化学反应与能量变化.ppt

楚门中学孔琴飞 本专题基本内容解读 本专题教学要求解读 本专题教学建议 一 本专题基本内容解读 编写思路 教材首先从动力学的角度简单分析了化学反应的快慢和反应的限度 然后从热力学的角度简述化学反应中的能量变化 并结合化学能与电能相互转化 联系新能源的开发和利用 阐述了能源科学发展与化学学科的关系 第一单元化学反应速率与反应限度 一 本专题基本内容解读 特点 通过生活现象与实验事实等的概括 抽象形成结论 化学反应速率 第一单元化学反应速率与反应限度 一 本专题基本内容解读 特点 通过生活现象与实验事实等的概括 抽象形成结论 反应限度 第二单元化学反应中的热量 一 本专题基本内容解读 特点 从生产生活中的现象引出问题 通过讨论分析获得知识 再应用于生产生活实际 第二单元化学反应中的热量 一 本专题基本内容解读 特点 从生产生活中的现象引出问题 通过讨论分析获得知识 再应用于生产生活实际 燃料燃烧释放的热量 第三单元化学能与电能的转化 一 本专题基本内容解读 特点 从生活经验引出课题 通过实验分析了解基本原理和原理的实际应用 第四单元太阳能 生物质能 氢能的利用 一 本专题基本内容解读 特点 从社会热点问题 能源紧缺与洁净能源开发 引出课题 综合已有知识 通过讨论分析了解太阳能 生物质能的利用方式 了解氢能的获得与利用途径 三套必修教材中关于 化学反应与能量 的教学内容的比较 人教版 化学反应与能量 发展中的化学电源 化学能与电能 化学反应的速率与限度 化学键与化学反应中的能量变化的关系 化学能与热能的相互转化 化学能与电能的相互转化 化学能与热能 化学反应的速率 化学反应的限度 三套必修教材中关于 化学反应与能量 的教学内容的比较 山东版 化学反应与能量 可逆反应和化学平衡状态 化学反应的快慢和限度 化学反应的利用 化学键的类型 化学键与物质的构成 化学反应速率 化学键与化学反应 利用化学反应制造新物质 利用化学反应为人类提供能量 化学键与化学反应的能量变化 化学键与物质的变化 三套必修教材中关于 化学反应与能量 的教学内容的比较 共同的核心知识 化学反应速率 化学平衡 原电池等 苏教版还增加了电解 热化学方程式的书写 生物质能的利用等知识 苏教版增加内容 本专题与化学反应原理 选修 的关系 本专题与化学实验 选修 的关系 化学实验 选修 专题4化学反应条件的控制 课题1硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素 课题2催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响 课题3反应条件对化学平衡的影响 专题5电化学问题研究 课题1原电池 课题2电解与电渡 本专题与化学与生活 选修 的关系 化学与生活 选修 专题1洁净安全的生存环境 第三单元生活垃圾的分类处理 二 本专题教学要求解读 课程标准关于化学反应能量及化学反应速率与限度的内容在初中自然科学 高中必修模块和选修模块中均有安排 既有学习的阶段性 又有必修 选修的层次性 在具体内容上前后还有交叉和重叠 学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态 根据课程标准 关于化学反应中能量变化的原因 在此只指出了化学键的断裂和形成是其主要原因 并笼统地将反应吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低 同时要求知道化学能与电能是可以相互转化的 并在生产和生活中有广泛的应用 但不予深究 二 本专题教学要求解读 二 本专题教学要求解读 二 本专题教学要求解读 二 本专题教学要求解读 三 本专题教学建议 1 对于教学目标的把握 1 知识与技能目标上的要求化学反应能量的转化不仅承担着本专题具体化学知识的教学任务 还具有整合 发展学生对化学反应认识的作用 通过本专题的学习 学生将初步能够从宏观与微观 定性与定量 快慢与限度 本质与现象 积极应用与负面影响 能量转化等方面 多角度 多层面地认识化学反应 三 本专题教学建议 1 对于教学目标的把握 2 过程与方法目标上的要求 本专题核心知识的学习一般先通过实验获得感性认识 再利用归纳 演绎等方法上升到理性认识 获得规律 因此 对于本部分知识的教学要重视化学实验的过程与方法 既要训练化学实验技能 更要培养科学研究方法 对于 影响化学反应速率的因素 等半量实验 学生还能通过探究活动体验变量控制思想在实验研究中的应用 以及定量实验 或半定量实验 研究与定性实验研究的区别与联系 