第一節(jié)化學能與熱能教學設計課題名稱第一節(jié)化學能與熱能教師姓名童雪祥學生年級高一課時1教學內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容《化學能與熱能》是繼學生學習完《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》之后，讓學生能夠以化學鍵切入從微觀角度理解化學能與熱能轉(zhuǎn)化的關(guān)系，同時也為學生今后學習選修4《化學反應原理》第一章第一節(jié)《化學反應與能量變化》打下基礎，這樣的安排是既有學習的階段性，又有必修、選修的層次性，在具體內(nèi)容上前后還有交叉和重疊，學生對概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升形態(tài)。因此本節(jié)內(nèi)容的設置起到承前啟后的作用。教材分三個部分第一部分：教材先從化學鍵知識入手，說明化學鍵與能量之間的密切關(guān)系，揭示了化學反應中能量變化的主要原因。然后分析了化學反應過程中反應物和生成物的能量儲存與化學反應吸收還是放出能量的關(guān)系為后面強調(diào)與“質(zhì)量守恒一樣，能量也是守恒的”的觀點作了鋪墊。第二部分：教材通過三個實驗，說明化學反應中能量變化主要表現(xiàn)為熱能的形式，意圖提出吸熱反應和放熱反應的概念。第三部分：為了拓寬學生的科學視野，教材圖文并茂地說明了生物體內(nèi)生命活動過程中能量的轉(zhuǎn)化、能源與人類社會發(fā)展密切相關(guān)，來幫助學生建立正確的能量觀。學生分析知能貯備：初中學習的“化學與能源”知識、質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律和前一章的化學鍵的內(nèi)容為本節(jié)關(guān)于反應中能量的變化分析奠定了基礎。認知方式：學生體驗過先理論分析、后實驗驗證或先實驗探究、后理論分析的認知方式。學生在學習中可能產(chǎn)生的困難：我們的學生文化基礎比較薄弱，在從微觀和宏觀兩個角度理論上分析化學反應與能量變化的關(guān)系可能存在相當在的困難，因此我在教學中多次通過動畫演示類比，盡可能引導學生直觀地接受和理解。教學目標知識與技能①了解化學鍵的斷裂、形成與化學反應中能量變化的關(guān)系。②通過實例和實驗了解化學能與熱能的轉(zhuǎn)換。③培養(yǎng)學生的實驗操作技能。過程與方法創(chuàng)設情景：通過氧炔焰切割鋼板讓學生從直觀上感受到化學能與熱能的轉(zhuǎn)化及其應用。實驗探究：通過設置不同反應類型的化學實驗讓學生更直觀地認知和歸納出放熱反應和吸熱反應。合作探究：通過讓學生進行自主閱讀、思考、討論，完成從宏觀和微觀地角度解釋化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。從而真正突破本節(jié)內(nèi)容的重點和難點。情感態(tài)度與價值觀通過化學實驗的探究，讓學生感受到化學能與熱能轉(zhuǎn)化之神奇，通過關(guān)注化學能源，使學生感受到化學學科的價值與魅力，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生關(guān)注人類、環(huán)境和社會。教學重點化學鍵與化學反應中能量變化的關(guān)系，吸熱反應和放熱反應兩個概念。教學難點從微觀角度理解化學反應中的能量變化，掌握化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。教學策略的選擇與設計根據(jù)學生的實際學情，為了讓學生更淺顯易懂地認知本節(jié)內(nèi)容的重點、難點，我將教材的編排打亂，設計成“實驗——理論——應用”三個板塊：板塊一從實驗探究認知放熱反應和吸熱反應板塊二從理論分析放熱反應和吸熱反應的原理板塊三人類化學能與熱能轉(zhuǎn)化的應用和意義教學環(huán)境及資源準備1．儀器：試管、溫度計、燒杯、洗瓶、水槽各6套2．試劑：6mol/L的鹽酸、鎂條、Ba(OH)2·8H2O、NH4Cl、2mol/L的鹽酸、2mol/L的NaOH溶液3．多媒體教學設備4．課件教學過程教師活動學生活動設計意圖1播放“氧炔焰焊接和切割鋼板”的視頻。并拋出設問：“氧炔焰能夠切割鋼板，說明了什么？”觀看視頻和回答問題“化學能轉(zhuǎn)化成了熱能”。讓學生直觀地感受化學能轉(zhuǎn)化為熱能。