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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》湖北省优课
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第一节 化学能与热能
第二课时 《化学能与热能的相互转化》导学案
【学习目标】
1．知识与技能：了解化学能与热能的相互转化、中和热的概念；学会判断吸热反应和放热反应；了解化学能转化为热能在生产和生活中的应用及其对人类的发展的贡献。
2．过程与方法：通过实验探究与交流讨论，培养自己的探究、交流、合作、反思、评价的意识，提高自己的观察能力、思维能力、分析与解决问题的能力，掌握如何从实验操作及现象分析来得出实验结论，初步了解科学的实验方法。
3．情感态度与价值观：以实验和视频为载体，激发自己学习化学的兴趣，认识和感知反应中的能量变化以及与人类生活的密切关系，体会化学与生活的密切联系，树立正确的能量观、节能意识和环保意识，增强为民族复兴、人类发展而努力学习的责任感和使命感。
【重点难点】
1．学习重点：化学能与热能的相互转化及其实际意义。
2．学习难点：实验探究的过程及其分析方法。
【问题导入】
通过上一节课的学习，我们知道化学反应的基本特征是除了有新物质生成外，还伴随着能量的变化。那么，化学反应中的能量变化是以什么形式表现出来的呢？
【问题探究】
一、基本定律
1．质量守恒定律：化学反应前后，反应物的总质量等于生成物的总质量。即反应前后元素种类、原子个数、原子质量均不变。
2．能量守恒定律：能量从一种形式转化为另一种形式，能量总值不变。化学能、电能、热能、光能、机械能、动能、势能、核能、潮汐能、地热能、风能等都是能量的具体形式。
在化学反应过程中，能量也是守恒的。可以从一种形式转化为另一种形式。如化学能可以转化为热能，同理，热能也可以转化为化学能。
二、化学反应中能量变化的主要表现（阅读教材P331～2段内容回答问题）。
1．化学反应中的能量变化，通常表现为 的变化—— 或 。
2．根据化学反应过程中热量的变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
放热反应——放出热量的反应；
吸热反应——吸收热量的反应。
3．放热反应是将 转化为 ；
吸热反应是将 转化为 。
三、“化学能与热能相互转化”的实验探究
（一）两个趣味实验
1．滴水点灯
实验操作：取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，置于酒精灯的灯芯上，用胶头滴管向灯芯上滴下几滴水，观察实验现象。
实验现象：
问题讨论：
（1）酒精灯为何会燃烧？是水使酒精灯燃烧的吗？
（2）在你熟悉的物质中哪些可以与水反应并放出热量？它是将什么能转化为什么能？
2．制作怪味冰淇淋（教材P34页实验2－2的改进型实验）
制作原料：Ba(OH)2· 8H2O晶体和NH4Cl晶体。
制作方法：将两种原料按一定的质量比混合后，迅速用玻璃棒搅拌至呈糊状后，继续搅拌一会即可。
改进说明：用两个一次性塑料杯代替烧杯和玻璃片，在一个塑料杯中注入少量的水，另一个塑料杯中加入反应固体混合物，然后套进有水的塑料杯，使两个杯子之间存在少量的水，再充分搅拌固体反应物。
现象描述：
反应原理：
问题讨论：
水变成了冰且两个杯子粘在了一起说明了什么呢? 它是将什么能转化为什么能？
（二）中和反应的实验探究
1．实验目的：探究中和反应是吸热反应还是放热反应
2．实验操作：用量筒取20mL酸液于烧杯中，测其温度，再用另一只量筒取20mL碱液，测其温度，然后将碱液慢慢倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，再测量反应后的溶液温度，并作好实验数据记录。（本实验中所有溶液的物质的量浓度均为2mol/L，均取20mL）
3．实验数据：
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反应前温度∕℃ |
酸 |
HNO3 |
HCl |
HCl |
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碱 |
NaOH |
NaOH |
KOH |
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平均值t1/℃ |
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反应后温度t2/℃ |
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温度差(t2-t1)/℃ |
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结 论 |
