人教版必修2“化學(xué)能與熱能”教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號：1008-0546（2013）03-067-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.027

一、設(shè)計(jì)思想

化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)遵循“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的思路，教師在教學(xué)中要注意聯(lián)系實(shí)際，幫助學(xué)生拓寬視野，開闊思路。因此，本節(jié)課從生活實(shí)際引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生初步了解化學(xué)反應(yīng)與能量之間的關(guān)系；然后從分類的角度出發(fā)，讓學(xué)生從每一種反應(yīng)類型中選做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生把握化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律。進(jìn)而讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、宏觀、微觀等角度認(rèn)識反應(yīng)放熱和吸熱的原因。基于化學(xué)服務(wù)于生活的理念，本節(jié)課采用暖寶寶引入新課又以它結(jié)束新課，同時(shí)展示了化學(xué)能的應(yīng)用，讓知識學(xué)以致用，使學(xué)生體驗(yàn)到用化學(xué)知識解決生活中實(shí)際問題的成就感，能給學(xué)生一種積極向上、健康樂觀的學(xué)習(xí)情感。

二、教學(xué)目標(biāo)

⑴知識與技能：了解化學(xué)鍵的斷裂、形成與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系；通過實(shí)例和實(shí)驗(yàn)了解化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化；了解溫度傳感器的使用。

⑵過程與方法：通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程；同時(shí)，利用分類、類比等思想豐富學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)及其能量變化的認(rèn)識角度。通過數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生觀察到溫度隨著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的變化情況。

⑶情感、態(tài)度與價(jià)值觀：體會(huì)能量轉(zhuǎn)化在生活生產(chǎn)、社會(huì)進(jìn)步中的重要地位；通過關(guān)注化學(xué)能源，使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科的價(jià)值與魅力。

三、教學(xué)過程

[引入]播放視頻——暖寶寶廣告之廣告語“溫暖體貼長達(dá)12小時(shí)，溫暖只要一片。”

（發(fā)給每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組暖寶寶使學(xué)生體驗(yàn)熱量變化，學(xué)生異常興奮，迫不及待想體驗(yàn)）

設(shè)計(jì)意圖：從生活中走進(jìn)化學(xué)，拉近學(xué)科知識與生活的距離；小組體驗(yàn)，拉近了教師與學(xué)生之間的距離。

[提出問題]為什么撕開包裝后，暖寶寶就變暖了呢？

（學(xué)生討論，提醒學(xué)生認(rèn)真閱讀暖寶寶包裝上的說明書）

[小組匯報(bào)]撕開包裝后，鐵粉與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，放出能量。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生解決問題從已有知識開始，使學(xué)生產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的需求。

[提出問題]是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化呢？

（大部分學(xué)生持肯定回答，少部分學(xué)生則相反）

[教師引導(dǎo)]實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但由于時(shí)間、藥品、儀器等方面的限制，我們不可能將所有的化學(xué)反應(yīng)逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[交流討論]如何設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案呢？

[小組匯報(bào)]可將化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型，每一類型的反應(yīng)選做一個(gè)或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自由討論歸納出結(jié)論，增強(qiáng)了學(xué)生合作意識和交流能力，并能從分類的角度對知識進(jìn)行整理和歸納，有利于學(xué)生學(xué)科思維的培養(yǎng)。

[實(shí)驗(yàn)探究]（根據(jù)化學(xué)反應(yīng)類型，每一類型的反應(yīng)選做一個(gè)或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，并填寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告）

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

提供的藥品和儀器：鋁條、6mol/L鹽酸、NaHCO3固體、2mol/LNaOH溶液、NH4Cl固體、Ba（OH）2·8H2O晶體、蒸餾水、試管、導(dǎo)管若干、溫度計(jì)、燒杯、玻璃片、砂紙等。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

小組成員：

選擇的分類方式：

按照所選的分類方式你們小組計(jì)劃做哪些實(shí)驗(yàn)？（可不填滿也可補(bǔ)充）并按要求填寫下表。

（學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和自由討論，并提醒學(xué)生可以參閱教材實(shí)驗(yàn)；教師巡視各組學(xué)生操作，對一些不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作進(jìn)行糾正。）

[匯報(bào)交流]通過實(shí)驗(yàn)，我們得出的結(jié)論是：有的化學(xué)反應(yīng)放熱，有的化學(xué)反應(yīng)吸熱。如金屬與酸反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl固體反應(yīng)是吸熱。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ鰪?qiáng)了學(xué)生的合作意識；同時(shí)體現(xiàn)了理論對實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)作用；通過溫度計(jì)的使用，培養(yǎng)學(xué)生從定量的角度認(rèn)識反應(yīng)中能量的變化；使學(xué)生由感性認(rèn)識升華到理性認(rèn)識。

