《化學(xué)變化中的能量變化》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)１．知識與技能理解燃料充分利用的原理。２．過程與方法(1)通過設(shè)置家庭小實驗和研究性學(xué)習(xí)活動，關(guān)注探究能力和實踐能力。(2)通過對學(xué)習(xí)資料的查找，關(guān)注善于思考，勇于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等自學(xué)能力。3．情感態(tài)度與價值觀（1）感悟合理使用自然資源和保護環(huán)境的意識與責(zé)任感。（2）感悟合理開發(fā)利用新能源具有重要的意義。二．教學(xué)重點和難點1．重點燃料充分利用的原理。2．難點課外實驗的結(jié)果分析。三．教學(xué)用品錄像、flash動畫四．課時安排2課時五．教學(xué)流程１．設(shè)計思想本節(jié)課知識要求不高，故將其設(shè)計成一堂開放性探究課，通過家庭小實驗創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動機，通過質(zhì)疑、討論、查找資料、解疑等活動，學(xué)生自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索進(jìn)而掌握燃料充分利用的原理，增強節(jié)能意識，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力和建設(shè)國家的責(zé)任感。２．教學(xué)流程圖從實驗數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律從實驗數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律匯報不同家用燃?xì)鉄_一壺水所耗時間、煤氣的體積。將實驗結(jié)果與文獻(xiàn)資料提供的相關(guān)數(shù)據(jù)比較，分析原因工業(yè)生產(chǎn)中如何充分利用燃料的能量？工業(yè)生產(chǎn)中如何充分利用燃料的能量？燃料的充分利用包括的兩個方面討論節(jié)約燃?xì)獾姆椒ê屯緩接懻摚汗腆w、液體燃料充分燃燒的方討論：固體、液體燃料充分燃燒的方法—粉碎、霧化動畫演示熱交換原理比較不同燃料的價格、熱值，選擇優(yōu)質(zhì)燃料現(xiàn)有燃料的充分利用、新能源的開發(fā)現(xiàn)有燃料的充分利用、新能源的開發(fā)小組交流：我國能源分布情況；新能源開發(fā)方向3．流程說明（1）課前布置課題：煮沸一定質(zhì)量水消耗燃?xì)饬康臏y定具體研究方法對使用煤氣、液化石油氣、天然氣作燃料的家庭分別實施實驗，實驗環(huán)境相仿。一熱水瓶冷水（約4L）加入水壺中（可用2升的雪碧瓶量水）。記下燃?xì)獗碜x數(shù)，點燃燃?xì)猓⒒鹧骈_至最大，記下時間（精確到秒）。當(dāng)水沸騰（有大量氣泡出現(xiàn)）時，熄滅火焰，記錄所用時間和燃?xì)獗碜x數(shù)，將所得結(jié)果記入表中。燃?xì)忸愋停簹?、液化氣、天然氣……）燃?xì)獗碜x數(shù)燃?xì)庀牧肯臅r間加熱前加熱后大火中火小火燃?xì)馐褂们闆r調(diào)查表在相同條件下用中火、小火加熱，再做兩次實驗，將實驗結(jié)果填入相同的表格中。（可小組活動，合作進(jìn)行）（2）家庭實驗結(jié)果各不相同，但可分類討論找異同。比如學(xué)生可發(fā)現(xiàn)在控制相同條件下，分別用大火、中火、小火把水煮沸，記錄煤氣表讀數(shù)和時間，發(fā)現(xiàn)大火消耗時間最少，但中火消耗煤氣量最少。分析原因：大火產(chǎn)生熱量大、散熱快、比較浪費，小火產(chǎn)生熱量小、散熱少，但水燒熱后也會與空氣進(jìn)行熱交換造成浪費，所用時間又長，中火利用率最高，所用時間適中。這既培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗態(tài)度，又充分體現(xiàn)了實驗是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)這一客觀規(guī)律。（3）比較幾種燃料的優(yōu)劣(可結(jié)合教材P64-P65內(nèi)容)主要成分熱值價格煤主要為碳、還含有H、S等元素kg元/公斤液化氣碳?xì)浠衔锏幕旌衔飇gMJ/m3元/公斤管道煤氣H2----48%CH4----13%CO≤20%m3元/公斤天然氣主要成分為CH4kg元/公斤閱讀這些資料，結(jié)合生活實際（發(fā)達(dá)國家生活能源天然氣化，上海浦東居民已使用天然氣等），比較不同燃料的優(yōu)缺點，提出上海城市管道煤氣的發(fā)展方向。（4）通過對家庭小實驗的討論，小結(jié)出燃料充分利用的基本方法后，請同學(xué)再交流得出具體的工業(yè)上各種形態(tài)的燃料的充分燃燒和熱能的充分利用的方法，知識的學(xué)習(xí)從生活中來又用回到生活中。（5）現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的一個方面。