化學能與熱能教案及教學反思

　　化學能與熱能化學教案是化學教師根據教學情況編寫的教學方案，對於課堂的展開十分重要，下面小編為大家帶來，供你參考。

　　化學能與熱能化學教案

　　一、指導思想與理論依據
　　根據新課程的基本理念，教師應該幫助學生認識化學與人類生活的密切關係。因此，從生活實際引入本節課，激發學生探究慾望，讓學生初步瞭解化學反應與能量之間的關係;然後通過三個具體實驗中學生對實驗現象和結論的描述，使其把握化學反應中物質守恆和能量守恆的規律。進而要求學生從多個角度認識反應的吸熱和放熱的原因，使思維具有全面性;最後藉助能量—反應過程圖，增強學生的識圖能力;同時幫助學生把抽象的問題具體化。基於化學為生活服務的理念，本節課採用自熱飯盒題材匯入又以它結課，使學生實實在在地感受到利用化學知識解決生活中實際問題的成就。同時也讓學生體會如何從感性化學逐步過渡到理性化學。

　　通過多角度的設問等開放性措施，讓學生真心實意的參與課堂。學生參與的程度越高，課堂的實效性才會更好。本節課使用手持技術測量中和反應的溫度變化，讓學生感受到現代技術在化學中的應用。化學不僅教會學生理解掌握一些化學知識，還應著重培養學生探究和合作學習，學以致用等能力。
　　二、教學內容分析
　　本節內容為人教版高中化學《必修2》第二章第一節“化學能與熱能”的第1課時，該內容屬於化學反應原理範疇。化學課程標準關於化學反應與能量的內容在初中化學、高中化學《必修2》和《選修4》中均有安排，體現了知識生長與學習的層次性，在具體內容上要注意前後呼應與銜接，呈現一種螺旋式上升形態。學生在初中已從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識，在高中《選修4》還將從科學概念的層面和定量的角度比較系統深入地再學習。因此本節內容既是對初中化學相關內容的提升與拓展，又是為《選修4》奠定必要的基礎。化學能與熱能一節課是新課程高中教材中新增加的知識，課標對這部分內容有較高要求，是化學中物質變化與能量變化兩條主線之一，是建構完整的化學反應觀念的一部分，也是下一節化學能與電能學習的基礎。

　　三、學生情況分析
　　1.知識基礎
　　學生知道化學反應能夠製造新物質之外，還能夠提供能量。知道一些具體反應是放熱反應還是吸熱反應，同時能夠從化學鍵的角度去認識化學反應的本質。但是用定量的思想去分析問題，學生相對比較薄弱，因而這種學科思想需要在日常的教學中不斷的培養。學生特別渴望利用所學化學知識去解決生活中的實際問題，因此以自熱飯盒來作為課的開始和結束。
　　2.實驗技能基礎
　　通過高一上學期實驗課的訓練，學生有一定的實驗觀察和動手實驗能力，但是實驗現象的表述能力還需要提高。本節課在化學數字實驗室上課，將要用到溫度感測器，雖然以前沒有接觸。但是在氧化還原的教學中，使用過電流感測器，因此學生對於儀器並不陌生。
　　四、教學目標設計
　　1.基本目標
　　1知識與技能目標：瞭解化學能與熱能的相互轉化;瞭解溫度感測器的使用和中和儀器的使用;理解化學反應中能量變化的主要原因;掌握化學反應是吸收能量還是放出能量的判斷方法。
　　2過程與方法目標：通過實驗，體驗化學反應中能量變化主要表現為熱量的形式，形成吸熱和放熱的概念，感受化學能和熱能之間相互轉化;通過從微觀角度的分析，學生從本質上理解化學反應中能量變化;通過溫度感測器和溫度計的使用，領會用定量的方法去研究化學問題。
　　3情感態度與價值觀目標：感知能量轉化，深刻體會到化學知識與生活的密切聯絡，建立能量守恆觀;
　　通過實驗培養學生的探究意識，提高學生的觀察和思考的能力，讓學生擁有自主獲取知識的態度。
　　2.開放性目標
　　1知識與技能目標：從多個角度對化學反應為吸熱還是放熱進行認識;能運用歸納的方法對常見的反應進行整理。應用分類的思想對把反應分為吸熱和放熱反應。
　　2過程與方法目標：在對實驗操作和現象的描述過程中，如鋁與鹽酸反應過程中思考為什麼要做一個對比實驗，以及實驗現象描述要從物質變化和能量變化兩個方面進行，提高實驗的設計能力和語言表達能力;通過使用溫度計和溫度感測器測量溫度變化，學習使用化學技術手段來完成實驗
　　3情感態度與價值觀目標：合理使用手持技術溫度感測器，可以發揮學生的潛能，讓現代技術進入實驗室，使學生更加重視自我發展。
　　3.教學重點的分析與確定
　　對於化學反應，依據反應是吸熱還是放熱，把反應分為吸熱和放熱反應。因此本節課的重點確定為化學反應吸熱和放熱的原因及判斷方法。
　　4.教學難點的分析與確定
　　學生通過物質結構的學習，已經知道化學反應的實質為舊鍵的斷裂和新鍵的形成。斷鍵需要吸收能量，成鍵放出能量。一個反應到底是吸熱還是放熱取決於二者的相對大小。學生的定量思想比較薄弱，計算能力較弱，且容易與使用能量判斷混淆。因此，本節課的難點確定為從微觀角度理解化學反應中能量變化的原因。
　　五、教學過程設計
　　1.教學流程圖
　　教師活動學生活動

