我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)體系的12始態(tài)為：H2(g)+O2(g)終態(tài)為： H2O(l)，無(wú)論是一步完成或是先生成1mol氣態(tài)水，再生成1mol液態(tài)水，其反應(yīng)熱是相同的，都是-

18、 285.8kJ/mol。原來(lái)這就是蓋斯定律在化學(xué)過(guò)程中的體現(xiàn)。思考，聯(lián)系生活【回答】可以盤山而行，可以乘坐纜車，可以攀巖而上。【回答】相等【學(xué)生討論】學(xué)生1：山的高度與登山的途徑無(wú)關(guān)；途徑不同，但是海拔高度相同。學(xué)生2：類比蓋斯的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)熱只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)?！净卮稹縃1 +H2 = 0【回答】學(xué)生1：經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)物質(zhì)并沒有發(fā)生變化，所以能量不變。（追問：物質(zhì)不變，能量就不變嗎？）學(xué)生2：物質(zhì)不變，物質(zhì)所處的狀態(tài)不變，能量就應(yīng)該不變。所以經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)后，體系仍然處于S態(tài)，所以能量變化為0?！净卮稹糠磻?yīng)熱相同【回答】反應(yīng)熱仍然相同認(rèn)真聆聽，思考感悟【討論回答】一組：同一個(gè)反應(yīng)

19、，產(chǎn)物狀態(tài)不同，H不同；二組點(diǎn)評(píng)： H1 +H3=H2用貼近學(xué)生生活的實(shí)例將蓋斯定律直觀化，讓學(xué)生建立生活模型理解蓋斯定律的科學(xué)概念。從生活模型到能量守恒定律角度建立模型，從感性到理性，從理論角度論證了蓋斯定律，幫助學(xué)生形成能量守恒觀，逐步構(gòu)建證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。 通過(guò)與科學(xué)家湯姆生對(duì)話，讓學(xué)生感悟蓋斯定律對(duì)熱化學(xué)計(jì)算做出的重大貢獻(xiàn)，感悟科學(xué)精神。通過(guò)具體的熱化學(xué)方程式，從生活到能量守恒再到化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生很容易就能分析、理解各反應(yīng)之間的關(guān)系。最終通過(guò)卡片進(jìn)行表征，建立化學(xué)模型，從定性到定量，應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算出反應(yīng)熱，逐步體現(xiàn)了反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)關(guān)系。活動(dòng)元三：生活生產(chǎn) 定律應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)教師

20、活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖任務(wù)6：運(yùn)用蓋斯定律，解決生活、化工生產(chǎn)中實(shí)際問題活動(dòng)6.1：小組討論，根據(jù)蓋斯定律，設(shè)計(jì)合理的“路徑”，計(jì)算甲烷不完全燃燒的反應(yīng)熱?；顒?dòng)6.2：學(xué)生思考如何節(jié)約能源，觀看視頻了解如何調(diào)節(jié)燃?xì)庠?。活?dòng)6.3：根據(jù)蓋斯定律計(jì)算硫酸工業(yè)產(chǎn)生的反應(yīng)熱，解決“廢熱”利用問題?！具^(guò)渡】以上我們從三個(gè)角度構(gòu)建模型，論證了蓋斯定律?！竞献魈骄克摹楷F(xiàn)在我們能否嘗試?yán)蒙w斯定律解決32【問題1】甲烷不完全燃燒生成CO的反應(yīng)熱問題呢？CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H3=？已知方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) 12H1=-890kJ/mol

21、CO(g)+O2(g)=CO2(g) H2=-283kJ/mol12請(qǐng)嘗試?yán)蒙w斯定律設(shè)計(jì)合理的“路徑”圖表征反應(yīng)熱之間的關(guān)系？通過(guò)你所設(shè)計(jì)的“路徑”圖能否得到H3是多少？【板書】3.應(yīng)用【展示】【教師】這樣我們就將難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的甲烷不完全燃燒的反應(yīng)熱，利用蓋斯定律直接計(jì)算出來(lái)了。大大方便了我們對(duì)反應(yīng)熱的深入研究。【問題2】那么，觀察反應(yīng)熱數(shù)據(jù)，從節(jié)約能源的角度看，對(duì)我們有什么啟示呢？【問題3】當(dāng)家用燃?xì)庠畛霈F(xiàn)黃色火焰時(shí)，我們?cè)撛趺崔k呢？我們來(lái)看看工人師傅是如何做的?！疽曨l】調(diào)節(jié)天然氣風(fēng)門【教師】以后，我們就可以自己動(dòng)手解決家庭小問題啦，真正做到節(jié)約能源從身邊做起，當(dāng)然我們?cè)谡{(diào)節(jié)風(fēng)門時(shí)需要

22、注意安全。【過(guò)渡】蓋斯定律不僅在日常生活中有廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中也占有舉足輕重的地位。【合作探究五】在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，運(yùn)用蓋斯定律還能發(fā)現(xiàn)一個(gè)重大秘密。是什么呢？一般生產(chǎn)1t硫酸大約需要消耗100kWh的電能，硫酸工業(yè)中三個(gè)化學(xué)反應(yīng)如下：S（s）+O2（g）=SO2（g）H= -298kJ/mol. SO2（g）+1/2O2（g）SO3（g）H=-98kJ/molSO3（g）+H2O（1）=H2SO4（1）H= -130kJ/mol【問題】觀察三個(gè)熱化學(xué)方程式，能否計(jì)算出生產(chǎn)1mol硫酸放出的熱量？【教師】同學(xué)們的數(shù)學(xué)計(jì)算能力都非常強(qiáng)。生產(chǎn)1mol硫酸釋放出526kJ的熱量，那么生產(chǎn)1噸硫酸

23、呢？（據(jù)測(cè)算，生產(chǎn)1噸硫酸放出的能量相當(dāng)于200kWh的電能），對(duì)我們有什么啟示？【教師】這些能量在工廠稱為“廢熱”，利用這些能量不但可以為硫酸廠自行提供能量，還可以向外界輸出大量的能量，大大降低生產(chǎn)成本。原來(lái)，利用蓋斯定律通過(guò)理論計(jì)算就可以發(fā)現(xiàn)硫酸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中這些被稱為“廢熱”的寶貝，從而變廢為寶，提高能源的利用率?！究偨Y(jié)】至此，我們跟隨科學(xué)家的腳步發(fā)現(xiàn)了蓋斯定律。它不但可以解決科學(xué)研究中那些難以發(fā)生、進(jìn)行緩慢、難以測(cè)量的反應(yīng)的反應(yīng)熱；還能夠在生活生產(chǎn)中解決燃料燃燒、反應(yīng)條件控制以及“廢熱”的利用等問題?？偠灾ㄟ^(guò)蓋斯定律的理論計(jì)算，讓反應(yīng)熱物盡其用！讓節(jié)能意識(shí)深入我心！讓我們?yōu)閲?guó)家未來(lái)的超級(jí)能源工程添磚加瓦！【小組討論】解釋路徑：選擇始態(tài)為：CH4(g)+2O2(g)終態(tài)為： CO2(g)+2H2O(l)另一條途徑：先生成CO(g)+2H2O(l)+O2(g