化学反应论文范文

2022-05-10

今天小编为大家精心挑选了关于《化学反应论文范文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。摘要:为了突出学科特点,提高复习课的教学效益,依托化学实验复习了“几种化学反应”。复习过程设计成“观察实验、回顾化学反应,联系生活、探究化学反应,社会发展、依靠化学反应”三个板块,引导学生整理了基础知识、提炼了学习方法、渗透了学科观念。

第一篇:化学反应论文范文

中美高中化学教材“化学反应与能量”专题比较研究

摘 要:“化学反应与能量”专题是学生建立化学能量观的核心载体,具有重要的教育教学价值。对中美高中教材中“化学反应与能量”专题从内容体系、栏目设置、知识素材和章复习四个方面进行比较研究后发现,美版教材内容丰富、多学科融合、栏目功能强大,能够较好地实现教材的功能,值得我国化学教材编写和教学借鉴。

关键词:教材;化学反应与能量;比较研究;能量观;核心素养

化学教材是化学课程的具体化,是对化学课程理念的体现和对化学课程内容的落实。比较研究不同教材有利于我们更好地领会教材编写的意图和价值,同时发现教材编写的不足和缺陷,从而做到有整合地高效地用教材教,更好地实现课程目标。

“化学反应与能量”是高中化学的重要组成部分,具有重要的教育教学价值。从知识领域划分,“化学反应与能量”属于化学热力学内容,主要研究物质在化学变化中所伴随着的能量变化,并对化学反应的方向和进行的程度做出准确的判断;从知识所承载的化学观念及育人功能来看,“化学反应与能量”是学生建立化学能量观的核心载体,使学生更好地认识化学的社会价值,发展学生的核心素养。本文就我国人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》[1,2](以下简称“人教版”)与美国高中主流理科教材《化学:概念与应用》[3](以下简称“美版”)中“化学反应与能量”专题进行比较研究,从内容体系、栏目设置、知识素材、章复习等四方面分析差异,旨在为我国教材编写及教师教学提供参考。

一、中美教材“化学反应与能量”比较研究

(一)内容(编排)体系的比较

人教版与美版中“化学反应与能量”都分为两部分编排,体现了认知的螺旋式发展。核心内容都包含反应热、吸热反应、放热反应、热化学方程式、反应热的计算及应用等。但两版教材的主体内容仍存在较大差别(见表1)。人教版篇幅共计23页,美版共计39页,美版内容篇幅量大、知识覆盖面广,更注重学科间的交叉和知识间的逻辑关系,有助于学生对化学反应与能量知识体系及化学能量观的建构,以及多角度、深层次地思考和认识化学及其价值。

1.关于熵及化学反应的方向

能量观是由能量本质观、能量形式观、能量转换观、能量耗散观和能量守恒观等构成的认知体系。美版在本专题介绍了化学反应的动力、熵的概念及意义、化学反应方向的判断。用焓变和熵变说明化学反应的方向涉及化学中的能量耗散,有利于学生了解化学反应的方向、全面地认识能量现象[4],形成科学的化学能量观。人教版在本专题中未提及熵和化学反应的方向,而是放在选修4第二章“化学反应速率与化学平衡”的最后一节“化学反应进行的方向”中讨论,这样的编排弱化了知识体系及能量概念系统的建构,也未能揭示概念应用的本质(从能量角度研究化学反应),不利于学生形成全面的能量观。

2.关于能源及其利用中的经济、环保问题

利用化学开发使用能源是化学重要的社会价值。人教版提到了能源的重要性,化石燃料不能再生,解决的办法是开源节流。但没有具体说明措施,只停留在知识介绍的层面,没有上升到感悟现实意义的层面。美版详细介绍了能源经济学、能源利用效率。从铝制品的回收利用、化学能转化为电能、使用催化剂节能、熵及提高工业效率等多方面阐述能源的利用及节能原理、方法,探讨可再生能源及其意义。这样将化学知识与自然、社会以及科学、技术融合起来,渗透STSE教育,有利于学生形成正确的科学(能源)观念及环保意识;更能体现学习是为生活服务,为人类服务的理念,形成正确的价值观。催化剂、化学能转化为电能等内容两版教材都有章节专门学习,但美版在此集中介紹体现了教材内容的整合性与全面性以及教材编制的实用性与灵活性,能更好地实现教材的功能与价值。