六．教學(xué)過程引入：今天讓我們把眼光聚焦到小小一壺水上面。先請**同學(xué)來介紹一下他所作的家庭小實驗。錄像：學(xué)生用家用煤氣灶燒開一壺開水，記錄所消耗煤氣的體積和時間。學(xué)生：匯報家庭實驗情況老師：幾乎每個同學(xué)回家都做了這個實驗，你們是怎樣分析自己測得的數(shù)據(jù)的？生一：我把實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)作了一個比較，發(fā)現(xiàn)用我家的煤氣用掉一立方米大約可以燒五壺水，但我查找數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)理論上可以燒12壺！學(xué)生：（驚訝）哇！贊許：很好！那你們是不是也有這么大差距??？學(xué)生活動：google搜索不同燃?xì)獾臒嶂担瑢W(xué)生計算理論和實際的差值，發(fā)現(xiàn)無論用哪一種燃料都有一半以上的熱量浪費掉！講解：試想，中國有那么多家庭，每個家庭每天都在燒水，那么一年下來光燒水這一項就要浪費多少能源？更不用說其它方面了。在能源日趨緊張的今天，如何節(jié)約使用能源，如何充分的利用燃料，是擺在我們每一位同學(xué)面前嚴(yán)峻的課題。板書：燃料的充分利用老師：怎樣利用這些數(shù)據(jù)呢？生二：先分類，再比較。比如都用大火燒開水，看哪種燃料用的時間短；同一種燃料用不同大小的火焰燒開水的優(yōu)劣等等?？隙ǎ和瑢W(xué)們的思路很開闊。我們利用集體的力量將所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向和縱向的比較，這就是分類討論的科學(xué)方法。這個實驗的價值就體現(xiàn)出來了。學(xué)生活動：分組分析實驗數(shù)據(jù)交流：（實物投影實驗數(shù)據(jù)，小組代表分析）學(xué)生一：在控制相同條件下，分別用大火、中火、小火把水煮沸，記錄煤氣表讀數(shù)和時間，發(fā)現(xiàn)大火消耗時間最少，但中火消耗煤氣量最少。分析原因：大火產(chǎn)生熱量大、散熱快、比較浪費，小火產(chǎn)生熱量小、散熱少，但水燒熱后也會與空氣進(jìn)行熱交換造成浪費，所用時間又長，中火利用率最高，所用時間適中。學(xué)生二：我們認(rèn)為可以從①火焰大?、诳諝獗壤坼伒念愋廷懿煌放频拿簹庠畋容^得出熱能利用率高的節(jié)約燃料的方法。學(xué)生評價：就所做實驗對數(shù)據(jù)分析，提出可行性方案，關(guān)鍵是使燃料充分燃燒。學(xué)生三：還可以加上擋風(fēng)圈，圈狀熱水器等把余熱利用起來學(xué)生評價：熱能得到充分利用——改進(jìn)設(shè)備，利用余熱。學(xué)生小結(jié)：燃料的充分利用一、燃料的充分燃燒（足量的空氣）二、熱能的充分利用追問：空氣越多越好嗎？回答：不是，太多反而帶走熱量，更正為“適量空氣”講解：我們這樣做對個人來說是節(jié)約開支，對國家來說是節(jié)約能源。提問：那么工業(yè)生產(chǎn)中如何也做到充分利用燃料呢？提示：可以從工業(yè)燃料的特點出發(fā)學(xué)生：工業(yè)上一般用煤作燃料，可以將煤粉碎以增加燃料與空氣的接觸面積展示：圖片：輸送帶上的小煤塊學(xué)生：如果是酒精、汽油等液狀燃料可以噴成霧狀。學(xué)生：還有，我記得我小時候到爸爸的工廠里洗免費的澡，那個熱水就是利用生產(chǎn)線上的余熱加熱出來的（眾笑）展示：熱交換器flash動畫學(xué)生：老師，我們還發(fā)現(xiàn)，在控制相同條件下，分別用煤氣、液化石油氣、天然氣把水煮沸，發(fā)現(xiàn)液化氣的時間最短，但它的價格最貴。我們在指導(dǎo)燃料的充分利用后，是不是應(yīng)該學(xué)會選擇合適的燃料？肯定：這位同學(xué)很有頭腦，他有過高質(zhì)量生活的意識！顯示：比較：各種燃料的優(yōu)劣主要成分熱值價格煤主要為碳、還含有H、S等元素kg元/公斤液化氣碳?xì)浠衔锏幕旌衔飇gMJ/m3元/公斤管道煤氣H2----48%CH4----13%CO≤20%m3元/公斤天然氣主要成分為CH4kg元/公斤學(xué)生：煤的蘊藏量巨大，我國居世界第三，但含硫煤會引起大氣污染，熱值也比較低。學(xué)生：液化氣無毒、熱值高。但易爆炸。管道煤氣已運輸使用方便。但有毒，熱值較低。學(xué)生：天然氣無毒、熱值高、清潔無毒，是一種優(yōu)質(zhì)的燃料。提問：那么如何改進(jìn)上海管道煤氣的配方才比較理想？學(xué)生：增加甲烷的含量，降低一氧化碳的含量追問：但要注意什么問題？學(xué)生：煤氣灶的進(jìn)風(fēng)口要擴大或進(jìn)氣口縮小，不然會產(chǎn)生有毒氣體危害生命健康。展示：西氣東輸圖片（同學(xué)介紹工程情況）阿老師：浦東已經(jīng)大面積使用大西北的天然氣，資源和經(jīng)濟發(fā)展的互補。提問：除了節(jié)能、選擇優(yōu)質(zhì)能源，解決能源緊缺問題還有什么途徑？學(xué)生：開發(fā)新能源展示：新能源開發(fā)方向.ppt等小結(jié)：今天通過大家自己積極動手動腦發(fā)現(xiàn)能量大量浪