《化学变化中的能量变化》设计

《化学变化中的能量变化》教学设计一、教学目标１．知识与技能理解燃料充分利用的原理。２．过程与方法(1)通过设置家庭小实验和研究性学习活动，关注探究能力和实践能力。(2)通过对学习资料的查找，关注善于思考，勇于发现问题、解决问题等自学能力。3．情感态度与价值观（1）感悟合理使用自然资源和保护环境的意识与责任感。（2）感悟合理开发利用新能源具有重要的意义。二．教学重点和难点1．重点燃料充分利用的原理。2．难点课外实验的结果分析。三．教学用品录像、flash动画四．课时安排2课时五．教学流程１．设计思想本节课知识要求不高，故将其设计成一堂开放性探究课，通过家庭小实验创设情境，激发学习动机，通过质疑、讨论、查找资料、解疑等活动，学生自主地进行学习和探索进而掌握燃料充分利用的原理，增强节能意识，培养科学探究的能力和建设国家的责任感。２．教学流程图从实验数据中寻找规律从实验数据中寻找规律汇报不同家用燃气烧开一壶水所耗时间、煤气的体积。将实验结果与文献资料提供的相关数据比较，分析原因工业生产中如何充分利用燃料的能量？工业生产中如何充分利用燃料的能量？燃料的充分利用包括的两个方面讨论节约燃气的方法和途径讨论：固体、液体燃料充分燃烧的方讨论：固体、液体燃料充分燃烧的方法—粉碎、雾化动画演示热交换原理比较不同燃料的价格、热值，选择优质燃料现有燃料的充分利用、新能源的开发现有燃料的充分利用、新能源的开发小组交流：我国能源分布情况；新能源开发方向3．流程说明（1）课前布置课题：煮沸一定质量水消耗燃气量的测定具体研究方法对使用煤气、液化石油气、天然气作燃料的家庭分别实施实验，实验环境相仿。一热水瓶冷水（约4L）加入水壶中（可用2升的雪碧瓶量水）。记下燃气表读数，点燃燃气，并将火焰开至最大，记下时间（精确到秒）。当水沸腾（有大量气泡出现）时，熄灭火焰，记录所用时间和燃气表读数，将所得结果记入表中。燃气类型（煤气、液化气、天然气……）燃气表读数燃气消耗量消耗时间加热前加热后大火中火小火燃气使用情况调查表在相同条件下用中火、小火加热，再做两次实验，将实验结果填入相同的表格中。（可小组活动，合作进行）（2）家庭实验结果各不相同，但可分类讨论找异同。比如学生可发现在控制相同条件下，分别用大火、中火、小火把水煮沸，记录煤气表读数和时间，发现大火消耗时间最少，但中火消耗煤气量最少。分析原因：大火产生热量大、散热快、比较浪费，小火产生热量小、散热少，但水烧热后也会与空气进行热交换造成浪费，所用时间又长，中火利用率最高，所用时间适中。这既培养了学生严谨的科学实验态度，又充分体现了实验是化学学习的基础这一客观规律。（3）比较几种燃料的优劣(可结合教材P64-P65内容)主要成分热值价格煤主要为碳、还含有H、S等元素kg元/公斤液化气碳氢化合物的混合物kgMJ/m3元/公斤管道煤气H2----48%CH4----13%CO≤20%m3元/公斤天然气主要成分为CH4kg元/公斤阅读这些资料，结合生活实际（发达国家生活能源天然气化，上海浦东居民已使用天然气等），比较不同燃料的优缺点，提出上海城市管道煤气的发展方向。（4）通过对家庭小实验的讨论，小结出燃料充分利用的基本方法后，请同学再交流得出具体的工业上各种形态的燃料的充分燃烧和热能的充分利用的方法，知识的学习从生活中来又用回到生活中。（5）现自主学习的一个方面。六．教学过程引入：今天让我们把眼光聚焦到小小一壶水上面。先请**同学来介绍一下他所作的家庭小实验。录像：学生用家用煤气灶烧开一壶开水，记录所消耗煤气的体积和时间。学生：汇报家庭实验情况老师：几乎每个同学回家都做了这个实验，你们是怎样分析自己测得的数据的？