3.关于光合作用

太阳是地球的能量之源,太阳能经过光合作用转化为化学能为地球上的生命体利用,能量的来源及转化是我们理解生命存在的基础。美版将生物学知识与化学学科有机融合起来,使学生在科学的大观念下建立了较为系统的能量和物质转化的转化观与守恒观,为学生进入大学的科学学习奠定了思想观念基础。人教版不学习此部分内容(只在必修2的“科学视野”栏目中介绍了生物体中的能量转化),隔断了学科间密切融合的内容及学生跨学科思维的形成,单科思维不利于学生科学观念的形成与核心素养的发展。

4.关于化学反应热的测量、计算

反应热的测量与计算是能量研究的重要内容。人教版以实践活动的形式学习了中和热的测定;通过例题让学生较系统地掌握盖斯定律及反应热的计算,形成能量守恒观。美版在同一节内容学习热量测量及计算,使学生明确实验与计算的关系而不是纯粹的计算技能;涉及的是食物中蕴含的能量,与健康生活密切相关,促进学生形成正确的价值观念。总之,人教版更重视盖斯定律理论和计算,严谨、难度大;美版更关注反应热的测量和应用,实用、难度小。

(二)栏目设置的比较

栏目是课堂教学内容的载体,是激发学生学习兴趣的“中介”手段,使学习的指向更为明确。如表2所示,人教版栏目重视与社会联系,注重对学生正确价值观的培养;但有的栏目功能较弱,如科学视野栏目供学生自主选择阅读,没有设计问题,学生学习的有效性不强。美版栏目新颖多样,紧密联系生活、社会,多学科交叉,每个栏目功能独特(见表3)。总之,美版栏目突出学科性,兼顾综合性,功能强大,学习指导性强;人教版重在传授知识与技能,与其他学科及生活的融合性及功能性显得不足。

(三)知识素材比较

教材中的知识素材是其内容的补充与诠释,素材选用是否恰当影响着学生对知识的理解与掌握以及学生对化学学科价值的理解。比较发现(见表4),美版突出的特点是引入大量精彩的图片,从不同角度恰到好处地将难懂、抽象的化学知识以学生熟悉的画面形象地展现在学生面前,增强了内容的直观性、可读性,降低了学习难度。科学史话可以让学生知道相关历史事实的来龙去脉,有利于学生更好地理解科学的发展历程,促进学生形成正确的科学观与价值观。

(四)章复习比较

章复习是学生巩固知识和发展认知系统的重要载体,从表5可知两版本的章复习差异较大。人教版只有“归纳与整理”对本章重点知识点进行总结,没有复习题。美版设计精细,除知识概要外,还有更细的分类引导问题。美版章习题与节习题分层设置,难度逐渐加深,注重对知识的本质理解与应用;内容注重生活化设计、多学科综合,促进学生思维深化、能力提高和素养发展。

二、结论与启示

化学能量观是重要的科学观念,具有重要的教育教学价值。只具有具体知识、方法和技能,没有正确科学观念的人,科学素质必定不会高[5]。从以上比较可知,美版内容全面丰富,多学科融合,注重知识的逻辑关系,突出知识体系与化学能量观的完整建构;图片新颖多样,栏目功能强大,指导性强;习题层次清晰,难度适中,强化理性思维与知识概念的应用,很好地实现了教材的功能,达成了建构化学能量观和认识化学学科价值、社会价值的课程目标。我国化学教材编写和化学教学可以从以下三方面加以改进。