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4．反应原理：请同学们写出三个实验中反应的化学方程式和离子方程式。
5．实验结论：以上三个反应的本质都是 ，属于 ，所以中和反应都是 。
6．问题讨论：
（1）上述实验中三个反应不尽相同，为什么放出的热量却是相同的？（可从反应生成水的量上分析）
中和热的概念： 。
（2）在刚才的实验中，你认为你测量的数据准确吗？如何操作才能使测量结果更准确呢？下面是甲、乙两同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热的操作方法，请选出各项中你认为更合理的一个，并说明理由。
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项目 |
甲 |
乙 |
你的选择 |
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是否保温 |
有保温措施 |
无保温措施 |
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酸碱浓度 |
10mol/L |
1mol/L |
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混合方式 |
搅拌 |
不搅拌 |
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温度计精确度 |
1℃ |
0.1℃ |
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测量次数 |
一次 |
三次 |
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四、常见的放热反应和吸热反应
1．判断下列反应是放热反应还是吸热反应。
①燃烧木炭取暖： ； ②炸药爆炸： ；
③煅烧石灰石制生石灰： ； ④生石灰与水作用制熟石灰： ；
⑤食物因氧化而腐败： ； ⑥钠、镁、铝与稀盐酸的反应； ；
⑦氢气还原氧化铜的反应： ；
2．规律小结（从反应类型或具体反应两方面来考虑）
常见的放热反应有：
常见的吸热反应有：
【学法指导】
一、课本探究实验的操作关键
1．铝与盐酸的反应：①所取盐酸不宜太多（避免酸过量时药品会冲出试管）；②把试管放在试管架上或用试管夹夹持试管，切忌手持试管（避免反应后反应液温度升高而烫手）。
2．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
关键：短时间内使反应充分进行，使体系温度迅速降低，将玻璃片上的水凝固。实验时要注意：①将Ba(OH)
2·8H
2O晶体研磨成粉（以便与NH
4Cl晶体充分接触）；②由于该反应属于固固反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒迅速搅拌，使它们充分接触以迅速反应。
二、常见的放热反应与吸热反应
1．常见的放热反应
（1）所有的燃烧反应：如木炭、H
2、CH
4等在氧气中的燃烧，H
2在Cl
2中的燃烧。
（2）酸碱中和反应
（3）大多数化合反应。例外：C＋CO
2
2CO是吸热反应。
（4）铝热反应：如2Al＋Fe
2O
3Al
2O
3＋2Fe。
（5）金属与酸的反应：如Mg＋2H
＋＝Mg
2＋＋H
2↑。
注意：放热反应表现为反应体系温度升高，一旦反应发生，放出的热量足以维持反应所需的温度，不需外界持续提供能量。但许多放热反应仍需加热来引发反应。
2．常见的吸热反应
（1）大多数分解反应：如NH
4Cl
NH
3↑＋HCl↑。
（2）以C、H
2、CO为还原剂的反应：如C＋H
2O
CO＋H
2；CO＋CuO
CO
2＋Cu。
（3）某些晶体间的反应：如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体之间的反应。
注意：吸热反应表现为体系温度降低，有些需要持续地提供能量，反应才能持续进行。
三、能量的相互转化关系及意义
1．能量转化的意义
化学反应伴随着能量变化是化学反应的一大特征。化学物质中的化学能通过化学反应转化为热能，提供了人类生活、生产和科学研究所需的能量和动力。而利用热能能使许多化学反应得以发生，从而探索物质的组成、性质或制备所需的物质。热能转化为化学能是人们进行化工生产、创造新物质不可或缺的条件和途径。
2．能量间的相互转化
【课后作业】
1．化学能除了可以转化为热能，还能转化为哪些其它形式的能量？
2．查阅资料了解氢能作为最理想的化学能源具有哪些优点。
﹡3．对于课本P
33页实验2－3，你能否设计出一套实验装置，能够更直观地反映出反应过程中的热量变化？
4．完成课本上的习题。
必修二 第二章 第一节 化学能与热能
第二课时 化学能与热能的相互转化
一：教学背景
