化学反应与热能教学设计

教学设计课程名第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能授课类型新授课授课年级高一学期春季课时1课时教材必修一第二册（人教版）教材分析作为高中必修阶段的化学课程，本章内容的编写力图在初中化学相关知识的基础上，使学生进一步加深对化学反应相关知识的了解，初步形成较为全面的认识。学生在初中学习了化学反应中的物质变化，初步认识了化学反应中的能量变化。本章内容能量变化侧重介绍热能和电能，并揭示化学反应中能量变化的本质；速率和限度重点介绍反应速率及其影响因素，并探讨化学反应的调控。教材中通过多角度认识化学变化和运用化学反应原理解决化学实际问题的例子，使学生在掌握化学反应的实质、能量变化的本质、反应速率和限度及其调控等学科核心知识的同时，体会科学分析与探究的方法，认识化学学科价值，感受化学的魅力。本节内容主要包括化学反应中的热能和电能。对于化学反应中的热能，教材除引出化学反应中的吸热、放热反应等热量变化现象和概念外，主要是借助化学反应中的热量变化揭示化学反应中能量变化的本质，并探讨其与社会、生产、生活的联系。其主要内容和思路如下：利用化学键等知识，认识化学反应中能量变化的微观原因宏观解释化学反应中能量变化的原因化石能源的贡献与问题及相关应对措施（应用价值）利用化学键等知识，认识化学反应中能量变化的微观原因宏观解释化学反应中能量变化的原因化石能源的贡献与问题及相关应对措施（应用价值）建立新学知识与已有知识的对接，进一步提升从能量角度对化学反应的认识实验体验，认识放热反应和吸热反应联系生活实际，关注化学反应中的能量变化教学目标1.理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。2.知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。3.了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。教学重点、难点重点：化学反应中能量变化的本质；难点：化学键断裂和形成简单计算放热反应和吸热反应。核心素养了解化学反应伴随着能量的变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随能量变化的观念。能从反应物、生成物的能量变化和化学键的断裂与形成两个角度分析吸热反应和放热反应，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养，提升证据推理能力。通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，体会提高燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性，感受化学学科的社会价值。教学方法和手段PPT演示、小组讨论教学过程教学环节主要教学活动设置意图导入新课【思考讨论】燃烧是一个化学变化，它们中的能量是如何变化的呢？其他化学反应，有热量变化吗？讲授新课【过渡】【视频播放】自热火锅涉及的化学反应也都是放热的反应。那么，还有哪些反应也能放出热量？有没有反应会吸收热量呢？接下来我们一起来探究实验6-1和实验6-2。【PPT展示】【实验6-1】在一支试管中加入2mL2mol/L盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。【视频播放】【学生】观看视频，得出现象和结论。【PPT展示】【实验6-2】Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。观察现象。【播放视频】【学生】观看视频，得出现象和结论。【探究总结】化学反应一定伴随着能量的变化，通常热能的形式表现出来。我们把化学反应根据能量的变化可分为放热反应和吸热反应。【思考与讨论】根据日常生活和已学化学反应，你还知道哪些放热反应，哪些吸热反应？【PPT展示】一、化学反应与热能1.常见的放热反应（1）燃烧（2）酸碱中和反应（3）大多数化合反应（4）金属与酸(或水)反应放出氢气的反应（5）物质的缓慢氧化（6）铝热反应2.常见的吸热反应（1）大多数分解反应：NH4Cl===NH3+HCl高温（2）Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3+10H2O↑高温高温（3）C(灼热)+CO2===2CO高温（4）C+H2O(g)===CO+H2（5）盐酸与碳酸氢钠的反应【学生】做好笔记。【过渡】刚才我们通过两个实验，宏观地感受了化学反应中的吸热反应和放热反应。那么，化学反应过程中为什么会有能量？为什么有的化学反应释放能量，有的化学反应吸收能量呢？我们知道，物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能量，而生成物的化学键形成要放出能量。【PPT展示】二、化学反应中能量变化的本质化学反应在宏观上生成了新物质，其微观实质是反应物分子破裂为原子，原子重新结合成生成物分子。例如：H2+Cl=2HCl断开1molH-H键要吸收436kJ的能量断开1molCl-Cl键要吸收243kJ的能量生成1molH-Cl键要释放431kJ的能量E吸收=436+243=679kJE放出=431×2=862kJE1＜E2放热反应【总结】化学反应的能量变化的实质化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。吸收能量E1＞释放能量E2该反应为吸热反应吸收能量E1＜释放能量E2该反应为放热反应【过渡】各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。【PPT展示】三、化学反应的能量变化的宏观分析反应物的总能量>生成物的总能量化学反应放出能量反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量放热反应：反应物能量>生成物能量吸热反应：反应物能量<生成物能量【过渡】燃烧是我们最常见的获取热量的方式，从古至今，我们能利用的燃料都有哪些？【学生】小组讨论交流，引出各种能源。【PPT展示】四、人类对能源的利用人类利用能源的三个阶段：时期、时期和时期。【提问】利用化学能源出现的两个问题？一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加，能源消费量与储量之间的矛盾日益突显；二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。【提问】怎么解决这两个问题？(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。(2)能量利用阶段提高能源的利用率。(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能等。【思考与讨论】煤、汽油和柴油等作为燃料大量使用会造成空气污染，但不使用它们又会严重影响现代社会的生产和生活。对此，请从社会不同人群的角度，提出你的想法或建议。【结束语】期待各位同学，努力学习化学，深耕化学领域，开发更优质的燃料，帮助人类探索更加广阔的星辰大海！通过展示实验操作和实验现象的观察，增加学生的感性认识，加深对知识的理解和记忆。了解常见的吸放热反应，为后续学习选择性必修一热化学知识打好基础。将结论以图示形式表征，一方面更加直观，另一方面锻炼了学生将信息加工为图示的能力。引导学生从多个角度认识化学反应中能量变化的原因，同时，引导学生作图，锻炼学生信息加工能力。结合生活实际，让学生了解我国现有能源政策，鼓励学生关注国家发展，树立民族自豪感，积极投身国家发展。课堂小结概括学习要点，检查学习效果，引导思考和问题解决，以及激发学习兴趣和动力。板书设计化学反应与热能常见的吸热反应常见的放热反应化学反应中能量变化的本质化学反应的能量变化的宏观分析人类对能源的利用教学设计反思本节课利用化学能与热能及其它能量的相互