(一)内容选取上,突出学科性,兼顾融合性,凸显STSE教育

化学是一门中心学科,与物理学、生物学、地理科学、文学、艺术、历史以及生命健康等密切相关。化学教材不应该仅传递化学知识与技能,更应该体现化学的学科价值、社会价值和育人价值。在教材编写及教师教学中选取内容要以化学为中心,跨学科融合;贴近生活、社会实际,凸显STSE理念。培养学生建立多学科综合意识,指导学生用STSE的思维模式思考化学及其价值,促进学生科学观念、核心素养的形成与发展。

(二)内容呈现上,丰富素材和栏目,强化教育功能

教材的内容呈现是知识与课程理念最为直接的载体,是向学生傳递知识、渗透科学思想的媒介,影响着教材价值的实现。在教材编写及实际教学中要注重素材的多样性和实用性,强化其教育功能。教材栏目设置要整体规划,富有启发性,突出功能性。要注重设置跨学科综合性栏目,结合多样化的问题情境,引导学生从知识记忆转向整合不同信息进行理性分析、解决问题,增强其思维能力、认知能力和跨学科联系的敏感性[6],从而提升核心素养。

(三)章复习应精细设计,促进素养发展

复习是学习的重要环节。章复习设计可分为两部分,一部分用概念图、表格、思维导图等工具引导学生对专题知识进行梳理,促进学生对知识的结构性建构。另一部分是习题,新版课标强调,要重视化学习题设计的创新,发挥习题在促进学生化学学科核心素养发展方面的作用[7]。习题要精细分类设计,功能明确;重视情境化设计,渗透STSE教育;重视多学科交叉,知识多角度运用。习题要发展学生的理性思维、知识迁移能力和解决问题的能力,培养学生的创新精神与实践能力,促进学生核心素养的形成与发展。

参考文献:

[1]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2007:26–33.

[2]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学(选修4)·化学反应原理[M].北京:人民教育出版社,2007:1–15.

[3]菲利普,等.化学:概念与应用[M].王祖浩,等译.杭州:浙江教育出版社,2008:62–64,726–761.

[4]吴俊明,吴敏.化学课程中的能量与化学能量观——关于科学观念和科学观念教育的思考之六[J].化学教学,2015(1):7–11.

[5]吴俊明,吴敏.为什么要关注科学观念——关于科学观念和科学观念教育的思考之一[J].化学教学,2014(4):3-6,13.

[6]陆孟君,王世存,王红梅.美国高中化学教材中跨学科内容分析——基于《化学:概念与应用》的教材分析[J].化学教学,2019(11):26–30.

[7]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018:83.

作者:闫银权

第二篇:依托化学实验,复习“几种化学反应”

摘要:为了突出学科特点,提高复习课的教学效益,依托化学实验复习了“几种化学反应”。复习过程设计成“观察实验、回顾化学反应,联系生活、探究化学反应,社会发展、依靠化学反应”三个板块,引导学生整理了基础知识、提炼了学习方法、渗透了学科观念。

关键词:化学实验;复习课;几种化学反应

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.024

“认识几种化学反应”是《义务教育化学课程标准(2011年版)》中一级主题“物质的化学变化”下的一个二级主题,是化学学科的核心内容,也是九年级化学教学的重点、难点。因此,笔者在中考前夕安排了有关的专题复习。

一、设计理念

通过近9个月的学习,学生已经学习了4种基本反应类型,并具有观察反应现象、分析反应原理的能力,能用化学反应的知识解释生活中的一些现象。特别是在经历了徐州市“学讲方式”课堂训练后,学生的自主学习、合作学习能力都有很大程度的提升。但是,由于化学反应类型的知识点比较零散(穿插在教科书的上下册中),因此这节复习课既要注重基础性的总结,又要兼顾拓展性的提升。