2001年，教育部正式颁布了《基础教育课程改革纲要（试行）》，这次课改是在对我国的国情和基础教育的实际进行深刻分析的基础上，参照了世界各国课程改革的经验而提出来的。湖北省是在2009年全面进入新课改的，对于刚进入课改的老师们来说，大多数人都有不适应感，稍不注意就会变成“穿新鞋走老路”。在新课改势在必行的形式下，如何把握课改精神，改进教学模式，以知识为载体，培养学生的观察能力、动手能力、探究能力、自学能力，全面提高学生的综合素质，面临着巨大的挑战。
二：设计思路
本节课的教学内容选自化学新课程人教版《必修2》第二章《化学反应与能量》第一节《化学能与热能》。有关“化学反应与能量”的学习分初中、高中必修模块、高中选修模块三个阶段来进行。本节教材内容与初中的教学内容相比，在知识、方法和能力等方面的要求都有明显的提高，但仍然比较简单、基础。为了结合学科特点，并将化学研究与社会的生存与发展密切联系起来，引导学生从化学实验和生产生活实际出发来研究化学反应中的能量变化，我做了以下设计：
首先让学生观看人类开发和利用能源的图片，让学生了解化学反应释放出的能量对人类进步作出的贡献→学生阅读教材，了解化学反应中能量变化的主要表现形式并从热量变化的角度对化学反应进行分类→趣味实验，让学生认识和感受化学能与热能的相互转化→进入“中和反应”的实验探究教学，通过分组实验、学生汇报、小组内交流、填写实验报告等形式给学生创造机会学习对现象的描述和分析、对实验事实和数据的处理、依据事实和数据进行抽象分析等科学方法→归纳总结，让学生学会拓展发挥的学习方法→了解常见的吸热反应、放热反应以及分类→视频投影未来能源发展的展望，增强学生为民族复兴、人类发展而努力学习的责任感和使命感，激发学生对未来美好生活的向往→提出一些富有挑战性的学习问题，供学生课后深入学习。
三：教学目标
教学目标
知识与技能：了解化学能与热能的相互转化、中和热的概念；学会判断吸热反
应和放热反应；了解化学能转化为热能在生产和生活中的应用及其对人类的发展的贡献。
过程与方法：通过实验探究与交流讨论，培养学生的探究、交流、合作、反思、评价的意识，提高学生的观察能力、思维能力、分析与解决问题的能力，掌握如何从实验操作及现象分析来得出实验结论，初步了解科学的实验方法；通过视频播放，实现学生学习兴趣的激励。
情感态度与价值观：以实验和视频为载体，激发学生学习化学的兴趣，让学生认识和感知化学反应中的能量变化以及与人类生活的密切关系，体会化学与生活的密切联系，树立正确的能量观、节能意识和环保意识，增强为民族复兴、人类发展而努力学习的责任感和使命感。
教学重点 化学能与热能的相互转化及其实际意义。 教学难点
实验探究的过程及其分析方法。
2
四：教学方法
学生实验探究与协作学习相结合，讨论、比较、归纳
五：教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境，引人新课 〔引入〕能源是人类赖以生存的基础，图片资料展示：古代、近代、现代人们是如何开发与利用各种能源的。 观看图片，了解化学反应释放出的能量对人类进步作出的贡献，明白我们研究化学反应中的能量变化具有重要意义。
激发学生学习兴
趣，加强对化学反应能量变化的感性认识
阅读教材。提取信息
〔提问〕化学反应中能量变化的主要表现形式是什么呢？ 〔板书〕1、．化学反应中能量变化的主要表现形式：热量 〔讲解〕根据反应过程中的热量变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。放热反应即指反应过程中放出热量的反应，吸热反应即指反应过程中吸收热量的反应。 〔板书〕（1）放热反应：放出热量的反应（2）吸热反应：吸收热量的反应
阅读课本P33页1～2自然段，思考并回答问题。了解化学反应的新的分类方法
培养学生阅读能力，将所学知识与原有知识进行类比、整合，引入学习主题。
魔术表演， 推进新课
〔过渡〕接下来我们就通过两个小魔术来认识和感受化学反应中的热量变化。 〔学生活动后板书〕化学能转化为热能
〔演示〕滴水点灯 〔分析〕酒精灯为何会燃烧？ 〔讨论〕在你熟悉的物质中哪些可以与水反应并放出热量？ 〔分析〕它是将什么能转化为什么能？
按照学生的思维习惯，沿着学生的兴
趣深入课题，培养学生的实验能力、分工合作意识、观察分析能力、语言
表达能力 〔投影〕原料：Ba(OH)2· 8H2O和NH4Cl；方法：将两种原料混合后迅速用玻璃棒搅拌至呈糊状后继续搅拌一会即可；改进说明：用两个一次性塑料杯代替烧杯和玻璃片，在一个塑料杯中注入少量的水，另一个塑料杯中加入反应固体混合物，然后套进有水的塑料杯，使两个杯子之间存在少量的水，再充分搅拌固体反应物。〔板书〕热能转化为化学能
〔演示解说〕制作怪味冰淇淋 〔描述现象〕固体变成了糊状物，杯底很凉很硬，有刺激性气味，且两个杯子粘在了一起不容易分开。
〔讨论分析〕水变成了冰且两个杯子粘在了一起，说明了什么呢? 它是将什么能转化为什么能？
〔练习〕写出反应方程式。
〔过渡〕认识和感受了化学反应中的吸热和放热，接下来就让我们一起来探究酸碱中和反应作为一类重要而常见的反应是吸热反应还是放热反应呢？
