李春雷

【摘要】提高學生學習化學的熱情的主陣地在于課堂,活躍的課堂氣氛根源于教師的設計。據此,文章分析并反思了一節觀摩課的設計。
【關鍵詞】激情 ?對比觀察 ?設計意圖
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)11-0160-02
今年四月份徐州市銅山區教育局在我校召開了一次全區的的觀摩公開課。來自全區的五十多位高中化學教師來聽課探討如何在“學講模式”下,有效地提高化學的教學效果。筆者在擔綱執教《化學反應的熱量》的過程中做出了一些思考和探索,現記錄如下:
一、巧妙地引入,激發學生學習的熱情
【師】化學反應中,反應物轉化為生成物的同時,必然伴隨著能量的變化。你見過化學反應中伴隨著的能量轉化嗎?能舉例說明嗎?
【生】燃燒時,化學能變為熱能和光能……
【師】投影展示幾則圖例,請同學們說說在這里能量轉化的方式。
【生】小組討論,展示答案。
【師】在許多化學反應中,能量變化的方式主要表現為熱量的放出或吸收,今天我們就來探究化學反應中的熱量。投影實驗步驟。
【實驗探究】實驗1 ? 鎂條與鹽酸反應
向一支試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條,加入5 ml ? ? ? 2 mol/L鹽酸,用手觸摸試管外壁,有什么感覺?溫度計讀數有何變化?
實驗2 ? 氫氧化鋇與氯化銨反應
向密封袋中加入約3g氫氧化鋇晶體,再加入約3g氯化銨晶體,密封袋口。用手揉搓混合均勻,用手觸摸密封袋外表,有什么感覺?
【生】按照學習小組分組完成實驗,探索體會實驗中的奧妙。
設計意圖與反思:
一堂課好的開始是成功的一半,課堂的引入一直都非常重要。在這里先通過生活中身邊的事例引導學生關注化學反應中有能量的變化;再通過一對吸熱和放熱的實驗引導學生意識到化學反應中的熱量變化。在設計這兩個實驗時,實驗1是直接使用了教材的實驗,但在此基礎上增加了溫度的測量,使效果更明顯。實驗2直接做了改進,因為原實驗是在燒杯中進行的,反應放出的氨氣會污染空氣,教室中使用八組分組實驗釋放的氨氣量幾乎會使課堂無法繼續下去,改進后用密封的微型的實驗不僅無空氣污染,而且用藥量少節約資源,是市場銷售的冰袋的原型,更能激發學生學習的成就感和興趣。課堂結束后學生確實對于實驗2印象深刻,久久難忘。
二、環環相扣,及時歸納
通過上述實驗引入放熱反應和吸熱反應的概念后,及時鋪墊鞏固,讓學生辨析常見的一些反應是吸熱反應還是放熱反應。
【師】結合我們生活的常識,請同學們判斷下列反應是吸熱反應還是放熱反應呢?
【投影】(1)鎂條的燃燒;(2)高溫下木炭與二氧化碳反應生成一氧化碳;(3)氧化鈣與水反應;(4)鹽酸和氫氧化鈉溶液反應
【生】小組討論,展示答案。
【師】根據我們的實驗和剛才的例題,同學們能否歸納一下常見的放熱反應和吸熱反應呢?
【生】初步歸納整理。
【投影】歸納:常見的放熱反應:(1)金屬與酸的反應;(2)金屬氧化物與酸/水的反應;(3)酸堿中和反應;(4)大多數的化合反應;(5)燃料的燃燒反應;(6)鋁熱反應。
常見的吸熱反應: (1)氫氧化鋇與氯化銨晶體的反應(銨鹽與堿的反應); (2)需要持續加熱的反應; (3)大多數的分解反應 CaCO3=CaO+CO2 。
【生】歸納整理,鞏固記憶。
【師】我們來應用剛才的知識解決實際的問題。
【投影】課堂練兵1:判斷下列反應是放熱反應還是吸熱反應?
①鎂條的燃燒;②天然氣的燃燒;③鋁熱反應;④木炭與二氧化碳反應;⑤高溫煅燒石灰石;⑥氧化鈣與水反應;⑦水的分解;⑧鹽酸與氫氧化鈉溶液反應;⑨鈉與水的反應;⑩消石灰與氯化銨反應。
【生】思考完成問題,個人展示答案。
設計意圖與反思:
經過剛才的實驗引入,此時學生對于吸熱與放熱反應保持著高昂的興趣,我在此趁熱打鐵,繼續導入常見的化學反應,讓學生判斷是吸熱還是放熱。及時歸納常見的吸熱反應和放熱反應,并習題鞏固,以期望達到環環相扣及時歸納鞏固的目的。并且我在此過程中要充分發揮小組討論的合作學習的作用。在活躍的課堂氣氛中解決第一個重點問題——吸熱反應和放熱反應。
三、在對比觀察的思考中調動學生學習的激情
【師】我們該如何用化學用語表示放熱反應和吸熱反應呢?