本节课的复习过程设计成三个主要板块:观察实验、回顾化学反应一联系生活、探究化学反应一社会发展、依靠化学反应。每个板块,都以化学实验为依托,如课前十分钟(课间),播放了《奇妙的化学反应》视频,开阔了学生的视野,促进主体先行;第一板块是通过演示一组化学多米诺实验,创设学习情景,引入学习主题(因为实验涉及的反应正好是初中化学中的4种基本类型);第二板块是通过设计化学实验解决实际问题(如真假黄金的鉴别、检验洁厕灵的酸碱性等),从而增强学生学以致用的能力;第三板块涉及铵盐与碱反应、酸雨的中和等实验,以帮助学生认识化学反应的作用。

整节课重视用讨论代替讲述、用互动改变被动、用争论取代提问,以促进学生自主学、合作学、质疑学、学进去、讲出来、教别人。教师自始至终做课堂教学的组织者、引导者、参与者,注重树立学生自信、挖掘学生潜能、启迪学生智慧,努力打造自由、民主、有序、高效的生态课堂。

另外,本节复习课重视归纳知识、提炼方法,让学生在基础知识、基本技能的整理中强化应用、感受创新、训练思维、促进动手、提升能力。

二、预设目标

根据“课程标准”和教材的要求,并结合学情,预设本节课的教学目标如下:

1.能根据实验现象,猜想可能发生的化学反应。

2.能利用化学反应的知识,解决简单的实际问题。

3.能熟练书写相关反应的化学方程式,并判断反应的基本类型。

4.感受化学反应的重要作用(获取新物质、提供能量、保护环境)。

三、重点难点

教学重点:认识4种基本反应类型及其应用。

教学难点:能运用化学反应解决简单的实际问题。

四、教學过程

课间十分钟播放视频《奇妙的化学反应》。

1.实验导入走进专题

【引入】相信同学们都被刚才播放的视频中绚丽多彩的实验现象震撼了。今天老师也带来了一个神奇的化学实验。

【演示】化学“多米诺”实验(装置见下图),引导学生观察现象(A中产生大量气泡,B中液体被压入C中,C中红色液体逐渐褪成无色,随后D中产生大量气泡,接着E中产生大量的肥皂泡;点燃肥皂泡,发出爆鸣声)。

【设问】为什么会出现这些现象?请你大胆猜想几个容器中装的是什么药品。学生先独立思考,然后组内交流。

【点拨】饮料瓶A中发生的反应是二氧化锰催化双氧水,产生的氧气将B瓶中的稀盐酸压到盛有氢氧化钠溶液(滴有酚酞)的C瓶中,中和了氢氧化钠,所以红色褪去;接下来,C瓶中的溶液慢慢变成酸性,然后又被压入到盛有锌粒的D瓶中,稀盐酸与锌反应产生氢气;氢气进入烧杯E中,吹出很多肥皂泡;肥皂泡中的氢气能被点燃,并发出爆呜声。

【练习】学生在白板上书写相关反应的化学方程式,并注明反应的基本类型。

【过渡】今天,我们就来复习“几种化学反应”。

2.小组合作整理归纳

【讲述】请同学们以小组为单位,把你们知道的化学反应按照分解、化合、置换、复分解的顺序写在白板上,每种类型写一个即可。

【练习】学生在白板上书写化学方程式,并注明反应的基本类型。教师巡视、指导。

【投影】下面的表格,请学生完成其中的空白。

【设问】是不是所有的化学反应都属于这4种基本反应类型呢?