生一：我把实验数据和理论数据作了一个比较，发现用我家的煤气用掉一立方米大约可以烧五壶水，但我查找数据发现理论上可以烧12壶！学生：（惊讶）哇！赞许：很好！那你们是不是也有这么大差距啊？学生活动：google搜索不同燃气的热值，学生计算理论和实际的差值，发现无论用哪一种燃料都有一半以上的热量浪费掉！讲解：试想，中国有那么多家庭，每个家庭每天都在烧水，那么一年下来光烧水这一项就要浪费多少能源？更不用说其它方面了。在能源日趋紧张的今天，如何节约使用能源，如何充分的利用燃料，是摆在我们每一位同学面前严峻的课题。板书：燃料的充分利用老师：怎样利用这些数据呢？生二：先分类，再比较。比如都用大火烧开水，看哪种燃料用的时间短；同一种燃料用不同大小的火焰烧开水的优劣等等。肯定：同学们的思路很开阔。我们利用集体的力量将所得的数据进行横向和纵向的比较，这就是分类讨论的科学方法。这个实验的价值就体现出来了。学生活动：分组分析实验数据交流：（实物投影实验数据，小组代表分析）学生一：在控制相同条件下，分别用大火、中火、小火把水煮沸，记录煤气表读数和时间，发现大火消耗时间最少，但中火消耗煤气量最少。分析原因：大火产生热量大、散热快、比较浪费，小火产生热量小、散热少，但水烧热后也会与空气进行热交换造成浪费，所用时间又长，中火利用率最高，所用时间适中。学生二：我们认为可以从①火焰大小②空气比例③锅的类型④不同品牌的煤气灶比较得出热能利用率高的节约燃料的方法。学生评价：就所做实验对数据分析，提出可行性方案，关键是使燃料充分燃烧。学生三：还可以加上挡风圈，圈状热水器等把余热利用起来学生评价：热能得到充分利用——改进设备，利用余热。学生小结：燃料的充分利用一、燃料的充分燃烧（足量的空气）二、热能的充分利用追问：空气越多越好吗？回答：不是，太多反而带走热量，更正为“适量空气”讲解：我们这样做对个人来说是节约开支，对国家来说是节约能源。提问：那么工业生产中如何也做到充分利用燃料呢？提示：可以从工业燃料的特点出发学生：工业上一般用煤作燃料，可以将煤粉碎以增加燃料与空气的接触面积展示：图片：输送带上的小煤块学生：如果是酒精、汽油等液状燃料可以喷成雾状。学生：还有，我记得我小时候到爸爸的工厂里洗免费的澡，那个热水就是利用生产线上的余热加热出来的（众笑）展示：热交换器flash动画学生：老师，我们还发现，在控制相同条件下，分别用煤气、液化石油气、天然气把水煮沸，发现液化气的时间最短，但它的价格最贵。我们在指导燃料的充分利用后，是不是应该学会选择合适的燃料？肯定：这位同学很有头脑，他有过高质量生活的意识！显示：比较：各种燃料的优劣主要成分热值价格煤主要为碳、还含有H、S等元素kg元/公斤液化气碳氢化合物的混合物kgMJ/m3元/公斤管道煤气H2----48%CH4----13%CO≤20%m3元/公斤天然气主要成分为CH4kg元/公斤学生：煤的蕴藏量巨大，我国居世界第三，但含硫煤会引起大气污染，热值也比较低。学生：液化气无毒、热值高。但易爆炸。管道煤气已运输使用方便。但有毒，热值较低。学生：天然气无毒、热值高、清洁无毒，是一种优质的燃料。提问：那么如何改进上海管道煤气的配方才比较理想？学生：增加甲烷的含量，降低一氧化碳的含量追问：但要注意什么问题？学生：煤气灶的进风口要扩大或进气口缩小，不然会产生有毒气体危害生命健康。展示：西气东输图片（同学介绍工程情况）阿老师：浦东已经大面积使用大西北的天然气，资源和经济发展的互补。提问：除了节能、选择优质能源，解决能源紧缺问题还有什么途径？学生：开发新能源展示：新能源开发方向.ppt等小结：今天通过大家自己积极动手动脑发现能量大量浪