[提出問題]凡是經(jīng)過加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)嗎？試舉例說明。

[學(xué)生回答]不一定，如鋁熱反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：概念的矯正，避免學(xué)生形成錯(cuò)誤的概念。

[演示實(shí)驗(yàn)]利用溫度傳感器測定鋁和鹽酸、NaOH溶液和鹽酸、Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl固體反應(yīng)過程中溫度的變化。

設(shè)計(jì)意圖：讓現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生感受到現(xiàn)代技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用；無論在學(xué)科知識的擴(kuò)展方面，還是在學(xué)生研究能力的培養(yǎng)方面都是行之有效的。

[引導(dǎo)和設(shè)問]化學(xué)反應(yīng)中除了有新物質(zhì)生成，還伴隨著能量的變化。而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，據(jù)此你能得出什么結(jié)論？

[學(xué)生回答]化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)要遵循質(zhì)量守恒定律，能量要遵循能量守恒。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)知識遷移的能力，從質(zhì)量守恒定律遷移到能量守恒定律，幫助學(xué)生建立能量守恒的觀點(diǎn)。

[提出問題]化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？可以從哪些角度判斷一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)或者放熱反應(yīng)？

（學(xué)生討論，可以提醒學(xué)生鍵的斷裂、形成與能量的關(guān)系）

[小組匯報(bào)]化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是：舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵形成；可以從宏觀、微觀、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三個(gè)角度判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱。

[教師講解]（宏觀角度）一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小，我們可以將反應(yīng)物與生成物類比于不同勢能的水，請同學(xué)們看課本圖2-1水能、化學(xué)能變化對比示意圖。

（微觀角度）化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。

[投影]放熱反應(yīng)H2+Cl2=2HCl，H-H，Cl-Cl，H-Cl的鍵能數(shù)據(jù)和能量-反應(yīng)過程示意圖。

設(shè)計(jì)意圖：從宏觀、微觀的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，使學(xué)生初步了解類比思維方法，培養(yǎng)學(xué)生用圖表的方式形象的解釋反應(yīng)放熱、吸熱的原因。

[提出問題]請用所學(xué)的知識解釋暖寶寶制熱的原因（從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、宏觀、微觀三個(gè)角度）。并討論化學(xué)能在日常生活中的廣泛應(yīng)用。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)以致用，應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)知識解釋生活中的問題，化學(xué)服務(wù)于生活。體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的價(jià)值所在，引發(fā)學(xué)生關(guān)注社會(huì)，培養(yǎng)對社會(huì)的責(zé)任感和使命感。

[教師總結(jié)并投影]根據(jù)所學(xué)知識，對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行新的分類，可分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。常見的放熱反應(yīng)有：燃燒反應(yīng)、活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)；吸熱反應(yīng)有：Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl的反應(yīng)、大多數(shù)分解反應(yīng)、C和CO2、C和H2O反應(yīng)等。

設(shè)計(jì)意圖：對本節(jié)課的知識進(jìn)行總結(jié)，幫助學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)，有利于學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

四、教學(xué)反思

新課程的理念就是要將知識與生活聯(lián)系起來，讓知識服務(wù)于生活。本節(jié)課播放暖寶寶視頻，讓學(xué)生親身體驗(yàn)到了暖寶寶的制熱原理，在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)新知的欲望與沖動(dòng)。通過精心設(shè)計(jì)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究和分類、類比等思維方法對化學(xué)能與熱能的關(guān)系進(jìn)行了深入討論和交流，使學(xué)生經(jīng)常處于“憤悱”狀態(tài)，從而達(dá)到能讓學(xué)生從宏觀、微觀角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。本節(jié)課最后采用暖寶寶和化學(xué)能在日常生活中的應(yīng)用結(jié)束新課，首尾相應(yīng)，讓知識學(xué)以致用，應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)知識解釋生活中的問題，真正體現(xiàn)“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的思想。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘永輝.“化學(xué)能與熱能”教學(xué)設(shè)計(jì)案例[J].化學(xué)教育，2010，（2）

[2] 朱鵬飛，馬宏佳，杜靜.一種有效的實(shí)驗(yàn)研究模式——利用傳感技術(shù)對吸熱反應(yīng)熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J].化學(xué)教育，2009，（12）