【分组实验】学生向澄清石灰水中吹气。

【投影】“一氧化碳还原氧化铁”实验(片段)。

【小结】有些化学反应并不属于这4种基本类型,即化学反应的4种基本类型不能包含所有的化学反应,所以划分化学反应的类型还有其他标准。像一氧化碳还原氧化铁的反应就属于氧化还原反应,二氧化碳与氢氧化钙的反应类型至今还没有定论。

3.联系生活学以致用

【提问】化学反应在生产生活中有着广泛的用途,请同学们举例说明。

【学生1】冶炼金属。

【学生2】合成药物。

【学生3】治理污水。

【学生4】化学除垢。

【学生5】制作焰火。

【讨论】下列实验方案如何设计:①黄铜(铜锌合金)与黄金在外观上很相似,怎样鉴别真假黄金?②洁厕灵主要用于清除马桶内的垢状物,怎样证明洁厕灵显酸性?③复方氢氧化铝和复方碳酸氢钠片,都能用于治疗胃酸过多,如何鉴别它们?

教师巡视、指导、参与;讨论结束,学生汇报实验方案。

【点评】就学生提出的各种实验方案,进行点评、修改或确认。

【分组实验】各小组利用教师准备的仪器和药品,完成上述三个实验。

【小结】利用化学反应可以解决生产生活中的很多问题,所以研究化学反应可以提高生活质量、促进社会发展。

4.拓展深化当堂检测

【演示】教师将少量的烧碱(或熟石灰)、氯化铵(或硫酸铵)装入小塑料袋内,密封后,用手搓揉塑料袋。学生注意观察实验现象。

【小结】铵盐与碱反应会放出氨气,所以铵态氮肥不能与碱性物质混用,否则会降低肥效。

【出示资料】19世纪末,随着世界人口的增长以及工业发展和军事的迫切需要,爆发了全球范围的粮食危机。德国化学家哈伯历经无数次实验,在实验室里固氮成功,结束了人类完全依靠天然氮肥的历史,奠定了大规模合成化肥的基础,缓解了粮食危机。哈伯也因此获得1918年的诺贝尔化学奖。

【练习】学生完成学案上对应的练习题:

将空气中的氮气转化成各种氮肥的过程如图所示。分析工艺流程,回答问题:

①流程Ⅰ中反应的化学方程式为________,

其基本反应类型属于__________。

②流程Ⅱ中氨气与某物质反应后生成一氧化氮,则该物质一定含有的元素是________。

③“化学反应的绿色化”要求原料物质中所有原子能完全被利用且全部转入期望的产品中。下列反应类型中,一定符合“化学反应的绿色化”要求的是 ( )

A.化合反应 B.分解反应

C.置换反应 D.复分解反应

【小结】任何化学反应都要遵循质量守恒定律,化学变化的实质就是分子先分解成原子,原子再重新组合成新的分子。

【设问】化学反应除了有新物质的生成外,其反应过程通常还伴随着能量的转变,而这种能量变化也可以为我们所用。请同学们列举一些生产生活中利用化学反应能量的实例。

【学生1】烧煤取暖。

【学生2】暖宝宝中的发热剂。

【学生3】火箭推进剂。

【学生4】火力发电。

【小结】小到衣食住行,大到太空的探索,化学反应给我们提供了很多能量。

【过渡】长期以来,人们在发展工农业生产、交通运输的同时,忽视了环境保护,导致环境恶化。人类要想继续生存和发展下去,就必须保护和改善我们的自然环境。而治理很多环境污染问题,化学反应起到了举足轻重的作用。

【演示】在滴有石蕊试液的酸雨(用稀硫酸代替)中滴入石灰水,等到溶液红色刚好褪去时停止滴加石灰水,然后测量混合溶液的pH(约为7)。

【讲述】人们常用熟石灰治疗酸雨,可以在空中撒布熟石灰以中和酸雨,也可以将适量的熟石灰加入煤中以固硫。

【小结】化学反应可以获取新物质、提供能量、保护环境。

5.情感升华总结评价

【提问】通过本节课的学习,同学们收获了什么?

