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视频标签：化学能与热能
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视频课题：高中化学必修二第二章第一节《化学能与热能》江西省优课
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《化学能与热能》
1、教材分析
基于初中化学已初步了解了燃料及其相关一些知识，后续将在选修4中深入地学习化学反应与能量变化的规律。因此本节内容即使对初中化学相关内容的提升和拓展，也是选修内容的必要基础。当今化学能占现在能源的85%，对化学能的研发利用以及节能降耗是持续中国梦可持续发展重要任务。因此阐明化学能与热能之间的相互转化对高中生的人文素养是非常好的培养。所以本节内容在高中化学占有重要地位。
新课程的核心理念是一切为了学生的发展，以生为本，以学定教，因此在教学中我们要充分了解学情，才能有的放矢，接下来对所教学生的基本情况进行分析
2、学情分析
高一学生对燃料及其利用已有一定认识，具有强烈的好奇心和求知欲。初步具备一定的分析和推理能力。
3、教学目标
依据教材和学情，我从以下三个维度制定了教学目标。在新课改制定的三维目标中，其中对过程与方法目标的要求，让学生经历科学探究的过程，提高科学探究能力，并在探究过程中形成学科思想与方法，这些思想与方法不但指导着学生的后续学习，对以后的生活也有重要的意义，基于这些认识，针对本节课，知识目标比较浅显，情感目标比较宽泛，我着重了过程与方法目标的达成，使学生在实验探究与理论探究的过程学会多角度认识事物的方法。
(1) 知识与技能：
1. 了解化学键的断裂、形成与化学反应中能量变化的关系； 2. 通过实例和实验了解化学键与热能的转化。 (2) 过程与方法：
1.通过实验探究与理论探究，使学生体验科学探究的过程。
2.利用分类、类比、归纳等思维丰富学生对化学反应及能量变化的认识角度。 (3) 情感态度与价值观：
通过关注化学能源，使学生感受到化学学科的价值与魅力，激发学生学习化学的兴趣，引导学生关注人类、环境和社会。
4、教学重难点
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：实验探究的过程及其分析方法。
5教学方法
一:创设情境
师:播放壶口瀑布的视频 师:真乃是黄河之水天上来，这就是我国著名的三大瀑布之一-壶口瀑布，视频中能够形成这样震撼的画面，其中蕴含着一条重要的能量转化关系-重力势能与动能之间的转化。
师:播放火箭升空的视频
师:感受了自然界鬼斧神工，再来体会一下科技的进步！当载着几代中国人梦想的神州火箭离开地面升入外太空，不仅实现了我们国家的航天梦，也让我们体会到了化学能与机械能的完美转化！能量之间是可以相互转化的，无论哪种形式的能量转化，都必须遵循着一条定律，那就是能量守恒定律！化学能除了可以转化为机械能，还可以转化为其他形式的能量吗？今天我们就来学习一下第二章第一节化学能与热能！
板书:化学能与热能
师:同学们有用过暖宝宝的吗？我为同学们播放一段关于暖宝宝的广告。 （播放暖宝宝广告）
师:暖宝宝真的有这么神奇吗？有人想感受一下它的温暖吗？（将准备好的暖宝宝发给大家，让学生亲身挺会一下暖宝宝的神奇！）
师:暖宝宝发热需要几分钟时间，那我们来探讨一下暖宝宝为什么会发热？请拿到暖宝宝的同学们先阅读一下暖宝宝的说明书。
（阅读时间）手机拍照投屏！
师:原来暖宝宝的主要成分是铁粉，使用前为真空包装，打开包装袋，铁粉与空气接触，发生了化学反应，在生成新物质的同时也放出了热量，所以暖宝宝才会发热。那么这个化学反应是什么能转化为什么能呢？ 生:化学能转化为热能！
师:你还学过哪些反应是化学能转化为热能的？ 生:举例
师:对，这些都是化学能转化为热能的，有新物质生成的同时，也伴随着热量的放出！那么是不是所有的化学反应都是伴随着热量的放出呢？ 二：实验探究
问题一:是否所有的化学反应都伴随着热量的放出呢？对于这个问题，有同学不敢确定了，那么就化学学科而言，实验是检验理论正确与否的最可靠依据！
实验一:冰山雪莲（实验过程link投屏）
师:本实验是对课本实验2-2的改进。两个塑料杯子，外面的杯子放了少量的水，盖子上贴有湿润的酚酞试纸，请学生将这两种白色粉末倒去杯内，盖好盖子，用力搅拌！观察实验现象，描述现象！解释原因！
师:班级优化大师点名，请学生按照老师的指示进行实验。
