人教版必修2“化學能與熱能”教學設計

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

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.027

一、設計思想

化學課堂教學中應遵循“從生活走進化學，從化學走向社會”的思路，教師在教學中要注意聯系實際，幫助學生拓寬視野，開闊思路。因此，本節課從生活實際引入，激發學生學習的興趣，使學生初步了解化學反應與能量之間的關系；然后從分類的角度出發，讓學生從每一種反應類型中選做實驗，使學生把握化學反應中質量守恒定律和能量守恒定律。進而讓學生從實驗現象、宏觀、微觀等角度認識反應放熱和吸熱的原因。基于化學服務于生活的理念，本節課采用暖寶寶引入新課又以它結束新課，同時展示了化學能的應用，讓知識學以致用，使學生體驗到用化學知識解決生活中實際問題的成就感，能給學生一種積極向上、健康樂觀的學習情感。

二、教學目標

⑴知識與技能：了解化學鍵的斷裂、形成與化學反應中能量變化的關系；通過實例和實驗了解化學能與熱能的轉化；了解溫度傳感器的使用。

⑵過程與方法：通過實驗探究，使學生體驗科學探究的過程；同時，利用分類、類比等思想豐富學生對化學反應及其能量變化的認識角度。通過數據采集器實時采集并處理實驗數據，讓學生觀察到溫度隨著化學反應進行的變化情況。

⑶情感、態度與價值觀：體會能量轉化在生活生產、社會進步中的重要地位；通過關注化學能源，使學生感受到化學學科的價值與魅力。

三、教學過程

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

（發給每個實驗小組暖寶寶使學生體驗熱量變化，學生異常興奮，迫不及待想體驗）

設計意圖：從生活中走進化學，拉近學科知識與生活的距離；小組體驗，拉近了教師與學生之間的距離。

[提出問題]為什么撕開包裝后，暖寶寶就變暖了呢？

（學生討論，提醒學生認真閱讀暖寶寶包裝上的說明書）

[小組匯報]撕開包裝后，鐵粉與空氣中的氧氣發生反應，放出能量。

設計意圖：引導學生解決問題從已有知識開始，使學生產生進一步學習的需求。

[提出問題]是不是所有的化學反應都伴隨著能量的變化呢？

（大部分學生持肯定回答，少部分學生則相反）

[教師引導]實驗是檢驗真理的唯一標準，但由于時間、藥品、儀器等方面的限制，我們不可能將所有的化學反應逐一進行實驗。

[交流討論]如何設計可行的實驗方案呢？

[小組匯報]可將化學反應進行分類，根據化學反應類型，每一類型的反應選做一個或幾個實驗。

設計意圖：學生自由討論歸納出結論，增強了學生合作意識和交流能力，并能從分類的角度對知識進行整理和歸納，有利于學生學科思維的培養。

[實驗探究]（根據化學反應類型，每一類型的反應選做一個或幾個實驗，并填寫好實驗報告）

實驗報告

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、導管若干、溫度計、燒杯、玻璃片、砂紙等。

實驗目的：

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劃做哪些實驗？（可不填滿也可補充）并按要求填寫下表。

（學生設計實驗和自由討論，并提醒學生可以參閱教材實驗；教師巡視各組學生操作，對一些不當的實驗操作進行糾正。）

[匯報交流]通過實驗，我們得出的結論是：有的化學反應放熱，有的化學反應吸熱。如金屬與酸反應，酸堿中和反應是放熱反應；Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl固體反應是吸熱。

設計意圖：培養學生的設計實驗能力，增強了學生的合作意識；同時體現了理論對實驗的指導作用；通過溫度計的使用，培養學生從定量的角度認識反應中能量的變化；使學生由感性認識升華到理性認識。

[提出問題]凡是經過加熱而發生的化學反應都是吸熱反應嗎？試舉例說明。

[學生回答]不一定，如鋁熱反應。

設計意圖：概念的矯正，避免學生形成錯誤的概念。

[演示實驗]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固體反應過程中溫度的變化。

設計意圖：讓現代技術進入實驗室，使學生感受到現代技術在化學中的應用；無論在學科知識的擴展方面，還是在學生研究能力的培養方面都是行之有效的。

[引導和設問]化學反應中除了有新物質生成，還伴隨著能量的變化。而能量的變化通常表現為熱量的變化，據此你能得出什么結論？

[學生回答]化學反應中物質要遵循質量守恒定律，能量要遵循能量守恒。

設計意圖：培養知識遷移的能力，從質量守恒定律遷移到能量守恒定律，幫助學生建立能量守恒的觀點。

[提出問題]化學反應的本質是什么？可以從哪些角度判斷一個反應是吸熱反應或者放熱反應？

（學生討論，可以提醒學生鍵的斷裂、形成與能量的關系）

[小組匯報]化學反應的本質是：舊的化學鍵斷裂，新的化學鍵形成；可以從宏觀、微觀、實驗現象三個角度判斷反應是放熱還是吸熱。

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

（微觀角度）化學鍵的斷裂和形成是物質在化學反應中發生能量變化的主要原因。

[投影]放熱反應H2+Cl2=2HCl，H-H，Cl-Cl，H-Cl的鍵能數據和能量-反應過程示意圖。

設計意圖：從宏觀、微觀的角度認識化學反應中的能量變化，使學生初步了解類比思維方法，培養學生用圖表的方式形象的解釋反應放熱、吸熱的原因。

[提出問題]請用所學的知識解釋暖寶寶制熱的原因（從實驗現象、宏觀、微觀三個角度）。并討論化學能在日常生活中的廣泛應用。

設計意圖：學以致用，應用所學的化學知識解釋生活中的問題，化學服務于生活。體現化學學科的價值所在，引發學生關注社會，培養對社會的責任感和使命感。

[教師總結并投影]根據所學知識，對化學反應進行新的分類，可分為放熱反應和吸熱反應。常見的放熱反應有：燃燒反應、活潑金屬與水或酸的反應、酸堿中和反應、絕大多數化合反應；吸熱反應有：Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl的反應、大多數分解反應、C和CO2、C和H2O反應等。

設計意圖：對本節課的知識進行總結，幫助學生形成知識網絡，有利于學生形成良好的學習習慣。

四、教學反思

新課程的理念就是要將知識與生活聯系起來，讓知識服務于生活。本節課播放暖寶寶視頻，讓學生親身體驗到了暖寶寶的制熱原理，在感性認識的基礎上，產生了學習新知的欲望與沖動。通過精心設計問題情境，引導學生通過實驗探究和分類、類比等思維方法對化學能與熱能的關系進行了深入討論和交流，使學生經常處于“憤悱”狀態，從而達到能讓學生從宏觀、微觀角度認識化學反應中的能量變化。本節課最后采用暖寶寶和化學能在日常生活中的應用結束新課，首尾相應，讓知識學以致用，應用所學的化學知識解釋生活中的問題，真正體現“從生活走進化學，從化學走向社會”的思想。

參考文獻

[1] 鐘永輝.“化學能與熱能”教學設計案例[J].化學教育，2010，（2）

[2] 朱鵬飛，馬宏佳，杜靜.一種有效的實驗研究模式——利用傳感技術對吸熱反應熱效應的實驗研究[J].化學教育，2009，（12）