将学生在已有基础上继续深化 发展其对实验方法的认识 提高学生利用实验研究问题的能力 三 本专题教学建议 1 对于教学目标的把握 3 情感态度与价值观目标上的要求实现这一教学目标 可以从三方面着手 一方面是充分利用教材内容 如第二单元中最后的 拓展视野 栏目 介绍了合理利用化石燃料 提高化石燃料利用率的有关知识 能使学生体会本单元知识的价值 又如第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用 的内容 紧密联系社会热点问题和生产生活实际 与物理 生物等学科知识联系密切 对于复习巩固所学的学科知识 提高社会责任感 提高科学素养具有重要作用 三 本专题教学建议 1 对于教学目标的把握 3 情感态度与价值观目标上的要求第二方面是在教学过程中 教师要注意从学生生活经验和已有知识出发设计教学过程 如在原电池的教学时 应该联系日常生活中经常应用的各种电池 电解实例和已学的知识 通过实验的观察 分析 帮助学生理解 掌握学习内容 又如在化学反应速率与反应限度的教学中 注意运用生产 生活实例 说明通过反应条件的控制 可以改变或稳定反应速率 可以使反应向着有利于人们需要的方向进行 这对于化学反应的利用和控制具有重要意义 三 本专题教学建议 1 对于教学目标的把握 3 情感态度与价值观目标上的要求第三方面是结合教学内容开展形式多样的教学活动 如围绕主题组织专题课堂讨论 走出去参观工厂 了解社会 写出考察报告 举办汇报会等 充分发挥学生的学习主动性 激发学生的求知欲 三 本专题教学建议 2 教学设计建议 1 化学反应与能量变化这部分内容涉及许多核心的化学概念 如化学反应速率 化学反应的限度 原电池等 在进行教学设计时 首先要关注概念的形成和发展过程 要通过合理的 富有逻辑性的问题线索及各种直观证据帮助学生构建概念 案例 化学反应的限度 教学设计 提出问题 1 氯水中含有哪些微粒 2 如何用实验来证明氯水中的各种成分 3 为什么在水大量的情况下 氯水成分中还有Cl2分子呢 说明什么 学生分析 归纳 得出可逆反应的概念 讨论 化学反应的可逆性是普遍存在的吗 实验探究 教材P30页 活动探究 实验1 实验2 学生归纳总结 绝大部分化学反应都有一定的可逆性 延伸 气体扩散的可逆现象和物质溶解的可逆现象 注 增加两个实验 1 两个集气瓶中分别盛有溴蒸气和空气 瓶口相对放置 然后抽去玻璃片 2 把一块缺角的晶体放入饱和溶液中 一段时间后 观察实验现象 课前做 提出新问题 上述两种现象最终出现什么结果 归纳出平衡状态 且分析出达平衡状态后 气体运动 溶解 结晶都没停止 得出动态平衡的特征 生活中的平衡 水槽中当进水量等于出水量时 水槽中水量不变 但水还在进 还在出 也是一个动态平衡 迁移到化学反应上 化学反应是有限度的 分析SO2与O2反应生成SO3的实验数据 附表1 得出化学平衡也是动态的 绘制反应时间与速率的关系图 得出化学平衡状态 教学反思 1 抽象概念的教学 教师要创新情景 联系实际 学生通过实验探究 讨论分析 归纳 自己建构概念 2 内容上要把握好 度 不可把平衡特征用 几个字 很详细展开讨论 更不可将平衡移动也纳入其中教学 增加学生负担 注 在选修 实验化学 专题4课题3反应条件对化学平衡的影响及选修 化学反应原理 专题2第二单元化学反应的方向和限度 第三单元化学平衡的移动 案例 原电池 教学设计 稀H2SO4 在烧杯中倒入一定量的稀硫酸 将铜片 锌片用导线联结后插入到稀硫酸中 发现Cu片上出现气泡 为什么 提出假设 Cu与稀硫酸反应 生成H2放出 Zn Cu联结后 Zn变不活泼了 Cu变活泼了 故Cu与稀硫酸反应 Zn不反应 3 Zn Cu联结后 Zn上的电子可能转移到Cu上 H 在铜上得电子而发生反应 案例 原电池 教学设计 实验探究 分别将Zn片 Cu片放入装有稀硫酸的烧杯中 观察现象 同时将Zn片 Cu片放入装有稀硫酸的烧杯中 观察现象 案例 原电池 教学设计 实验探究 3 将Cu Zn联结后 先将Zn片插入到稀硫酸中 放出气泡 再将Cu片插入稀硫酸中 无气体生成 4 将Cu Zn联结后 放入稀硫酸中 如图 Cu片上有气泡 Zn片上几乎没有气泡 案例 原电池 教学设计 实验探究 5 取反应后的溶液 加入过量NaOH 检验不到Cu OH 2蓝色沉淀 6 用灵敏电流计测量4的外电路有无电流通过 发现电流计偏转 案例 原电池 教学设计 现象讨论 1 Zn片上有气泡 Cu片上无气泡 铜不能和稀硫酸反应生成氢气 2 铜片上没有气泡 锌和铜浸在同一稀硫酸溶液中 铜没有变活泼 3 锌片上有气泡 铜片上没有气泡 锌和铜连接后 