　　2.教學資源的開放性措施
　　本節課選用和開發的教學資源主要體現在兩個方面上：
　　一是演示實驗：在鋁與鹽酸反應的實驗中，為了得到該反應為放熱的結論。設計了一個對照實驗，以及使用溫度計測量溶液溫度的變化。這為後面得出金屬與酸的反應為放熱反應提供依據，同時也培養學生用定量的思想來研究化學。
　　二是學生實驗：酸鹼中和反應為放熱反應，但是很難通過觸覺感受到。因此本節課使用了溫度感測器來測定鹽酸與燒鹼反應的放出的熱量。通過資料的分析，學生能夠充分感到現代技術在化學中的應用。同時在使用中和熱儀器時，從各個角度分析如何減少反應中熱量的損失。
　　3.問題情境的開放性措施：

問題	設計目的及作用
① 請同學們認真觀察自熱飯盒，說出它與普通餐盒的區別。	引起學生的興趣，培養學生的觀察能力和表達能力。學生從不同的角度進行描述，且得出化學反應中化學能轉化為熱能等結論。體會化學在生活實際中的應用
② 如何證明反應中有能量的變化	讓學生建立化學能轉化為熱能不僅可以通過觸覺來感知，還可以通過資料來說明。
③ 可以從哪些角度判斷一個反應為吸熱反應還是放熱反應	讓每個學生都能夠參與該問題的討論，引導學生學會從多個角度考慮問題
④常見的吸熱和放熱反應有哪些	利用分類的思想，對所學的反應進行歸納整理
⑤利用所學知識對自熱飯盒自熱的原因進行解釋	應用所學知識，解決實際問題

　　4.學生活動的開放性措施
　　本節課設計的理論多角度的認識吸熱和放熱反應和實驗兩部分活動，都有一定的開放性，學生能從多個角度考慮和分析，能充分調動學生的積極性。
　　在理論部分，從微觀角度化學鍵分析能量的變化，學生意識到化學中的能量可以通過定量計算。但是有一部分學生容易得出相反的結論，這也是教學需要注意的問題。
　　實驗部分，如通過溫度感測器測量中和反應溫度的變化，少數學生只得出資料有變化，反應為放熱反應。更多的學生意識到現代技術對於化學研究的重要性。
　　5.教學過程