【生】閱讀教材,回答是熱化學反應方程式。
【師】熱化學反應方程式和一般的化學反應方程式有何不同之處呢?請對比觀察。
【投影】氫氣在氯氣中燃燒的化學方程式: H2 +Cl2點燃2HCl
氫氣在氯氣中燃燒的熱化學方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
【生1】熱化學反應方程式有狀態,有△H。
【生2】熱化學反應方程式的△H有“+”或“-”。
【生3】熱化學反應方程式不需要反應條件。
……
【師】觀察對比下面兩個熱化學反應方程式,你發現什么?
【投影】2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ?△H=-483.6 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?△H=-571.6 kJ/mol
【生1】水的狀態不同,△H的數值不同。
【師】繼續觀察對比第三組熱化學反應方程式,你發現了什么?
【投影】2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?△H=-571.6 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ?△H=-285.8 kJ/mol
【生1】熱化學反應方程式的計量系數不同,△H的數值不同。
【生2】△H的數值和化學計量系數成比例。
【師】根據上述的對比觀察,我們可以總結出書寫熱化學反應方程式的原則。
【投影】熱化學反應方程式的書寫原則:a.標明物質的狀態,用g、l、s分別代表氣態(gas)、液態(liquid)、固態(solid)。b.用△H 標明反應放出或吸收的熱量,放熱為負值,吸熱為正值, 數值與測定條件有關。單位為 kJ/mol。c.熱化學方程式中各物質前的化學計量數不表示分子個數,只表示物質的量,因此可以是整數或簡單分數。d.對于相同物質的反應,當化學計量數不同時,其△H 也不同,即△H 的值與計量數成正比。
……
設計意圖與反思:
熱化學反應方程式的書寫與正誤判斷是本節內容的第二個重點和難點,如何幫助學生理解和進行突破應該是這堂課的亮點。我就想通過對比普通化學反應方程式與熱化學反應方程式的不同之處,讓學生來得出熱化學方程式中要包含的要素,初步知道什么是熱化學反應方程式;進一步對比兩個狀態不同的熱化學反應方程式的不同之處,讓學生了解狀態不同則△H 也不同;再來第三組對比,讓學生知道△H 的值與化學計量數成正比。這樣層層遞進,通過用對比觀察的方法,得出書寫熱化學反應方程式時要注意的事項;水到渠成地得出歸納的結論會讓學生感覺到深入淺出,易于理解,而且是自己推出來的,就特別有成就感。從而進一步保持和挑逗學生學習的積極性,讓學生深入地參與課堂,保持學習的效率。
四、自主學習,提高邏輯思維能力
【師】化學反應中為什么會伴隨著能量轉化呢?請同學們閱讀教材36頁,找到能量變化的原因。
【生】閱讀教材后,小組討論,展示答案。
【生1】從宏觀角度看,反應物的總能量大于生成物的總能量則反應放熱;反應物的總能量小于生成物的總能量則反應吸熱。
【生2】從微觀角度看,斷鍵吸收的能量大于成鍵放出的能量則反應吸收熱量;斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量則反應放出能量。
【師】請大家利用剛才的微觀角度來解決下面的問題。
【投影】已知:斷開1mol H2中的H-H鍵需要吸收436.4kJ的能量,斷開1molCl2中的Cl-Cl鍵需要吸收242.7kJ的能量,生成1molHCl中的H-Cl鍵需要放出431.8kJ的能量。試說明H2+Cl2 =2HCl是吸熱反應還是放熱反應?
【生】思考計算,并且請一位同學到黑板板演。
【板演展示】成鍵放出熱量:431.8kJ×2=863.6 kJ;斷鍵吸收熱量(436.4+242.7)kJ=679.1kJ。所以反應為放熱反應。
【師】根據剛才的計算,我們能否總結△H與斷鍵成鍵的關系?
【生】△H=斷鍵吸收的能量-成鍵放出的能量
【投影】已知拆開1molH2需要消耗436kJ能量,拆開1molO2需要消耗496kJ能量,形成水分子中的1molH-O能夠釋放463kJ能量。你能根據以上所給的數據判斷反應:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放熱反應嗎?并通過計算得出△H 是多少。
【生】思考計算。展示。
設計意圖與反思:
通過學生自主學習,來提高自學能力和邏輯思維能力;通過△H的計算來促進學生對與化學反應中能量變化的原因的理解。
五、結語
提高學生學習化學的熱情的主陣地在于課堂,活躍的課堂氣氛根源于教師的設計。一堂好課要讓學生感覺到享受,在享受中點燃他們學習化學的激情。
參考文獻:
[1]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書﹒化學2 江蘇教育出版社,2014年6月第5版
[2]薛景云.靈動的課堂源于精妙的設計化學教與學,2014年10