【学生1】加深了对4种基本反应的了解。

【学生2】认识了化学反应的作用。

【学生3】利用化学反应可以解决生活中的很多问题。

【结束语】我们的人生恰如这化学反应,有分有合,有失有得。在前行的道路上,面对荆棘,我們终将分解掉困苦,置换出前行的勇气和动力,从而化合出精彩的人生!

五、板书设计

板书不能是学习内容的简单罗列,也不能是讲解内容的机械重复,必须提纲挈领、画龙点睛。鉴于此,笔者根据教学目标、教学环境和教学流程精心设计了如下“提纲式”板书:

六、案例反思及评析

如果说新课是栽好一棵树,那么复习课则相当于育好一片林,其难度显而易见。本节课准确把握学情,紧扣“课程标准”,依托化学实验,积极践行“学讲方式”理念,因此,上出了精彩、透出了新意、生出了实效。

首先,通过化学多米诺实验将4种反应类型巧妙的融为一体。这样设计,不仅从新的视角呈现了已经学习的化学反应,而且水到渠成地进入了学习主题——复习“几种化学反应”。因此,该情境导入具有很强的针对性、新颖性、科学性和趣味性。

其次,始终坚持“自主学习”“合作学习”“学生‘教’学”等原则。在对化学反应类型的总结及化学方程式的书写中,教师注重促进主体行为向着“自主学、合作学、质疑学”的境界发展,不断激发学生“学进去、讲出来、教别人”的积极性,从而实现基础知识的深化、基本规律的提炼、学科观念的提升。尤其在“讲出来、教别人”的过程中,学生不仅有口头的表达、一对一的交流,还有白板的展示、实验的演示等,从而促进复习目标的达成、强化综合素质的发展。另外,师生还通过分析二氧化碳与石灰水的反应、一氧化碳还原氧化铁的反应等,使学生认识到化学反应类型划分的阶段性、发展性和局限性等。

第三,注重基础知识在生产生活中的应用。基于“学讲方式”的化学教学,其最终目的还是为了培养学生学以致用的能力,全面提高学生的科学素养。因此,宗老师精心设计了“学以致用”的版块,借助于湿法冶金、食醋除垢、配制烟幕弹与照明弹等素材设置联系实际的问题,促进学生认识到化学反应在生活生产中有着广泛的应用。

第四,体现学科特点,将化学实验贯穿始终。这节复习课既有基于化学实验的课堂导入,又有真假黄金的初步鉴别、洁厕灵酸碱性的检验、氢氧化铝和碳酸氢钠的区分等实验探究活动,充分发挥了化学实验的培智、激趣、练技、育德等多种功能。尤其在实验探究的过程中,以教师为主导,适时提出问题,以学生为主体,不断寻求解决问题的方案,通过设置疑问、理论探讨、小组合作、实验验证等系列活动,着力培养学生的人文底蕴、科学精神、健康生活、责任担当、实践创新等素养,从而促进学生的可持续发展。

另外,在教学过程中,老师始终面带微笑,能弯下腰来说话,充分体现教学民主和对学生的亲和力。语言生动形象,说话抑扬顿挫,能够循循善诱,注重启发诱导,适时铺垫释疑,促进了学生的知识建构。重视激励学生参与学习过程,让各个层次的学生都体验成功,因此课堂上“没有被遗忘的角落”。

总之,这节复习课没有简单重复“热剩饭”。对化学知识进行了深化,对学科内容进行了拓展,对科学方法进行了提炼,对学科观念进行了渗透,对核心素养进行了培育,对情感态度价值观进行了升华,所以这是一份添油加醋的“蛋炒饭”,有滋有味有营养。

作者:宗金媛 李德前

第三篇:《化学反应中的热量》教学设计

摘要:化学键的断裂与形成与化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的关系,懂得判断一个化学反应过程是吸收能量还是放出能量的方法;掌握热化学方程式的书写,并能利用它来判断是放热反应还是吸热反应。化学键与化学反应中的能量关系,热化学方程式的书写及热化学方程式中ΔH与放热反应、吸热反应的关系。