2“那么化學能與熱能之間是如何轉(zhuǎn)換的呢，下面我們先進行幾個分組實驗”引入分組實驗。3分發(fā)儀器和試劑，并組織和指導學生開展分組實驗操作，特別強調(diào)學生觀察和記錄實驗現(xiàn)象。進行實驗操作，并觀察和記錄實驗現(xiàn)象。實驗2—1實驗操作：在一支試管中加入2~3mL6mol/L的鹽酸溶液，再加入用砂紙打磨光的鎂帶。實驗現(xiàn)象：有產(chǎn)生，溫度計測量溶液溫度的變化或用手觸摸試管外壁底部，溫度。實驗結(jié)論：說明此反應是（放出或吸收）熱量。實驗2—2實驗操作：將約20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與約10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速攪拌，聞氣味，用手燒杯外壁底部，試著用手拿起燒杯。實驗現(xiàn)象：有氣味的氣體產(chǎn)生，用手觸摸感覺燒杯壁，用手拿起燒杯，玻璃片。實驗結(jié)論：說明此反應是（放出或吸收）熱量。實驗2—3實驗操作：在50mL燒杯中加入20mL2mol/L的鹽酸，測其溫度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液，測其溫度，并緩緩地傾入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌。觀察反應中溶液溫度的變化過程，并作好記錄。實驗現(xiàn)象：反應前：鹽酸的溫度；NaOH溶液的溫度。中和反應后溶液溫度。實驗結(jié)論：說明此反應是（放出或吸收）熱量。進行實驗體驗，從直觀上感受放熱反應和吸熱反應的熱效應。將鋁片改為鎂帶熱效應更顯著，速率更大。完成本節(jié)內(nèi)容有關(guān)知識與技能、過程與方法的教學目標。4請各組派一名學生回答：哪些反應放熱？哪些反應吸熱？回答：類似活潑金屬與酸反應、酸堿中和等反應都是放熱反應，類似Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體之間的反應為吸熱反應引導學生歸納出放熱反應和吸熱反應的定義及分類。5板書：一、化學能與熱量的相互轉(zhuǎn)化。1．放熱反應和吸熱反應。2．常見的放熱反應和吸熱反應。作好筆記對放熱反應和吸熱反應作出系統(tǒng)的歸納小結(jié)。6提問：“為什么有的反應放熱、有的反應又吸熱呢？請同學們先閱讀教材P32~P33相關(guān)內(nèi)容后進行總結(jié)性回答?！遍喿x教材P32~P33，并進行小組討論和歸納總結(jié)。引導學生從微觀和宏觀兩個角度對放熱反應和吸熱反應進行理論上分析和解釋。7先引導學生從微觀角度進行分析。并展示Flash動畫演示畫面：再引導學生從宏觀角度進行分析。并展示Flash動畫演示畫面：結(jié)合動畫演示，各小組派一名學生對放熱反應和吸熱反應從微觀和宏觀角度進行總結(jié)性口頭展示。同時傾聽其他小組成員的發(fā)言并可進行自主補充。主要通過學生的口頭展示了解學生對此理論的理解程度，同時，通過借助動畫演示，能夠讓學生更直觀地理解相關(guān)理論的形成過程。完成本節(jié)內(nèi)容有關(guān)知識與技能、過程與方法的教學目標。8板書：二、從微觀和宏觀角度分析放熱反應和吸熱反應的原理。微觀角度宏觀角度放熱反應斷鍵吸收的能量＜成鍵放出的能量反應物總能量＞生成物總能量吸熱反應斷鍵吸收的能量＞成鍵放出的能量反應物總能量＜生成物總能量作好筆記。從理論上結(jié)放熱反應和吸熱反應作出小結(jié)歸納。9提問：“人類對化學能與熱能之間的轉(zhuǎn)化有哪些應用，其具有哪些重大意義以及我們應該如何樹立正確的能源觀呢？請同學們先閱讀教材P34~P36，然后對上述問題進行歸納小結(jié)”閱讀教材P34~P36，并針對老師提出的問題進行討論和總結(jié)性口頭展示。引導學生了解化學能與熱能之間轉(zhuǎn)化對人類社會發(fā)展的重要性，并逐步樹立正確的能源觀。完成本節(jié)內(nèi)容中的情感態(tài)度與價值觀的教學目標。10板書：三、化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化的意義。四、人類利用能源的三個階段。作好筆記。對人類社會利用化學能與熱能之間的轉(zhuǎn)化及其重要意義進行小結(jié)歸納。11先引導學生進行課堂總結(jié)，然后分發(fā)課堂鞏固檢測題