铜的化学性质未变 4 铜片上有气泡锌片上几乎没有气泡 锌片和铜片连接后浸入稀硫酸中铜的化学性质末变 为什么有气泡生成 氢气 铜片上发生什么反应 5 一段时间后 取少量烧杯中溶液加入足量氢氧化钠溶液 得不到蓝色沉淀 溶液中没有铜离子 则铜没有提供电子 那么H 从铜片上得到的电子来自那里呢 由第二组和第组实验的区别 推测电子可能通过导线来自锌片 6 灵敏电流计指针发和偏转 说明导线中有电流通过 电子由锌片流向铜片 Zn 2e Zn2 案例 原电池 教学设计 获得结论 Cu不与稀硫酸反应 联结上Zn片后 也不改变性质 Zn失电子 电子通过导线转移到Cu片上 溶液中的H 在Cu上得电子生成H2 3 溶液中长时间含有Zn2 而无Cu2 这样的电子得失形成的电流可以被利用 归纳 铜片上有气泡生成是因为如第四组的实验装置构成了原电池 案例 原电池 教学设计 应用创新 创新 下列装置属于原电池的是 Zn Cu 提出问题 1 右图装置不能组成原电池 可以采用什么方法使之构成原电池装置 2 写出右边装置两极的反应式和总的离子方程式 指出电子的流向 Zn Cu 将盐桥插入两只烧杯内的电解质溶液中 案例 原电池 教学设计 应用创新 创新 下列装置属于原电池的是 应用 请设计利用反应Fe CuSO4 FeSO4 Cu的原电池装置 案例 原电池 教学设计 案例反思 这节课从明显的实验现象造成学生的认知冲突开始 引起学生的学习兴趣 激活学生的学习内驱力 教学中不断地把实验展开 深化 通过学生的动手操作 动脑分析思考 动口讨论 归纳总结出概念和规律 唤起学生对原电池的感性认识 努力建立化学原理与实际问题间的联系 通过学生的大胆猜想和有目的的实验探索 获得对原电池原理的本质认识 然后再把理论应用于实践并有所创新 这样的教学尝试表明 这种探究性学习的教学模式充分调动了学生的学习积极性 学生真正有了学习的主动权 有利于培养学生的创新意识 提高解决实际问题的能力 三 本专题教学建议 2 教学设计建议 2 要认识到教学的层次性 化学必修课程只是高中化学课程整体中的一部分 也是整个学科领域中的一部分 在实施教学过程时 要避免一步到位 一味强调对化学学科知识深讲多练的传统做法 要了解与本专题相关的已学知识和在选修教材中还要进一步深化的知识 按照课程标准要求和浙江省学科实施指导意见 准确把握浓广度 使教学设计符合学生的认知规律 三 本专题教学建议 2 教学设计建议 3 要关注概念 原理的应用 本专题只要让学生学会从反应速率 反应限度 反应中能量的转化角度认识化学反应 帮助学生形成化学的基本观点并能用于解决简单的化学问题 使学生知道相关理论的研究对解决实际问题的价值 1 人们为什么使用电冰箱储存食物 2 加酶洗衣粉这一类的物质 其除污能力比普通洗衣粉要强得多 这是为什么呢 3 香蕉采摘的时候并不是完全熟的 常用乙烯作为它的催熟剂 4 木材用来燃烧 劈开来燃烧得比较旺 为什么要把煤块制成煤球等 这些实例说明了一个什么道理呢 5 汽车加大油门 就会加大汽车的爬坡能力或使车速加快 向炉膛鼓风 炉子中的火就会越烧越旺 为什么 复习 原电池的概念 根据原电池的反应原理 制作简易电池 学生动手制作 水果电池 学生举例 身边的电池 电池的应用很广 学生活动 解剖自带一节锌锰干电池 提出问题 1 干电池的电极材料分别是什么 你是怎样判断出来的 2 干电池中的黑色物质是什么 糊状物质是什么 3 干电池是如何工作的 4 若处理不当 废干电池会给人类的环境带来什么影响 案例 化学电源 教学设计 废电池的处理引出充电电池的必需性 展示 电动车用的铅蓄电池 电池组成 铅 二氧化铅 硫酸 提出问题1 由铅蓄电池的总反应式判断正 负极材料分别是什么 是怎么判断出来的 2 根据铅蓄电池的总反应式分析铅蓄电池的工作原理 3 铅蓄电池的特别是什么 有哪些应用呢 过渡 刚才列举分析了应用在生活中的电池 那么在高科技领域及至航天技术中应用得最多的是什么电池呢 案例 化学电源 教学设计 案例 化学电源 教学设计 案例 化学电源 教学设计 教师提问 1 化学电源是如何一步步发展的 2 电池在生活中有什么应用 废旧电池的危害主要有哪些 3 如何减小废旧电池的危害 讨论提出可行性建议 分组讨论交流 教师评价 1 电池在各领域中有着不可替代的主要作用 2 废旧电池的危害主要是 重金属离子的污染3 减小废旧电池危害的方法 回收 多使用可充电电池 制作出各种无害化 无污染化电池 教学反思 1 本课时是对原电池学习的一个应用 要求不高 了解性为主 通过学生课外查阅资料和课内讨论学习 拓展学生的视野 2 对于反应原理比较复杂的化学电池 如干电池 铅蓄