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視頻標簽：化學能與熱能
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：高中化學必修二第二章第一節《化學能與熱能》江西省優課
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《化學能與熱能》
1、教材分析
基于初中化學已初步了解了燃料及其相關一些知識，后續將在選修4中深入地學習化學反應與能量變化的規律。因此本節內容即使對初中化學相關內容的提升和拓展，也是選修內容的必要基礎。當今化學能占現在能源的85%，對化學能的研發利用以及節能降耗是持續中國夢可持續發展重要任務。因此闡明化學能與熱能之間的相互轉化對高中生的人文素養是非常好的培養。所以本節內容在高中化學占有重要地位。
新課程的核心理念是一切為了學生的發展，以生為本，以學定教，因此在教學中我們要充分了解學情，才能有的放矢，接下來對所教學生的基本情況進行分析
2、學情分析
高一學生對燃料及其利用已有一定認識，具有強烈的好奇心和求知欲。初步具備一定的分析和推理能力。
3、教學目標
依據教材和學情，我從以下三個維度制定了教學目標。在新課改制定的三維目標中，其中對過程與方法目標的要求，讓學生經歷科學探究的過程，提高科學探究能力，并在探究過程中形成學科思想與方法，這些思想與方法不但指導著學生的后續學習，對以后的生活也有重要的意義，基于這些認識，針對本節課，知識目標比較淺顯，情感目標比較寬泛，我著重了過程與方法目標的達成，使學生在實驗探究與理論探究的過程學會多角度認識事物的方法。
(1) 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系； 2. 通過實例和實驗了解化學鍵與熱能的轉化。 (2) 過程與方法：
1.通過實驗探究與理論探究，使學生體驗科學探究的過程。
2.利用分類、類比、歸納等思維豐富學生對化學反應及能量變化的認識角度。 (3) 情感態度與價值觀：
通過關注化學能源，使學生感受到化學學科的價值與魅力，激發學生學習化學的興趣，引導學生關注人類、環境和社會。
4、教學重難點
重點：化學能與熱能之間的內在聯系以及化學能與熱能的相互轉化。 難點：實驗探究的過程及其分析方法。
5教學方法
一:創設情境
師:播放壺口瀑布的視頻 師:真乃是黃河之水天上來，這就是我國著名的三大瀑布之一-壺口瀑布，視頻中能夠形成這樣震撼的畫面，其中蘊含著一條重要的能量轉化關系-重力勢能與動能之間的轉化。
師:播放火箭升空的視頻
師:感受了自然界鬼斧神工，再來體會一下科技的進步！當載著幾代中國人夢想的神州火箭離開地面升入外太空，不僅實現了我們國家的航天夢，也讓我們體會到了化學能與機械能的完美轉化！能量之間是可以相互轉化的，無論哪種形式的能量轉化，都必須遵循著一條定律，那就是能量守恒定律！化學能除了可以轉化為機械能，還可以轉化為其他形式的能量嗎？今天我們就來學習一下第二章第一節化學能與熱能！
板書:化學能與熱能
師:同學們有用過暖寶寶的嗎？我為同學們播放一段關于暖寶寶的廣告。 （播放暖寶寶廣告）
師:暖寶寶真的有這么神奇嗎？有人想感受一下它的溫暖嗎？（將準備好的暖寶寶發給大家，讓學生親身挺會一下暖寶寶的神奇！）
師:暖寶寶發熱需要幾分鐘時間，那我們來探討一下暖寶寶為什么會發熱？請拿到暖寶寶的同學們先閱讀一下暖寶寶的說明書。
（閱讀時間）手機拍照投屏！
師:原來暖寶寶的主要成分是鐵粉，使用前為真空包裝，打開包裝袋，鐵粉與空氣接觸，發生了化學反應，在生成新物質的同時也放出了熱量，所以暖寶寶才會發熱。那么這個化學反應是什么能轉化為什么能呢？ 生:化學能轉化為熱能！
師:你還學過哪些反應是化學能轉化為熱能的？ 生:舉例
師:對，這些都是化學能轉化為熱能的，有新物質生成的同時，也伴隨著熱量的放出！那么是不是所有的化學反應都是伴隨著熱量的放出呢？ 二：實驗探究
問題一:是否所有的化學反應都伴隨著熱量的放出呢？對于這個問題，有同學不敢確定了，那么就化學學科而言，實驗是檢驗理論正確與否的最可靠依據！
實驗一:冰山雪蓮（實驗過程link投屏）
師:本實驗是對課本實驗2-2的改進。兩個塑料杯子，外面的杯子放了少量的水，蓋子上貼有濕潤的酚酞試紙，請學生將這兩種白色粉末倒去杯內，蓋好蓋子，用力攪拌！觀察實驗現象，描述現象！解釋原因！