教學階段	教學環節	教師行為	學生行為	教學資源	教學意圖
1 情境引入	創設情境	【課的引入】請同學觀看圖片：展示圖片→自熱飯盒→自熱飯盒原理示意圖。請同學思考它與普通飯盒的不同之處	仔細看圖片，思考，討論。回答外觀上它有“兩根線”，它還利用了化學物質發生化學反應提供熱能	自熱飯盒的圖片和結構結構示意圖	激發學生的學習興趣，化學與生活息息相關。培養學生的觀察能力和表達能力。讓學生初步建立化學反應與能量之間有關係的思想
1 情境引入	化學反應的應用	【講解提問】利用化學反應可以製造新物質，還能有什麼用途？【板書】化學反應的用途	學生總結:l利用物質變化製備新物質2 利用能量變化提供能源		培養學生的歸納能力，進入課題
2 實驗證明	實驗感知反應中能量的變化	【演示實驗】鹽酸與鋁片反應【設問】1 鋁片為什麼需用砂紙打磨2 為什麼需要用兩支試管 3 通過實驗你能夠得出什麼結論【分組實驗】酸鹼中和反應講解中和熱儀器的使用和指導學生使用溫度感測器。【演示實驗】BaOH₂?8H₂O晶體與NH4Cl晶體反應【設問】：兩種混合物為什麼需要用玻璃棒攪拌，通過實驗現象，你能得出什麼結論？	觀察，描述實驗現象，書寫化學方程式，得出實驗結論傾聽，小組合作動手實驗。測資料，分析資料觀察實驗，用手觸控燒杯壁。思考與交流。	學案相應的表格兩支試管，溫度計，砂紙，鋁條，６mol/L鹽酸學案相應的表格閱讀教材 P34 實驗2-3 中和熱的裝置，玻璃棒，溫度感測器，資料採集器，電腦，0.50mol/L 鹽酸，0.55mol/L NaOH，兩支量筒BaOH₂?8H₂O，NH₄Cl晶體，燒杯，玻璃棒，玻璃片，蒸餾水	培養學生的設計實驗能力（對比實驗）；希望學生得出金屬與酸的反應為放熱反應的結論；通過溫度計的使用，培養學生從定量的角度認識反應中能量的變化。利用溫度感測器，使學生體驗研究的過程和掌握測定方法，同時培養學生從定量的角度認識中和反應是放熱反應希望學生得出上述反應吸收能量（同時根據前面兩個反應現象和結論的描述，學生掌握要從物質變化和能量變化兩個角度描述一個反應
2 實驗證明	得出結論	【引導和設問】化學反應中除了物質變化之外，還伴隨能量的變化。而能量的變化主要是以熱量的形式表現出來，據此你能得出什麼結論?	思考，交流，傾聽。回答：化學反應中物質要遵循質量守恆定律，能量要遵循能量守恆		建立能量守恆的觀點。學會知識的遷移，從質量守恆遷移到能量守恆
3理論認知	思考與交流	【設問】化學反應的實質是什麼？可以從哪些角度判斷一個反應是吸熱反應或者放熱反應？	思考，回答。從實驗現象和微觀的角度去分析	P32 第二段	引導學生對化學反應放熱和吸熱原因的探討
	多角度認識反應是吸熱，放熱	【講解與設問】各種物質都具有化學能，當物質變化時能量也發生變化，還可以從什麼角度判斷反應吸熱還是放熱？【總結及板書】判斷吸熱反應、放熱反應的方法	回答：除了從實驗現象去判斷；從微觀（化學鍵）角度去判斷：還可以從巨集觀（能量守恆）角度去判斷；	學案教材P32 第三，四段	從巨集觀，微觀，實驗現象三個角度判斷反應是吸熱還是放熱
	例項	【設問】氫氣在氯氣中燃燒的實驗現象是什麼？如何判斷反應是吸熱還是放熱？	學生回憶實驗現象；根據資料進行計算；觀看影象，描述。傾聽	給出H-H，Cl—Cl，H-Cl的鍵能，展示能量-反應過程示意圖。	讓學生從微觀的角度認識反應的能量變化，培養學生的定量思想用圖表的方式形象的解釋反應放熱的原因
4 內化提升應用	歸納	【總結】根據所學知識，對化學反應進行新的分類，常見的吸熱和放熱反應有哪些	思考，交流常見的放熱反應活潑金屬與水或酸的反應；酸鹼中和反應；燃燒反應；化合反應一般是放熱反應常見的吸熱反應 BaOH₂·8H₂O晶體與NH₄Cl的反應；分解反應一般是吸熱反應；C和CO₂等反應	學案	進行知識的梳理，讓學生養成新舊知識的聯絡
	概念的辨析	【追問】反應條件（加熱）與反應吸熱和放熱的關係組織學生討論：凡經加熱而發生的化學反應都是吸熱反應	質疑，討論學生舉出具體的例子對概念的矯正	P32 學與問	觀念的矯正，避免學生形成錯誤的觀念
	知識的歸納，梳理	引導學生回憶本節課所講知識，要求學生對本節課所學內容進行歸納整理	歸納整理，記筆記 1、能量變化的主要原因：舊鍵的斷裂（吸收能量）→新鍵的生成（釋放能量） 2、當E總反應物＞ E總生成物 3、化學反應遵守能量守恆定律。化學反應中的能量變化，通常主要表現為熱量的變化		對本節課的知識進行提煉，幫助學生形成知識網路。
	知識的應用	【總結】請用所學的知識解釋自熱飯盒對飯加熱的原因（從實驗現象，巨集觀，微觀三個角度）	學生回答1 從它可以給食物加熱說明發生的放熱反應2 通過事實，說明反應物的能量高於生成物的能量3 通過事實，說明反應物斷鍵吸收的能量小於成鍵放出的能量	自熱飯盒的圖片	應用化學知識能夠解釋生活中的問題，化學服務於生活，前後呼應，同時引導學生一種學習方法