关键词:反应;热量;现象;能量;过程

一、 教学目标

知识与技能:

(1) 通过学习化学能可以转化为热能、电能、光能等知识,判断生产和生活中的能量转化。

(2) 通过化学反应过程中化学键的断裂和形成等多角度判断从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化并形成吸热反应和放热反应的概念。

(3) 掌握热化学方程式的书写规则,了解提高燃料燃烧效率的途径。

过程与方法:

(1) 通过课程的讲解引导学生去发现新问题。在问题的提出、研究、解决的过程中培养学生解决问题意识,并学会独立解决思考。

(2) 通过演示实验观察、分析实验现象,并总结实验现象形成结论写成书面报告。

情感、态度与价值观:

(1) 通过实验激发学生学习化学的兴趣,树立将化学知识应用在生活生产中的意识。

(2) 通过本课程的学习,懂得燃料燃烧对环境的污染,提高环境保护意识,在生活中应养成良好的习惯。

(3) 帮助学生用化学的视角认识能源和自然、环境、社会的关系,了解能源问题与化学科学的密切关系。

二、 教学重点和难点

重点:化学键的断裂与形成与化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的关系,懂得判断一个化学反应过程是吸收能量还是放出能量的方法;掌握热化学方程式的书写,并能利用它来判断是放热反应还是吸热反应。

难点:化学键与化学反应中的能量关系,热化学方程式的书写及热化学方程式中ΔH与放热反应、吸热反应的关系。

三、 教学过程设计

[引课]你见过化学反应中伴随着的能量转化吗?能举出具体例子吗?

[演示实验]镁条燃烧。

[提问]通过观察到的现象,你能说出该化学反应中伴随着的能量转化方式吗?

(通过观察、思考、交流、讨论,引导学生分析该反应中有哪些能量的变化及能量之间的转化?)

[媒体播放]几种常见化学反应的能量变化。

(通过生活中的一些实例,如电池、车的蓄电池等等引导学生说出这些化学反应过程中的能量变化,进一步让学生认识到化学反应中常伴随着能量的转化;不同形式的能量之间在一定条件下可以相互转化。)

[板书]一、化学反应中的能量转化

[提问]化学反应中为什么会伴随着能量转化?

[媒体展示]

[学生活动]

1. 观察图像,学会识图。

2. 交流、讨论。

[讲授]化学反应中会伴随着能量转化是因为反应物与生成物的能量的变化,放出和吸收的能量不同。根据反应物的总能量与生成物的总能量的大小能够判断化学反应是放出能量还是吸收能量。不同的化学反应以及不同条件下的化学反应伴随发生的能量变化不一定相同。这节课的重点就是研究化学反应中的能量变化。

[演示实验]生石灰与水混合煮鹌鹑蛋。

(通过播放媒体课件要求学生分析生石灰与水混合煮鹌鹑蛋过程中有哪些能量的变化,体验化学反应中能量变化过程。)

[学生实验]1. 铁片与盐酸反应。

2. 氢氧化钠加水溶解触摸烧杯底部观察现象。

3. 氯化铵晶体与氢氧化钡晶体在烧杯中混合溶解观察现象。

[板书]二、吸热反应和放热反应

吸热反应:放出热量的反应,其反应物的总能量高于生成物的总能量。其实质是,反应物的旧键断裂吸收的能量<生成物形成键释放出的能量。由于放出热量,整个体系能量降低。

放热反应:吸收热量的反应,其反应物的总能量低于生成物的总能量。其实质是,反应物旧键断裂吸收的能量>生成物成键释放出能量。由于吸收热量,整个体系能量升高。

[问题]如何用化学用语表示放热反应和吸热反应?

