《第一节化学能与热能》优质课教案设计

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关于化学反应与能量之间的关系,学生在初中化学中已经有所了解,在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。本节教学内容是让学生在学习物质结构初步知识之后,从本质上认识化学反应与能量的关系。

教学重点:化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

教学难点:从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。

【教学设计Ⅰ】以视频《自热饭盒》引入教学，以实验探究教学作为切入点。

首先从实验入手→启发学生理解物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这些能量变化通常又表现为热能变化→进入实验探究教学→提出“为什么有的化学反应吸热,而有的化学反应放热” 的问题→进入理论思考教学→提出人类如何利用化学反应产生的热量问题→进入实际应用教学。

这一教学思路强调的是科学研究的一般过程,即应用实验创设教学情境,引发学生发现并提出新的问题,设计并进行实验用以收集、整理事实和数据,再得出结论,抽象出吸热反应和放热反应的概念,然后上升到理论高度去理解概念,最后应用到实际中去。整个教学过程即是一个完整的科学探究过程。

实验探究教学单元中,在探讨化学反应放热、吸热本质时,要使学生明确三点:1.热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式;2.化学反应过程中的能量守恒;3.化学反应在发生过程中是吸热还是放热,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。实验2-1、2-2是教学中非常重要的课内教学资源,为了最大限度的发挥其教学价值，将实验2-1安排为学生分组实验，因为放热现象不能用眼睛直接观察到，学生亲自动手实验有利于触摸反应器和观察温度计，能增强感性认识。由于实验2-2中产生氨气，因此要在通风条件好的环境下安排学生演示实验，此实验直观，现象明显、有趣，能很好的调动学生的参与热情。经过分组实验,学生有了完整丰富的感性认识后，引导学生进行高质量的理性分析则是至关重要的。通过学生汇报、小组内交流、填写实验报告等多种多样的形式，给学生创造机会学习对现象的描述和分析、对实验事实和数据的处理、依据事实和数据进行抽象等科学方法。最后，为了能使实验教学进入高层次的创造性实验和创造性思维阶段，可以提出一些富有挑战性的学习问题或任务,供学生在课堂内讨论或课外深入学习。例如，除了触摸、使用温度计和观察少量水是否结冰等方法外，还有没有其他指示反应放热或吸热的方法？将你认为可行的方法列出来，并根据这些方法设计实验；在定性实验的基础上能否定量测定一个反应所放出或吸收的热量？如果能，应该怎样设计实验？你怎样设计实验比较两个反应放出能量的大小?

从复习化学键知识入手→启发学生思考化学反应中“化学键的破与立”与化学反应中能量变化的关系→进入理论思考教学→引发学生考虑化学能与热能相互转化的问题→进入实验探究教学→提出人类如何利用化学反应产生的热量问题→进入实际应用教学。

这一教学思路强调的是理论的指导作用,启发学生从理论出发提出化学反应中能量变化的几种科学假设,然后设计实验对各种假设进行验证,以此培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。

理论思考教学单元中,应充分利用学生已有的结构化学知识、化学键模型、图表和多媒体课件等课堂内的教学资源,运用模拟课件将“化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因”这一抽象复杂的知识直观化和形象化,运用对比、比喻、联想等教学方法进行“一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小”的教学,力求用直观化的图表说明问题,注意新、旧知识的衔接和启发学生进行讨论和对比。

二、活动建议

【实验2-1】

实验要点:铝与稀酸和弱酸反应现象不明显,常常需要加热,所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的铝条,反应前要用砂纸打磨光亮,这样进行实验时,用手触摸才能明显感觉到反应放热,用温度计测量效果会更好。

实验报告设计:

实验目的 1.了解铝与盐酸反应中热量变化的情况;

2.学会观察和测定化学反应中热量变化的方法。

实验要求 组内成员共同合作完成下列三个栏目中所要求的学习任务。

实验活动时间: 小组成员姓名:

思考与讨论

1.铝与盐酸反应的化学方程式: 。

2.在反应过程中你将能看到什么现象?

3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?

4.要明显的感知或测量反应中的热量变化,你在实验中应注意哪些问题?

实验记录

实验步骤