师:在实验过程中，湿润的石蕊试纸为什么变红？为什么固体最后变成了糊状？请书写化学反应方程式！
生:试纸变红说明有碱性气体氨气生成，变糊状说明有水生成！ 师:取出两个杯子之间的冰块，为什么水会变成冰呢？ 生:反应吸热
师:那这个反应是什么能转化为什么能？ 生:热能转化为化学能
师:有的化学反应吸热，有的化学反应放热，数以千万记的化学反应，我们不可能一一进行实验验证，所以我们可以按照我们以往的学习方法对化学反应进行分类。我们可以按反应形式把化学反应分为化合，分解，置换以及复分解，也可以按照电子得失而分为氧化还原及非氧化还原，那么我们可否按照能量变化对化学反应进行分类呢？ 生:可以
师:很好！任何物质都是具有能量的，也就是内能，在化学反应中，因反应物和生成物不同，其所含的能量也分别不同，所以由反应物到生成物必然伴随着能量变化，而化学反应中的能量的变化往往又体现为热量的变化。所以我们可以从能量的角度，将化学反应分为吸热反应和放热反应！ 例题讲解
那么有没有既不吸热也不放热的反应呢？要想解决这个问题，实验是很难了，那怎么办呢？解决问题不仅有实验探究，也有理论探究啊？接下来我们就从理论分析的角度来认识一下化学反应中能量的变化！问题二:化学反应伴随能量变化的本质原因？ 三：理论探究
师:任何物质都是具有能量的，例如水库中具有不同势能的水，当水由高处流向低处，重力势能减小，那多余的能量不能凭空消失，就需要转化为其他形式的能量！重力势能转化为动能，我们就看到了气势磅礴的壶口瀑布！在化学反应中，可以将反应物和生成物类比于具有不同势能的水！当反应物的总能量大于生成物的总能量时，这时就会有能量剩余，根据能量守恒定律，多余的能量就需要转化为其他的能量，大多数情况的都会转化为热能，所以此时就会表现出放出热量！化学反应就会放热！我们可以用直角坐标系来直观的表示一下刚才放热的过程！横坐标表示反应进程，纵坐标表示物质的能量！你能画出图像吗？（请学生到黑板演示）
反之，当水由低处流向高处，需要外界提供能量。外界为其做功！在化学反应中当反应物的总能量低于生成物的总能量时，就需要吸收能量，这时他就会吸收周围介质的能量！容器或空气等的能量，这时化学反应就会表现为吸热反应！用直角坐标系如何来表示吸热的过程？（请学生黑板演示）
化学能其实就是通过化学反应，将反应物与生成物之间的这部分能量差进行转化，所以在化学反应中，能量变化取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，而二者数值相等是不太可能的，如果相等，就不会发生化学反应，所以化学反应都或多或少的存在着热量变化，那么根据能量变化将化学反应分为吸热反应和放热反应两类。没有既不吸热也不放热的反应！
师:化学是在分子、原子的水平上来研究物质的组成、性质及应用。我们从宏观的角度认识了化学能与热能之间的相互转化，那如何从微观的角度来认识化学反应中能量的变化呢？请同学们思考下面两个问题:一、化学反应的本质是什么。 生:旧化学键的断裂，新化学键的形成！
师:二、化学键的断裂与形成与能量有什么关系？ 师:举例讲解
氢气与氯气反应生成氯化氢。请学生用电子式来表示氯化氢的形成过程！（请学生到黑板演示）
在反应过程中，氢气分子需要断开化学键，形成氢原子，而这个过程正是由稳定的状态到不稳定的状态，物质越稳定，所具有的能量就越低，所以能量由低到高，就需要从外界吸收能量！所以断开化学键需要吸收能量！就像我们要掰断一根筷子，需要用力一样！
反之，当氢原子与氯原子两个不稳定的状态，相互通过共用电子对形成共价键，形成稳定的氯化氢分子，由能量高的不稳定状态到能量低的稳定状态，就需要放出能量！所以形成化学键就会释放能量！
师:那么请同学们思考一下，从微观化学键的角度来分析一下，什么情况下化学反应会吸热，什么情况下又会放热呢？
生:当断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量，此时是放热反应，反之，断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量时就会吸热！很难出现二者能量相等的时候。 师:总结的非常好！
四：化学能与热能相互转化的应用
师:请同学们互相讨论生活中还有哪些化学能能与热能相互转化的例子！ 生:回答讨论结果。 师:做饭，取暖等 五:课外拓展
请同学们回忆你所学的化学反应中，哪些为吸热反应，哪些为放热反应？ 六:小结
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