　　化學能與熱能教學反思

　　1.感性材料，理性分析
　　新課程的理念就是要將知識與生活聯絡起來。自熱飯盒圖片的展示為同學提供了感性材料,接著引導學生進行深入的理性思考。從生活中的事例去研究反應放熱或吸熱的原因，學生能夠真心實意地參與課堂活動，這使課堂教學的實效性得到了充分提高。
　　2.充分了解學生，精心設計“理解斷層”
　　根據學生認知規律和心理特徵，教師應該照顧不同水平學生的需要。因此，在設計教學目標時既有基礎性目標，又有開放性目標。當要求學生多角度地解釋放熱的原因時，他們求知的渴望便會產生和增長，正如建構主義學者認為，認知失調會激發學生主動去探究。
　　3.教材的整合和學科思想的滲透
　　化學鍵的拆開與形成和具體的能量數值聯絡在一起，定量計算反應是放出能量還是吸收能量，又要從物理學的相對能量高低與能量的轉化的視角去認識放熱反應與吸熱反應，最後還要將兩套判斷標準有機的結合在一塊，從微觀與巨集觀兩個角度去認識反應的反應熱，顯然難度較大，尤其是兩套判據的整合。我將課本上的內容進行整合，首先展示自熱飯盒的圖片，讓同學們對反應的熱量變化有一個初步的認識，然後將課本上的實驗，提前到課始，讓同學們直接感受反應中的能量變化，在感性認識的基礎上，產生探究、理解反應吸、放熱原因的慾望與衝動。接著提問：化學反應的實質是什麼?將化學鍵與能量變化巧妙地聯絡起來，通過具體資料，定量地解釋了反應中為什麼有能量的變化。接著轉換角度，從物理學吸收能量、放出能量與體系自身能量的高低角度，展開了對化學反應中能量變化與反應物生成物自身能量高低的討論。在討論過程中運用動畫和圖片的手段，分解步驟，介紹清晰明瞭，幫助學生理解，幫助學生做出判斷，體現為學生著想的理念。
　　4.思考
　　要培養學生多角度思考問題的能力，這需要教師平時在設計的問題上具有開放性。而對於同一反應，部分學生從能量的角度和化學鍵的角度容易得到相異的結論，這是一個值得思考的問題，如何去化解這個難點。