示例:2H2(g)+O2(g)2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1

[讲授]该热反应方程式表示2mol氢气跟1mol氧气完全反应生成水蒸气时,放出483.6 kJ热量。ΔH的单位为kJ·mol-1,ΔH为负值表示该反应是放热反应。

[分组讨论]

1. 热化学方程式与化学方程式的区别。

2. 2H2(g)+O2(g)2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=?

以上两个热化学方程式的ΔH是否相同?说明原因。

3. 化学方程式2H2+O2点燃2H2O和H2+1/2O2点燃H2O有何不同?

4. H2(g)+1/2O2(g)H2O(l);ΔH=a kJ·mol-1。a=?

5. H2O(l)H2(g)+1/2O2(g);ΔH=b kJ·mol-1。b與a的关系如何?

[分析、归纳]从引导学生认识物质的状态(固态、液态、气态)会影响反应热的大小,说明在热化学方程式中要标明物质的状态;让学生知道热化学方程式计量数可以用分数表示;让学生知道计量数与热值的关系。

[讲授]化学反应的本质是原子的重新组合。在反应中,旧分子→原子→新分子,旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。我们就可以通过化学反应过程中断开旧的化学键所吸收的能量与形成新的化学键所放出的能量变化来判断这个化学反应是吸热反应还是放热反应。

[问题]对于化学反应:4H2(g)+2O2(g)4H2O(g),已知拆开2 mol H-H键需要消耗872 kJ能量,拆开2 mol O-O键需要消耗992 kJ能量,形成水分子中的2 mol H-O键能够释放926 kJ能量。你能根据以上的数据判断4H2(g)+2O2(g)4H2O(g)是放热反应还是放热的反应吗?请通过计算回答。

[学生活动]计算,讨论。

[讲授]可以根据反应物的总能量与生成物的总能量差来判断某化学反应是放热反应还是吸热反应。当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应表现为吸收能量,以吸热的形式发生反应,称为吸热反应。当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应表现为放收能量,以放热的形式发生反应,称为放热反应。

[媒体展示]化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系

[讨论、分析、归纳]课本“交流与讨论”栏目的内容。

[过渡]氢气可作燃料,还有很多用途。还有哪些物质常用作燃料?

[板书]三、可燃物质燃烧放出的热量是否一样呢?

[思考]1. 物质量相同的不同的可燃物质燃烧所放出的热量一样吗?

2. 甲烷、煤气代替煤炭作为民用燃料,有什么好处?

[板书]1. 不同的燃料燃烧的热值比较

2. 如何科学合理应用燃料

[学生活动]通过引导学生读书、同伴互助,师生交流,自主解决问题。了解可燃物质燃烧如何提高燃烧效率的途径,懂得利用生活垃圾制取沼气燃料,减少燃料对环境的污染。

[本节小结]化学反应中能量变化可以看成是旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。通过这节课的学习,我们应该懂得以下知识:

1. 化学反应的判断依据是有新物质生成,反应前后的总能量是不同。

2. 任何化学变化不但要遵循质量守恒还要遵循能量守恒的规律。

3. 如何用化学变化前后的能量变化以热量形式表示出来。

4. 吸热反应、放热反应的定义和判断的方法。

5. 熟练书写热化学方程式并懂得热化学方程式表示的意义。

6. 不同的可燃物质燃烧释放的热量不一样,学会如何提高可燃物质燃烧的利用率,保护好我们的环境。

四、 板书设计

化学反应中的热量

1. 化学反应中的能量转化

2. 吸热反应和放热反应的定义

3. 热化学方程式的书写

4. 可燃物质的燃烧能量变化

五、 教学反思

能量包含热量,热量是能量的一種,在教学过程中不能混为一谈。教学设计中,先介绍能量再介绍热量(概念从大到小),还是先介绍热量再介绍能量(概念从小到大),教学效果各有千秋。

设计直观、有趣、源于生活的实验,如用生石灰煮鸡蛋、自热食品等实验化学,能让学生乐于探索、发现化学问题,感受化学是有用的。

作者:赖传森

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