化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的教學(xué)設(shè)計(jì) 馬欣華 一、 指導(dǎo)思想：（1） 建構(gòu)主義理論：教學(xué)要以學(xué)生主動構(gòu)建過程為核心,要充分考慮學(xué)生的原有基礎(chǔ),并與學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合,這樣才能保證教學(xué)內(nèi)容適合學(xué)生，并能被學(xué)生吸收到他們的知識結(jié)構(gòu)中。在教學(xué)過程中要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意向和學(xué)生間的合作學(xué)習(xí),創(chuàng)設(shè)學(xué)生認(rèn)知觀念上的不平衡,并引導(dǎo)學(xué)生有效主動地建構(gòu)知識。（2） 新課程的理念：進(jìn)行現(xiàn)代教育技術(shù)與課堂教學(xué)模式的整合，通過對教學(xué)與學(xué)習(xí)的過程及其資源進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用、管理和評價，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與學(xué)習(xí)過程的優(yōu)化，現(xiàn)代教育技術(shù)具有主體性、創(chuàng)新性、理論性和實(shí)踐性。二、 核心內(nèi)容：根據(jù)教學(xué)大綱和以上的教材分析，分析化學(xué)反應(yīng)中的能

2、量變化是本課時的教學(xué)重點(diǎn)，而讓學(xué)生真正理解H的涵義，明確H的“”與“”是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。三、背景1、教材的地位和作用：本節(jié)是化學(xué)上的一個重要領(lǐng)域熱化學(xué)的一些初步知識，啟發(fā)學(xué)生從能量的角度考慮化學(xué)反應(yīng)的問題，有利于學(xué)生較全面地認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。在高一的教學(xué)中已經(jīng)初步介紹過“化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的同時，伴隨著能量變化”等知識，教材不是簡單重復(fù)學(xué)生已學(xué)過的知識，而是通過舉例、討論、歸納等形式，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、提高，并綜合運(yùn)用知識，使學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣。2、學(xué)情分析和學(xué)法指導(dǎo)（1）學(xué)生智能分析：從知識結(jié)構(gòu)上看，學(xué)生已經(jīng)在高一初步了解了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，了解了哪些是放熱反應(yīng)哪些是吸熱反應(yīng)，但這些只是定

3、性的了解，學(xué)生非常迫切的想知道為什么會有這樣的能量變化？而且?guī)熒g彼此了解融洽，有很好的溝通交流基礎(chǔ)。（2）學(xué)法指導(dǎo)：根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化反應(yīng)中確實(shí)伴隨有能量的變化，啟發(fā)學(xué)生從微觀化學(xué)鍵的角度分析其實(shí)質(zhì)，在學(xué)生討論出其微觀實(shí)質(zhì)后，采用定量的方法即具體計(jì)算1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl的反應(yīng)熱，通過數(shù)據(jù)由學(xué)生討論得出反應(yīng)熱的“”“”號的涵義。再通過練習(xí)對知識進(jìn)行遷移深化。采用的是提出問題探索分析解決問題遷移發(fā)展（再提出問題）的方法展開探索的過程。四、教學(xué)目標(biāo)：知識與技能目標(biāo)：使學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；過程與方法：通過實(shí)驗(yàn)的引入，親身感觸到

4、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過對化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀分析、定量計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)、從宏觀到微觀、從實(shí)踐到理論的自然科學(xué)思維方法。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力、提高學(xué)生的識圖能力及抽象思維能力。培養(yǎng)學(xué)生分析綜合的思維能力和求實(shí)、創(chuàng)新、合作的優(yōu)良品質(zhì)。五、教學(xué)方法針對不同的教學(xué)內(nèi)容，針對不同水平的學(xué)生，教學(xué)方法是靈活多變的，它是決定能否有效的實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要途徑之一。教學(xué)活動是師生互動的一個過程，為了最大限度地調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)過程，使其真正成為課堂的主人，就必須充分的協(xié)調(diào)好學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。本課時主要采用啟發(fā)式探究教

5、學(xué)。過程可概括為：情景與實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的積極性，微觀分析反應(yīng)能量變化的實(shí)質(zhì)，定量計(jì)算加深理解本質(zhì)，遷移深化本質(zhì)。六、教學(xué)手段教學(xué)中充分利用演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)物感知、圖表數(shù)據(jù)分析和多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等手段，充分調(diào)動學(xué)生的參與意識，注意利用圖示的方式將抽象的內(nèi)容形象化。師生共同創(chuàng)設(shè)一種民主、和諧、生動活潑的教學(xué)氛圍，使學(xué)生敢于參與教學(xué)過程，敢于提出問題，敢于真正成為課堂的主人。課堂教學(xué)過程設(shè)計(jì)知識學(xué)習(xí)階段：通過實(shí)驗(yàn)過程能量的變化引入反應(yīng)熱。提出問題：通過演示實(shí)驗(yàn)，引起學(xué)生的探究興趣，提出探究的方向。 解決問題階段（二）：在了解了其反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)后，在具體根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算，將理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐。解決問題階段（一）

