2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)能與熱能》教案19 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)能與熱能》教案19 新人教版必修2 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．獲得化學(xué)能與熱能化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完成吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。2．形成吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念。 過(guò)程與方法 1．具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)和提出化學(xué)能與熱能的探究性的問(wèn)題，敢于質(zhì)疑，勤于思索，逐步形成獨(dú)立思考的能力。2．在教師的指導(dǎo)下與同學(xué)合作完成科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)1、2、3。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀。 1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和情感。 2.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。 3. 有參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情，有將化學(xué)能與熱能的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí)，能夠?qū)εc化學(xué)能有關(guān)的社會(huì)和生活問(wèn)題做出合理的判斷。 教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究和通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系，掌握吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念。 教學(xué)難點(diǎn)：設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)引出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念。 教具準(zhǔn)備：溫度計(jì)、玻璃棒、燒杯、50ml量筒、玻璃片、砂紙、試管。6 mol.L-1 HCl , 2 mol.L-1 HCl , 2 mol.L-1 NaOH, Ba(OH)2.8H2O , NH4Cl . CuSO4.5H2O晶體，鋁條。大燒杯（500ml）3只、硬紙板（有孔）3塊、小燒杯（100～150ml）3只、帶圈玻璃攪拌器3支、溫度計(jì)（100℃，1/10）3支、 碎紙條3只、量筒（50ml）6只、保溫杯3只、鹽酸（1.00mol/L）、氫氧化鈉溶液1.1mol/L）。 教學(xué)過(guò)程 [新課導(dǎo)入]化學(xué)反應(yīng)都有新物質(zhì)產(chǎn)生，同時(shí)還伴隨著能量變化。人們利用化學(xué)反應(yīng)，有時(shí)主要是為了制取所需要的物質(zhì)，有時(shí)卻主要是為了利用化學(xué)反應(yīng)所釋放出的能量。例如，人們利用氫氧焰來(lái)焊接金屬，主要就是利用氫氣和氧氣化合時(shí)所放出的能量。 [板書(shū)] 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 1. 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 實(shí)驗(yàn)2-1鋁與鹽酸反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)記錄： 眼睛看到的現(xiàn)象 用手觸摸的感覺(jué) 用溫度計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù) 在一支試管中加入2～3mL　6mol/L的鹽酸溶液 向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條 結(jié)　　論 [板書(shū)]實(shí)驗(yàn)2-2 氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng) ［合作探究］：1.列表整理實(shí)驗(yàn)事實(shí)和結(jié)論： 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 得出結(jié)論 將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物 有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紫色石蕊試紙變藍(lán) 有NH3氣生成 用手觸摸燒杯下部 感覺(jué)燒杯變涼 反應(yīng)吸熱 用手拿起燒杯 燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片（或小木板）粘到了燒杯底部 反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰 將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會(huì)兒再拿起 玻璃片脫離上面燒杯底部 冰融化 反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應(yīng)物 混合物成糊狀 有水生成 2.用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)： Ba(OH)28H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O [板書(shū)]實(shí)驗(yàn)2-3酸堿中和反應(yīng) 師：(投影) 將教材中的實(shí)驗(yàn)列三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。見(jiàn)下表： 反應(yīng)物 及用量 第一組 第二組 第三組 酸 HNO3 50 mL 1 mol/L HCl 50 mL 1 mol/L HCl 50 mL 1mol/L 堿 NaOH 50 mL 1 mol/L NaOH 50 mL 1 mol/L KOH 50 mL 1mol/L 混合前溫度 室溫 室溫 室溫 混合后溫度 結(jié) 論 HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱 HCl與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱 HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱 對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 歸納和概括 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出熱量 在實(shí)驗(yàn)中要注意： （1）三組實(shí)驗(yàn)所處條件要相同，如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強(qiáng)要相同； （2）三組實(shí)驗(yàn)酸和堿的用量要相同，以保證生成水的量相同； （3）控制相同的反應(yīng)時(shí)間。 步驟一：三組學(xué)生各取一套大小相同裝置，分別做一個(gè)實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 步驟二：匯總實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并列表比較。 步驟三：對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行原理性抽象──為什么強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)都會(huì)放出熱量？ 合作探究： 問(wèn)題：通過(guò)三組強(qiáng)酸和強(qiáng)堿之間的反應(yīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，定性的抽象出“中和熱”概念。 [師生總結(jié)]本質(zhì)分析──三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式分別為： HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H+ + OH- = H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O，H+ + OH- = H2O HCl+KOH=KCl+H2O，H+ + OH- = H2O 由此可見(jiàn)，三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式雖然不同，反應(yīng)物也不同，但是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是H+與OH-離子反應(yīng)生成水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，其離子方程式都是：H+ + OH- = H2O。所以，可提出推測(cè)，即中和反應(yīng)都放熱。由于三個(gè)反應(yīng)中H+和OH-離子的量都相等，則生成水的量也相等，故放出的熱量也相等（在上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，溫度上升的幅度接近）。 形成概念──酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。 [板書(shū)][課堂小結(jié)] . 熱量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式，有些化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為向環(huán)境放出熱量，有些化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)出向環(huán)境吸熱。 [布置作業(yè)] 教材P22 T2、T3、T4. 板書(shū)設(shè)計(jì) 活動(dòng)與探究 1．在日常生活、生產(chǎn)中，您應(yīng)用本節(jié)課的有關(guān)知識(shí)解決或解釋了哪些實(shí)際問(wèn)題？ 例如：氫代替汽油，減少城市污染問(wèn)題。 2．燃料乙醇需求增加 玉米供應(yīng)緊缺，你對(duì)乙醇汽油前景是否看好？ 3. 說(shuō)出重要的礦物能源（天然氣、石油和煤）的成因，初步形成節(jié)約能源的意識(shí)。 4. 調(diào)查生活中天然氣、石油和煤的使用；比較燃燒天然氣、石油和煤與環(huán)境污染的關(guān)系. 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 (第2課時(shí)) 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．了解化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化之間的關(guān)系。 2．在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 3．重視利用能量守恒定律的知識(shí)分析和解決一些化學(xué)問(wèn)題。 過(guò)程與方法 1．具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，敢于質(zhì)疑，勤于思索，逐步形成獨(dú)立思考的能力，善于與人合作，具有團(tuán)隊(duì)精神。 2．在與同學(xué)合作完成科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)1、2、3的基礎(chǔ)上，運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行加工，得出正確的結(jié)論。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀。 1.發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。 2. 有參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情，有將化學(xué)能與熱能的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí)，能夠?qū)εc化學(xué)能有關(guān)的社會(huì)和生活問(wèn)題做出合理的判斷。樹(shù)立正確的能源觀。 3. 熱愛(ài)家鄉(xiāng)，樹(shù)立為中華民族復(fù)興、為人類文明和社會(huì)進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。 教學(xué)重點(diǎn)：化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。 教學(xué)難點(diǎn)：從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。 教具準(zhǔn)備：投影儀。 [導(dǎo)入新課] 為什么化學(xué)反應(yīng)有的表現(xiàn)吸熱有的表現(xiàn)出放熱呢？化學(xué)能與熱能之間有什么關(guān)系呢？ [推進(jìn)新課]在化學(xué)反應(yīng)中，從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?，各原子?nèi)部并沒(méi)有多少變化，但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變。在這個(gè)過(guò)程中，反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵部分或全部遭到破壞，生成物分子中的新化學(xué)鍵形成。 [板書(shū)]一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 [學(xué)生自學(xué)]閱讀課本p28頁(yè) 第二段 師：展示圖片或播放動(dòng)畫(huà)。 1.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量守恒；2.熱量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式；（其它形式的能不計(jì)）3.相同物質(zhì)的量的不同物質(zhì)的化學(xué)能不相等。 [板書(shū)] 二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能 1化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸熱還是放熱，決定于E(反應(yīng)物的總能量)與E(生成物的總能量)的相對(duì)大小 [板書(shū)] 總結(jié)：物質(zhì)的燃燒一般是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能；但也有些化學(xué)反應(yīng)相反。 2.化學(xué)能與電能、光能也可以相互轉(zhuǎn)化。 [知識(shí)拓展] 光學(xué)知識(shí)應(yīng)用 例在綠色植物光合作用中，每放出1個(gè)O2 分子要吸收8個(gè)波長(zhǎng)為6.88 x 10-7m的光量子。同時(shí)，每放出1 molO2，植物能儲(chǔ)存469kJ的能量．求綠色植物在光合作用中能量的轉(zhuǎn)換效率為多少（普朗克常數(shù)值h=6.63 x 10 -37 kJS). [布置作業(yè)] 教材P33 T1、T5、T6 [板書(shū)設(shè)計(jì)] [活動(dòng)與探究] 太陽(yáng)能與人類生存 學(xué)生自學(xué)， 閱讀P31 例《科學(xué)美國(guó)人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如下數(shù)據(jù)： 到達(dá)地球表面太陽(yáng)輻射能的幾條主要去路 單位 109 kJ/s 直接反射 5xx 以熱能的方式離開(kāi)地球 81000 水循環(huán) 40000 大氣流動(dòng) 370 光合作用 40 請(qǐng)選用以上數(shù)據(jù)計(jì)算： 1．地球?qū)μ?yáng)能的利用率為_(kāi)___． 2．通過(guò)光合作用，每年有_____kJ的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（每年按365天計(jì)）． 3．每年由綠色植物通過(guò)光合作用為我們生存的環(huán)境除去：氧化碳的質(zhì)量為A，試根據(jù)能量關(guān)系列出A的計(jì)算式（列式中缺少的數(shù)據(jù)用符號(hào)表示）．所缺數(shù)據(jù)的化學(xué)含義為＿．