化学反应中的能量变化的教学设计

1、化学反应中的能量变化的教学设计 马欣华 一、 指导思想：（1） 建构主义理论：教学要以学生主动构建过程为核心,要充分考虑学生的原有基础,并与学生的原有经验紧密结合,这样才能保证教学内容适合学生，并能被学生吸收到他们的知识结构中。在教学过程中要激发学生的学习意向和学生间的合作学习,创设学生认知观念上的不平衡,并引导学生有效主动地建构知识。（2） 新课程的理念：进行现代教育技术与课堂教学模式的整合，通过对教学与学习的过程及其资源进行设计、开发、应用、管理和评价，实现教学与学习过程的优化，现代教育技术具有主体性、创新性、理论性和实践性。二、 核心内容：根据教学大纲和以上的教材分析，分析化学反应中的能

2、量变化是本课时的教学重点，而让学生真正理解H的涵义，明确H的“”与“”是本节课的教学难点。三、背景1、教材的地位和作用：本节是化学上的一个重要领域热化学的一些初步知识，启发学生从能量的角度考虑化学反应的问题，有利于学生较全面地认识化学反应的本质。在高一的教学中已经初步介绍过“化学反应中物质变化的同时，伴随着能量变化”等知识，教材不是简单重复学生已学过的知识，而是通过举例、讨论、归纳等形式，引导学生总结、提高，并综合运用知识，使学生保持学习兴趣。2、学情分析和学法指导（1）学生智能分析：从知识结构上看，学生已经在高一初步了解了化学反应中的能量变化，了解了哪些是放热反应哪些是吸热反应，但这些只是定

3、性的了解，学生非常迫切的想知道为什么会有这样的能量变化？而且师生间彼此了解融洽，有很好的沟通交流基础。（2）学法指导：根据本节课的教学内容和教学特点，在教学中通过实验强化反应中确实伴随有能量的变化，启发学生从微观化学键的角度分析其实质，在学生讨论出其微观实质后，采用定量的方法即具体计算1molH2与1molCl2反应生成2molHCl的反应热，通过数据由学生讨论得出反应热的“”“”号的涵义。再通过练习对知识进行迁移深化。采用的是提出问题探索分析解决问题迁移发展（再提出问题）的方法展开探索的过程。四、教学目标：知识与技能目标：使学生理解化学反应中的能量变化；过程与方法：通过实验的引入，亲身感触到

4、化学反应中的能量变化，培养学生的观察能力，调动学生学习的积极性。通过对化学反应中能量变化的微观分析、定量计算，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。情感态度与价值观：培养学生的分析推理能力、提高学生的识图能力及抽象思维能力。培养学生分析综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。五、教学方法针对不同的教学内容，针对不同水平的学生，教学方法是灵活多变的，它是决定能否有效的实现教学目标的重要途径之一。教学活动是师生互动的一个过程，为了最大限度地调动学生参与课堂教学过程，使其真正成为课堂的主人，就必须充分的协调好学生的主体作用和教师的主导作用。本课时主要采用启发式探究教

5、学。过程可概括为：情景与实验激发学生的积极性，微观分析反应能量变化的实质，定量计算加深理解本质，迁移深化本质。六、教学手段教学中充分利用演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，使学生敢于参与教学过程，敢于提出问题，敢于真正成为课堂的主人。课堂教学过程设计知识学习阶段：通过实验过程能量的变化引入反应热。提出问题：通过演示实验，引起学生的探究兴趣，提出探究的方向。 解决问题阶段（二）：在了解了其反应的微观实质后，在具体根据数据计算，将理论转变为实践。解决问题阶段（一）

