【3D教育】高中化学必修2《化学能与热能》

时间:2018-08-09 来源:云幻科教

【教学目标】

知识与技能

知道化学反应中能量变化的主要原因;知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素;通过实例和实验,了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。

过程与方法

通过实验,让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,形成吸热和放热的概念;通过科学探究和学生活动,让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化,体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。

情感、态度与价值观

感知生物体内生命活动过程中的能量转化,能源与人类的密切关系,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,建立正确的能量观;通过实验培养学生的探究意识,提高学生的观察、思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获取知识,感受到学习的乐趣。

【教学重点与难点】

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。

难点:吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立

【教学过程】

一、课堂导入

【老师】观看相关趣味视频,问题思考:

1.为什么滴水可以生火?

2.举出生活中常见的化学能转化为热能的例子。

3.在能源开发与利用方面,化学应在哪些方面做出努力?

【学生】思考回答:

1.因为放出了热量。

2.生火取暖。

3.研制新型材料,提高能源的利用率和开辟新能源。

 

二、新课教授

【老师】是不是所有的反应都是放热反应?

【学生】不是。

【探究实验】氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应(P34实验2-2)

【老师】思考与讨论:

1. 发生反应的反应方程式。

2. 根据已有知识猜测这个反应中能量转化的方式。

3. 根据铵盐与碱反应所产生的物质,你认为在实验中应该要注意什么问题。

【学生】回答:

1. Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

2. 可能是吸热,因为铵盐与碱反应不需要加热。

3. 反应的产物有氨气,有刺激性气味,所以要吸收以防止污染环境。

【老师】问题启发引导:

1.物质中的原子之间是通过什么结合的?

2.化学反应的本质是什么?

【学生】回答:

1. 化学键。

2.表面是原子的重新组合,实质包含反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成。

探究1:化学键与化学反应中能量变化有什么关系

【学生】阅读32页第2段。归纳小结:

1.断键吸热,成键放热。

2.化学键断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

探究2:一个化学反应是吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?

学生阅读:32页及33页图2-1,并做以下练习:

1. 各种物质都储存有化学能。不同的物质不仅组成不同,结构不同,所包含的化学能也不同。

2. 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 生成物的总能量的相对大小。当 反应物的总能量>生成物的总能量,化学反应放出能量,当 反应物的总能量<生成物的总能量,化学反应吸收能量。

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【老师】此图说明了什么问题?

【学生】物质具有一定的能量,一种形式的能量可以转化为其它形式的能量。

【老师】依据什么判断反应吸热还是放热?播放3D教学视频:高中化学-化学反应过程中的热变化。视频中举例说明了化学反应中的放热反应与吸热反应。

【学生】通过观看视频,得出判断的依据为“能量守恒定律”。

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【老师】你对化学反应的特征有什么进一步的认识?(思考与交流:32页)

【学生】化学反应的基本特征是:有新物质的生成,有能量变化。

【归纳小结】化学反应不仅生成新物质,而且伴随能量变化。反应物的总能量>生成物的总能量,反应放热;反应物的总能量<生成物的总能量,反应吸热。

 

三、应用拓展(科学视野:35-36页)

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【老师】人类利用能源经历了三个阶段:柴草时期、化石能源时期、多能元结构时期。观看3D教学视频:高中化学-热值和燃料效率。视频内容举例了煤、石油等主要能源,突出了化学反应在将能源转化为人类所需能量的过程中起的关键作用。

 

四、课后作业

调查家里或学校“化学能转化为热能”的现状(燃料来源、主要用途、使用方式、存在问题等),写出调查报告并与同学交流。

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