学生齐声朗读操作步骤，熟悉实验操作方法和注意事项
为分组实验做准备
〔板书〕2、探究中和反应
分组实验，讨论、交流操作中
培养学生的实验操
3
分组实验，解决问题
巡视指导，引导学生归纳总结 的一些细节问题；写出三个反
应的化学方程式和离子方程式
作能力、合作意识、实验分析能力以及归纳总结能力
〔小结后板书〕
（1）中和反应都是放热反应 （2）反应热可定量测量
归纳总结：三个反应化学方程式不同，离子方程式却相同，因此反应本质相同，都是H
＋
与OH－
结合生成水的反应，都属于中和反应。由此可知，中
和反应都是放热反应。
〔提问〕进一步分析实验数据发现，上述实验中三个反应的反应物不同，但温度升高幅度相同，即放出的热量相同，为什么？ 〔提示〕从反应本质和生成水的量上进行分析并得出结论。 学生以小组为单位讨论、交流，并得出结论，再由小组长展示 培养学生的思维发散能力与归纳能力
〔提问〕在刚才的实验中，你
认为你测量的数据准确吗？
如何操作才能使测量结果更
准确？
观看投影，以小组为单位讨论
交流，选择更合理的操作方
法，再和老师一起归纳总结
培养学生分析问题的能力，使学生初步了解定量实验的要求
师生共同归纳总结后投影展示：
（1）增强保温、隔热措施，减少实验过程中热量的损失； （2）使用稀强酸溶液和稀强碱溶液，减少溶解热的干扰。 （3）不断搅拌使反应更充分，热量分散更均匀。 （4）用精确度较高的温度计。 （5）多次测量求平均值，以减小误差。
学生齐声朗读
拓展延伸，举一反三
〔过渡〕常见的放热反应与吸
热反应都有哪些呢？有无规
律性？
〔板书〕常见的放热反应与吸
热反应
判断下列反应是吸热反应还是放热反应：①燃烧木炭取
暖；②炸药爆炸；③煅烧石灰
石制生石灰；④生石灰与水作
用制熟石灰⑤食物因氧化而
腐败；⑥钠、镁、铝与稀盐酸
的反应；⑦氢气还原氧化铜的
反应
（讨论交流后汇报结果）
联系学生的生活经验，让学生学会将实际与理论相结合，并反馈评价学生的学习效率
师生共同归纳总结后投影展示 常见的放热反应和常见的吸热反应。
让学生体会知识的形成过程
归纳总结，提高认识
师生共同进行课堂小结
（1）化学反应中能量变化的主要表现形式：放热反应是将化学能转化为热能，吸热反应是将热能转化为化学能；
（2）酸碱中和反应都是放热反应。反应热既可以定性感受，还可以定量测量；
（3）了解了常见的吸热反应
将本课时的知识重点形成结论，提高升华
4
和放热反应及其判断方法。
观看图片，展望未来 投影：未来能源发展的展望
观看图片，了解化石能源作为当今世界的主要能源的利用存在的问题，关注新型能源的开发问题
增强为民族复兴、人类发展而努力学习的责任感和使命感，激发学生对未来美好生活的向往
课后提升
布置课后练习
1．思考化学能除了可以转化为热能，还能转化为哪些其他形式的能量？
2．查阅资料了解氢能作为最理想的化学能源具有哪些优
点。目前还有哪些问题需要解决？
3．对于课本P33实验2－3，能否设计一个实验装置能更直观的反映出反应过程中的热量变化？
4．完成课本上的习题。
既以常规练习巩固学生所学知识，又以一些开放性的问题，让学生课后去拓展，满足不同学生的学习需要，培养学生知识迁移与应用能力
六：板书设计
二、化学能与热能的相互转化
1、化学反应中能量变化的主要表现形式：
⑴放热——化学能转化为热能 ⑵吸热——热能转化为化学能 2、探究中和反应
⑴中和反应都是放热反应 ⑵反应热可定量测量
3、常见的放热反应与吸热反应
七、课后反思
本节课为了充分体现新课程的理念，将课堂交给学生，让学生在互动、探究的过程中体验获取知识的喜悦，本节课的设计重在突出实验探究与问题的讨论。按照“问题导入→讨论交流→实验探究→现象分析→解决问题→归纳总结”的思路，进行循环、渐进式教学，激发学生的学习兴趣，力求突出重点、攻克难点。
在本节课的教学过程中，学生的探究意识、讨论意识非常强烈，从认识问题到讨论交流，从了解方案到具体实验操作，以至最后问题的解决，学生思维始终处于最活跃的状态，学生的动手操作能力、观察分析能力、归纳总结能力都得到了较好的锻炼，培养了学生以实验事实为依据、严谨求实、敢于创新的科学精神。
但限于学生知识的不完备，探究性学习的机会不多，学生在发现与提出问题方面还有待加强。在今后的教学中，应坚持把课堂教学的重心由记忆现成结论转到学生自主探究上来。教师不能包办课堂，要让学生充分思考与交流，让学生来表达并组织学生评价结论，要启发鼓励学生发表不同的观点。
5
总之，新课程对我们教师提出了更高的要求，平时备课时，教师要参透课标、理解教材、熟悉学生、关注教法、重视学法，要给学生留出自我拓展的空间与时间。学生能力的提高需要教师日积月累的培养，好的学习习惯和学习方法更需要教师长期的潜移默化的影响来养成。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
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