6、：以H2与Cl2反应生成HCl为例，启发学生分析该反应的微观实质。概念的形成：通过分析、计算明确反应热的实质，并会表示具体反应的反应热解决问题阶段（三）：通过看书完成思考题，理解反应热的具体表示方法反馈提升阶段：课堂练习，会具体分析计算反应的反应热，巩固本节课的知识。概念的理解：通过三个练习题加深学生对反应热的认识教学过程设计：教师活动学生活动设计意图引入：能量是现在社会迫切需要的能源，那大家熟悉的能源有哪些？而化学反应所释放的热量是日常生活和工农业生产所需能量的主要来源。本节课我们就来学习化学反应中的能量变化。 学生思考回答：风能、电能、水能、热能、潮汐能等。以生活中的现象引入，引发学生思考

7、，激发学生的学习兴趣。 板书：第三节 化学反应中的能量变化过渡：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总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。演示实验 1、铝与盐酸反应的实验；2、Ba(OH)2与NH4Cl晶体搅拌实验。提问请回忆学过的化学反应中，哪些是放热反应，哪些是吸热反应？这是化学反应的宏观表现，我们可以直接感受到。【课件引入】：那从微观（化学键的断裂和形成）的角度怎样解释：为什么有些反应是放热的，而有些反应是吸热的？这是我们通过这节课的学习要解决的问题。过渡：今天我们主要来讨论伴随化学反应中的热量变化反应热。指导阅读：阅读课本34页，了解反应热等知

8、识。板书：一、反应热1、定义：2、符号：学生理解、分析学生先分析现象、亲自感触实验结果放热反应：向外界放出能量。如：酸碱中和反应；金属与酸的反应；可燃物的燃烧。吸热反应：向外界吸收能量。如：C和CO2的反应；加热分解反应；Ba(OH)2与NH4Cl晶体搅拌加热。思考问题阅读教材，归纳知识并回答下列问题：1、在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热2、符号用H表示。3、单位一般采用kJ/mol。4、可直接测量，测量仪器叫量热计。（常见量热计图片见附见1）通过亲身体验，引发学生探究的欲望。对学生的知识进行检验培养学生的自学归纳能力。3、单位：4、测量仪器：5、研究对象：设问：化学反应伴随有

9、能量变化的宏观表现，那么，其能量变化的微观实质又是什么？我们以H2和Cl2反应生成HCl为例，来探讨和分析反应热的微观实质。给出讨论提纲1、怎样从化学键的角度来分析上述反应的实质？2、从化学键的角度出发，分析H2和Cl2反应时的能量变化【过渡】以上我们只是粗略的从大、小的角度分析了化学反应中的能量变化，那么，我们能否把每一个具体反应的热效应即反应热具体的算出来？请大家看投影。课件：请大家根据以下实验数据计算出反应：H2 + Cl2= 2HCl的反应热。实验数据：1、1mol H2分子中的化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；2、1mol Cl2分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；

10、3、1molH和1molCl结合生成1molHCl分子中化学键形成时要释放431 kJ能量。课件：H2 + Cl2= 2HCl反应的能量变化示意图。【见附件2】说明由以上计算可知，1molH2与1mol Cl2反应生成2molHCl放出183 KJ的能量，即该反应的反应热为183 KJ/mol。这与实验测得的该反应的反应热（184.6 KJ/mol）很接近。【设疑】：对于不同的化学反应，其反应完成后的热量变化（即反应热）各不相同，有的放热，有的吸热，那么，我们怎么用H来表示某一个反应是放热反应还是吸热反应呢？【指导阅读】课本P3536，并完成下面的思考题1、对放热反应，H为 数，即H 0；对吸

11、热反应，H为 数，即H 0 。2、H的“”“”号 的涵义？【追问】：为什么要这样规定？【课件】化学反应中的能量变化示意图【见附件3】【讲解】从上图可以看出，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转变成生成物时放出能量，这是放热反应，H<0。反之、如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物转变成生成物时吸收能量，这是吸热反应，H>0。【强化】对比以前的吸放热的书写方式，加深对H的“”与“”的理解：可以认为H是物质所具有的能量在反应前后的变化量。【课件】【学生讨论练习3】【提问】通过练习你可以得到哪些启示？【小结】：本节课我们主要从微观的角度分析了化学变