師:班級優化大師點名，請學生按照老師的指示進行實驗。
師:在實驗過程中，濕潤的石蕊試紙為什么變紅？為什么固體最后變成了糊狀？請書寫化學反應方程式！
生:試紙變紅說明有堿性氣體氨氣生成，變糊狀說明有水生成！ 師:取出兩個杯子之間的冰塊，為什么水會變成冰呢？ 生:反應吸熱
師:那這個反應是什么能轉化為什么能？ 生:熱能轉化為化學能
師:有的化學反應吸熱，有的化學反應放熱，數以千萬記的化學反應，我們不可能一一進行實驗驗證，所以我們可以按照我們以往的學習方法對化學反應進行分類。我們可以按反應形式把化學反應分為化合，分解，置換以及復分解，也可以按照電子得失而分為氧化還原及非氧化還原，那么我們可否按照能量變化對化學反應進行分類呢？ 生:可以
師:很好！任何物質都是具有能量的，也就是內能，在化學反應中，因反應物和生成物不同，其所含的能量也分別不同，所以由反應物到生成物必然伴隨著能量變化，而化學反應中的能量的變化往往又體現為熱量的變化。所以我們可以從能量的角度，將化學反應分為吸熱反應和放熱反應！ 例題講解
那么有沒有既不吸熱也不放熱的反應呢？要想解決這個問題，實驗是很難了，那怎么辦呢？解決問題不僅有實驗探究，也有理論探究��？接下來我們就從理論分析的角度來認識一下化學反應中能量的變化！問題二:化學反應伴隨能量變化的本質原因？ 三：理論探究
師:任何物質都是具有能量的，例如水庫中具有不同勢能的水，當水由高處流向低處，重力勢能減小，那多余的能量不能憑空消失，就需要轉化為其他形式的能量！重力勢能轉化為動能，我們就看到了氣勢磅礴的壺口瀑布！在化學反應中，可以將反應物和生成物類比于具有不同勢能的水！當反應物的總能量大于生成物的總能量時，這時就會有能量剩余，根據能量守恒定律，多余的能量就需要轉化為其他的能量，大多數情況的都會轉化為熱能，所以此時就會表現出放出熱量！化學反應就會放熱！我們可以用直角坐標系來直觀的表示一下剛才放熱的過程！橫坐標表示反應進程，縱坐標表示物質的能量！你能畫出圖像嗎？（請學生到黑板演示）
反之，當水由低處流向高處，需要外界提供能量。外界為其做功！在化學反應中當反應物的總能量低于生成物的總能量時，就需要吸收能量，這時他就會吸收周圍介質的能量！容器或空氣等的能量，這時化學反應就會表現為吸熱反應！用直角坐標系如何來表示吸熱的過程？（請學生黑板演示）
化學能其實就是通過化學反應，將反應物與生成物之間的這部分能量差進行轉化，所以在化學反應中，能量變化取決于反應物總能量和生成物總能量的相對大小，而二者數值相等是不太可能的，如果相等，就不會發生化學反應，所以化學反應都或多或少的存在著熱量變化，那么根據能量變化將化學反應分為吸熱反應和放熱反應兩類。沒有既不吸熱也不放熱的反應！
師:化學是在分子、原子的水平上來研究物質的組成、性質及應用。我們從宏觀的角度認識了化學能與熱能之間的相互轉化，那如何從微觀的角度來認識化學反應中能量的變化呢？請同學們思考下面兩個問題:一、化學反應的本質是什么。 生:舊化學鍵的斷裂，新化學鍵的形成！
師:二、化學鍵的斷裂與形成與能量有什么關系？ 師:舉例講解
氫氣與氯氣反應生成氯化氫。請學生用電子式來表示氯化氫的形成過程！（請學生到黑板演示）
在反應過程中，氫氣分子需要斷開化學鍵，形成氫原子，而這個過程正是由穩定的狀態到不穩定的狀態，物質越穩定，所具有的能量就越低，所以能量由低到高，就需要從外界吸收能量！所以斷開化學鍵需要吸收能量！就像我們要掰斷一根筷子，需要用力一樣！
反之，當氫原子與氯原子兩個不穩定的狀態，相互通過共用電子對形成共價鍵，形成穩定的氯化氫分子，由能量高的不穩定狀態到能量低的穩定狀態，就需要放出能量！所以形成化學鍵就會釋放能量！
師:那么請同學們思考一下，從微觀化學鍵的角度來分析一下，什么情況下化學反應會吸熱，什么情況下又會放熱呢？
生:當斷開化學鍵吸收的能量小于形成化學鍵釋放的能量，此時是放熱反應，反之，斷開化學鍵吸收的能量大于形成化學鍵釋放的能量時就會吸熱！很難出現二者能量相等的時候。 師:總結的非常好！
四：化學能與熱能相互轉化的應用
師:請同學們互相討論生活中還有哪些化學能能與熱能相互轉化的例子！ 生:回答討論結果。 師:做飯，取暖等 五:課外拓展
請同學們回憶你所學的化學反應中，哪些為吸熱反應，哪些為放熱反應？ 六:小結
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