6、：以H2與Cl2反應(yīng)生成HCl為例，啟發(fā)學(xué)生分析該反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)。概念的形成：通過分析、計(jì)算明確反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)，并會表示具體反應(yīng)的反應(yīng)熱解決問題階段（三）：通過看書完成思考題，理解反應(yīng)熱的具體表示方法反饋提升階段：課堂練習(xí)，會具體分析計(jì)算反應(yīng)的反應(yīng)熱，鞏固本節(jié)課的知識。概念的理解：通過三個練習(xí)題加深學(xué)生對反應(yīng)熱的認(rèn)識教學(xué)過程設(shè)計(jì)：教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖引入：能量是現(xiàn)在社會迫切需要的能源，那大家熟悉的能源有哪些？而化學(xué)反應(yīng)所釋放的熱量是日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需能量的主要來源。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 學(xué)生思考回答：風(fēng)能、電能、水能、熱能、潮汐能等。以生活中的現(xiàn)象引入，引發(fā)學(xué)生思考

7、，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 板書：第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化過渡：任何一個化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等的。在新物質(zhì)產(chǎn)生的同時總是伴隨著能量的變化。演示實(shí)驗(yàn) 1、鋁與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；2、Ba(OH)2與NH4Cl晶體攪拌實(shí)驗(yàn)。提問請回憶學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)中，哪些是放熱反應(yīng)，哪些是吸熱反應(yīng)？這是化學(xué)反應(yīng)的宏觀表現(xiàn)，我們可以直接感受到?！菊n件引入】：那從微觀（化學(xué)鍵的斷裂和形成）的角度怎樣解釋：為什么有些反應(yīng)是放熱的，而有些反應(yīng)是吸熱的？這是我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)要解決的問題。過渡：今天我們主要來討論伴隨化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化反應(yīng)熱。指導(dǎo)閱讀：閱讀課本34頁，了解反應(yīng)熱等知

8、識。板書：一、反應(yīng)熱1、定義：2、符號：學(xué)生理解、分析學(xué)生先分析現(xiàn)象、親自感觸實(shí)驗(yàn)結(jié)果放熱反應(yīng)：向外界放出能量。如：酸堿中和反應(yīng)；金屬與酸的反應(yīng)；可燃物的燃燒。吸熱反應(yīng)：向外界吸收能量。如：C和CO2的反應(yīng)；加熱分解反應(yīng)；Ba(OH)2與NH4Cl晶體攪拌加熱。思考問題閱讀教材，歸納知識并回答下列問題：1、在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱2、符號用H表示。3、單位一般采用kJ/mol。4、可直接測量，測量儀器叫量熱計(jì)。（常見量熱計(jì)圖片見附見1）通過親身體驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生探究的欲望。對學(xué)生的知識進(jìn)行檢驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)歸納能力。3、單位：4、測量儀器：5、研究對象：設(shè)問：化學(xué)反應(yīng)伴隨有

9、能量變化的宏觀表現(xiàn)，那么，其能量變化的微觀實(shí)質(zhì)又是什么？我們以H2和Cl2反應(yīng)生成HCl為例，來探討和分析反應(yīng)熱的微觀實(shí)質(zhì)。給出討論提綱1、怎樣從化學(xué)鍵的角度來分析上述反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？2、從化學(xué)鍵的角度出發(fā)，分析H2和Cl2反應(yīng)時的能量變化【過渡】以上我們只是粗略的從大、小的角度分析了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，那么，我們能否把每一個具體反應(yīng)的熱效應(yīng)即反應(yīng)熱具體的算出來？請大家看投影。課件：請大家根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出反應(yīng)：H2 + Cl2= 2HCl的反應(yīng)熱。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：1、1mol H2分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量；2、1mol Cl2分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243 kJ的能量；

10、3、1molH和1molCl結(jié)合生成1molHCl分子中化學(xué)鍵形成時要釋放431 kJ能量。課件：H2 + Cl2= 2HCl反應(yīng)的能量變化示意圖。【見附件2】說明由以上計(jì)算可知，1molH2與1mol Cl2反應(yīng)生成2molHCl放出183 KJ的能量，即該反應(yīng)的反應(yīng)熱為183 KJ/mol。這與實(shí)驗(yàn)測得的該反應(yīng)的反應(yīng)熱（184.6 KJ/mol）很接近?！驹O(shè)疑】：對于不同的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)完成后的熱量變化（即反應(yīng)熱）各不相同，有的放熱，有的吸熱，那么，我們怎么用H來表示某一個反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)呢？【指導(dǎo)閱讀】課本P3536，并完成下面的思考題1、對放熱反應(yīng)，H為 數(shù)，即H 0；對吸

