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化学能与热能教学设计

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 化学能与热能教学设计

知识与技能

1、了解中学化学中典型的放热、吸热反应。

2、学习实验的研究方法,强化吸热反应和放热反应的涵义。

过程与方法

1、体验科学探究的过程,学会全面观察和记录现象、数据,从感性认识到理性分析,形成科学抽象,从而学会感知放热、吸热反应的方法。

2、学会与同伴协作完成化学实验,学会在交流、讨论、合作中学习和思考。

情感、态度与价值观

1、激励学生学习化学的兴趣和勇于探索的精神。

2、培养学生严谨求实的态度和合作参与实验活动的热情。

教学重点

    感受研究化学反应中热量变化的过程和方法。

教学难点

选择设计探究实验测量化学反应吸收或放出的热量。

教学方法:  实验探究

教学准备: 投影仪、温度计、玻璃棒、烧杯、100mL量筒、玻璃片、砂纸、试管、滴管、研钵

6 mol/LHCl溶液、2 mol/LHCl溶液、2 mol/LNaOH溶液、2 mol/LKOH溶液、2 mol/LHNO3溶液、Ba(OH)2·8H20晶体、NH4Cl固体、镁带、铝条、蒸馏水

教学过程

 


导入新课:在化学反应中,同物质转化伴随着质量守恒一样,能量转化过程中也伴随着能量守恒,也就是“能量守恒定律”。质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。化学能是能量的一种形式,可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等,在转化时,同样也要遵守能量守恒定律。

化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或者放热。有些反应是吸热反应,有些反应是放热反应。我们通过下面的实验来认识和感受化学能与热能的相互转化。

阅读【实验2-1】

学生书写该反应方程式:   2Al + 6HCl = 2AlCl3 +3H2↑

完成【实验2-1】和增加的实验:镁带与6 mol/L盐酸的反应。

交流探讨: 1、该实验的目的是什么?

       2、为什么要用砂纸打磨铝片、镁带?

引导学生交流与探究:怎样感知该反应是放热还是吸热?当眼睛看不到热量变化时,用什么简易方法了解该反应的热量变化?

实验记录:

 
 眼睛看到的现象
 其他感知热量变化的方式
 
在两支试管中分别加入

2mL6 mol/LHCl溶液
 
 
 
向一支试管中插入打磨光的铝条
 
 
 
向另支试管中放入打磨光的镁带
 
 
 
结    论
 
 

演示【实验2-2】引导学生探究问题:

1、为什么要将Ba(OH)2·8H20晶体研磨成粉末?

       2、为什么用玻璃棒快速搅拌混合物?

       3、怎样感知该反应是放热还是吸热?

学生填写实验记录:

现   象
 结   论
 
 
 
 

师生共同书写反应方程式:   Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 +2NH3↑+ 10H2O

学生分组完成【实验2-3】2 mol/L盐酸与2 mol/L NaOH溶液、2 mol/L HNO3溶液与2 mol/LKOH溶液、2 mol/L盐酸与2 mol/LKOH溶液的酸碱中和反应。

先讨论实验中注意问题:

1、酸、碱的浓度及用量。

2、使用温度计怎样能使误差最小。

学生填写实验记录:

反应物

及用量
 
 第一组
 第二组
 第三组
 

 2 mol/L盐酸50mL
 2 mol/L HNO3溶液50mL
 2 mol/L盐酸50mL
 

 2 mol/L NaOH溶液50mL
 2 mol/LKOH溶液50mL
 2 mol/LKOH溶液50mL
 
眼睛观察或用手触摸
 
 
 
 
混合前温度
 
 
 
 
混合后温度
 
 
 
 
结  论
 
 
 
 
对实验进行

归纳和概括
 
 

讨论上表中温度差接近的原因。

请学生谈谈感受化学反应中热量变化的过程和方法上的收获、对自己表现的评价。

课堂小结:化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。化学能通过化学反应转化为热能,提供了人类生存和发展需要的能量和动力,而热能转化为化学能又是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。

投影课后探究问题:

1、酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。如果要通过实验较准确地测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热,你认为在设计实验装置和操作技巧时要注意那些问题?如何设计并进行实验?如何计算?请与同学讨论、交流。

2、除了触摸、使用温度计和观察少量水是否结冰的方法外,还有没有其他指示一个化学反应放热或吸热的方法,将可行的方法列举出来,并根据这些方法设计实验。在定性实验基础上,能否定量测定这些反应所放出或吸收的热量?如果能,应如何设计?

作业:了解人类利用能源的历史。
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