12、化中的能量变化，同时知道每一个具体的化学反应都对应一个反应热；为了区别化学反应是吸热还是放热，我们规定了H的正负号。【作业】【反馈提升练习见学案】5、一般研究的是一定压强下，在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。学生回忆高一知识讨论回答 学生边看边思考，加深理解讨论分析：从微观的角度解释宏观反应热的问题。小组发言，教师总结：该反应为放热反应，则反应物H2和Cl2在拆开HH键和ClCl键时因克服原子间的相互作用吸收热量，形成HCl键即原子重新组合成生成物的分子时释放能量，由于最终放热，说明生成新化学键所释放的能量比拆开旧化学键所要吸收的能量大，依据是能量守恒定律。根据给出的数据和刚才的讨论结

13、果，思考如何计算。学生思考并板书：反应物分子断裂时所吸收的总能量：436KJ+243KJ=679 kJ生成物分子形成时所释放的总能量:431KJ/mol×2mol=862 kJ因为释放能量862KJ>吸收能量679KJ，所以反应最终放热放出能量：862KJ-679KJ=183KJ倾听思考对于放热反应，规定其H为“”或H<0；对于吸热反应，规定其H为“”或H>0。思考后回答：对于放热反应，反应后反应本身的能量降低，因此规定其H为“”；对于吸热反应，反应后反应本身的能量升高，因此规定其H为“”。倾听理解例：H2(g)Cl2(g)2HCl(g)QH2(g)Cl2(g)2H

14、Cl(g);H184.6KJ/mol1、已知1molH2(g)与1mol Cl2(g)反应生成2molHCl(g)放出184.6 KJ的能量，那么，H为 。2、1molC与1mol水蒸气反应，生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5KJ的热量，H 。3、已知1molH2(g)与1mol Cl2(g)反应生成2molHCl(g)放出184.6 KJ的能量，那么，2molH2(g)与2mol Cl2(g)反应生成4molHCl(g)的H为 。学生思考：2molH2(g)与2mol Cl2(g)反应生成4molHCl(g)的反应热与1molH2(g)与1mol Cl2(g)反应生成2mol

15、HCl(g)的反应热不同。原因是拆开2molH2(g)与2mol Cl2(g)分子中的化学键所消耗的能量与拆开1molH2(g)与1mol Cl2(g)分子中的化学键所消耗的能量不同，且生成不同物质的量的HCl时所放出的能量也不同。总结：1、反应物或生成物的种类或状态相同时，反应热的数据与化学计量数成正比。2、在表示某一反应的反应热时，须注意两点：一是反应热的正负、二是反应热的单位。注意：无论化学计量数是否等于1，H的单位规定写为“KJ/mol”。整理归纳培养学生归纳表达能力培养学生的分析推理能力。将定性问题定量化，加深理解。通过图示，将抽象的问题形象化，便于学生理解说明计算的科学性。培养学生

16、看书能力，归纳总结能力。通过图示，将抽象的问题形象化，便于学生理解突破学生理解的难点通过例题加深对反应热的理解。培养学生分析问题，灵活应用所学知识的能力，为第二课时热化学方程式的书写奠定基础。将本节知识系统化。板书设计： 第三节 化学反应中的能量变化一、反应热1、定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热2、符号：H3、单位：kJ/mol4、测量仪器：量热计5、研究对象：一定压强下，在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量6、反应热产生的原因7、反应热表示方法：附件1 常见的量热计附件2附件3化学反应中的能量变化示意图能量反应过程反应过程反应物生成物能量H<0H>0反应物生成物六、教学评价本课是在高一已经初步接触了能量变化的基础上来进行学习，学生已经有了一定的感性认识，在课的开始就做了演示实验，激发学生的学习兴趣，活跃气氛课堂，让学生真正有一种想要了解知识的动力。在课上我以问题为载体，通过小组讨论的方法，让学生充分参与讨论，教学效果较好。但是由于经验不足，在学生讨论的时间上把握