11、熱反應(yīng)，H為 數(shù)，即H 0 。2、H的“”“”號 的涵義？【追問】：為什么要這樣規(guī)定？【課件】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化示意圖【見附件3】【講解】從上圖可以看出，如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)變成生成物時放出能量，這是放熱反應(yīng)，H0?！緩?qiáng)化】對比以前的吸放熱的書寫方式，加深對H的“”與“”的理解：可以認(rèn)為H是物質(zhì)所具有的能量在反應(yīng)前后的變化量?！菊n件】【學(xué)生討論練習(xí)3】【提問】通過練習(xí)你可以得到哪些啟示？【小結(jié)】：本節(jié)課我們主要從微觀的角度分析了化學(xué)變化中的能量變化，同時知道每一個具體的化學(xué)反應(yīng)都對應(yīng)一個反應(yīng)熱；為了區(qū)別化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，我們規(guī)定了H的正負(fù)號?！咀鳂I(yè)

12、】【反饋提升練習(xí)見學(xué)案】5、一般研究的是一定壓強(qiáng)下，在敞開容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量。學(xué)生回憶高一知識討論回答 學(xué)生邊看邊思考，加深理解討論分析：從微觀的角度解釋宏觀反應(yīng)熱的問題。小組發(fā)言，教師總結(jié)：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物H2和Cl2在拆開HH鍵和ClCl鍵時因克服原子間的相互作用吸收熱量，形成HCl鍵即原子重新組合成生成物的分子時釋放能量，由于最終放熱，說明生成新化學(xué)鍵所釋放的能量比拆開舊化學(xué)鍵所要吸收的能量大，依據(jù)是能量守恒定律。根據(jù)給出的數(shù)據(jù)和剛才的討論結(jié)果，思考如何計(jì)算。學(xué)生思考并板書：反應(yīng)物分子斷裂時所吸收的總能量：436KJ+243KJ=679 kJ生成物分子形成時所釋

13、放的總能量:431KJ/mol2mol=862 kJ因?yàn)獒尫拍芰?62KJ吸收能量679KJ，所以反應(yīng)最終放熱放出能量：862KJ-679KJ=183KJ傾聽思考對于放熱反應(yīng)，規(guī)定其H為“”或H0。思考后回答：對于放熱反應(yīng)，反應(yīng)后反應(yīng)本身的能量降低，因此規(guī)定其H為“”；對于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)后反應(yīng)本身的能量升高，因此規(guī)定其H為“”。傾聽理解例：H2(g)Cl2(g)2HCl(g)QH2(g)Cl2(g)2HCl(g);H184.6KJ/mol1、已知1molH2(g)與1mol Cl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)放出184.6 KJ的能量，那么，H為 。2、1molC與1mol水蒸氣反應(yīng)，生

14、成1molCO和1molH2，需要吸收131.5KJ的熱量，H 。3、已知1molH2(g)與1mol Cl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)放出184.6 KJ的能量，那么，2molH2(g)與2mol Cl2(g)反應(yīng)生成4molHCl(g)的H為 。學(xué)生思考：2molH2(g)與2mol Cl2(g)反應(yīng)生成4molHCl(g)的反應(yīng)熱與1molH2(g)與1mol Cl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)的反應(yīng)熱不同。原因是拆開2molH2(g)與2mol Cl2(g)分子中的化學(xué)鍵所消耗的能量與拆開1molH2(g)與1mol Cl2(g)分子中的化學(xué)鍵所消耗的能量不同，且生成不同

15、物質(zhì)的量的HCl時所放出的能量也不同?？偨Y(jié)：1、反應(yīng)物或生成物的種類或狀態(tài)相同時，反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。2、在表示某一反應(yīng)的反應(yīng)熱時，須注意兩點(diǎn)：一是反應(yīng)熱的正負(fù)、二是反應(yīng)熱的單位。注意：無論化學(xué)計(jì)量數(shù)是否等于1，H的單位規(guī)定寫為“KJ/mol”。整理歸納培養(yǎng)學(xué)生歸納表達(dá)能力培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。將定性問題定量化，加深理解。通過圖示，將抽象的問題形象化，便于學(xué)生理解說明計(jì)算的科學(xué)性。培養(yǎng)學(xué)生看書能力，歸納總結(jié)能力。通過圖示，將抽象的問題形象化，便于學(xué)生理解突破學(xué)生理解的難點(diǎn)通過例題加深對反應(yīng)熱的理解。培養(yǎng)學(xué)生分析問題，靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力，為第二課時熱化學(xué)方程式的書寫奠定基礎(chǔ)。將

16、本節(jié)知識系統(tǒng)化。板書設(shè)計(jì)： 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一、反應(yīng)熱1、定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱2、符號：H3、單位：kJ/mol4、測量儀器：量熱計(jì)5、研究對象：一定壓強(qiáng)下，在敞開容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量6、反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因7、反應(yīng)熱表示方法：附件1 常見的量熱計(jì)附件2附件3化學(xué)反應(yīng)中的能量變化示意圖能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物生成物能量H0反應(yīng)物生成物六、教學(xué)評價本課是在高一已經(jīng)初步接觸了能量變化的基礎(chǔ)上來進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)有了一定的感性認(rèn)識，在課的開始就做了演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍氣氛課堂，讓學(xué)生真正有一種想要了解知識的動力。在課上我以問題為載體，通過小組討論的方法，讓學(xué)生充分參與討論，教學(xué)效果較好。但是由于經(jīng)驗(yàn)不足，在學(xué)生討論的時間上把握不是很好，