物质在溶解过程中有能量变化吗.doc

物质在溶解过程中有能量变化吗？教学设计上海师范大学附属外国语中学 杜青教学目标:知识与技能: 1.理解溶解过程中的物理变化和化学变化2.理解物质溶解过程中发生热效应的内在原因.过程与方法: 1.通过溶解过程中吸热,放热的探究实验,培养学生观察,推理能力2.在研究实际问题过程中,学生掌握科学研究的一般思维与方法.3通过物质运动与能量转化的学习，让学生学习辩证唯物主义的一些基本观点情感态度与价值观: 1.培养学生关心社会和人类发展的精神.2.培养学生热爱学习,积极探索、进取创新的精神3.让学生在小组合作中的相互协作,感受团队精神及体验成功。.教学重点: 物质溶解的热效应和扩散、水合两过程.教学难点: 在实践中应用物质溶解过程的热效应知识教学设计思想 本节课的设计力图从学生的角度出发，在学生原有的认知结构和生活经验的基础上来寻找知识增长点，尽可能使每个学生在自己原有的基础上有所发展。首先从生活中的蓄热型取暖器引入，激发学生学习能源的兴趣；再让学生分组实验探究溶解中的热现象；然后引导学生发现溶解的二过程及能量变化。学生在这一系列活动中，体验着 “实践认识再实践再认识应用”的科学探究的乐趣，学生对溶解中能量变化的认识由浅入深、由表及里，自主形成相关概念，思维得到了锻炼和升华，初步形成了用化学的眼光看世界的意识及用化学使生活更美好的体验。 教学准备：1。录象能源。 2投影仪和投影片。 3教材84页：高锰酸钾晶体的溶解：培养皿，高锰酸钾晶体，无水硫酸铜粉末，蒸馏水，镊子，小烧杯。 （学生实验25组）硝酸铵、氯化铵晶体的溶解：数字测温仪，试管和试管架（四个试管中各放5ml蒸馏水），硝酸铵晶体和氯化铵晶体各2克，滤纸。 （学生实验25组）氢氧化钠、氯化钠固体的溶解：氢氧化钠固体和氯化钠晶体各2克、二个试管中各放5mL蒸馏水。教学环节教师预设活动学生预设活动设计意图创设情景展示：蓄热型取暖器及用法。引言：天寒地冻，若有一个暖袋取暖多好。在使用过程中，是否有能量的变化？什么能转化为什么能？观察、感受、思考，回答问题从学生熟知的物品引入能量的形式及转化，关注学生的已有经验，激发学习兴趣阅读： 课本第81页第一段，要点“世界是物质的，物质是在不断地发生变化，而物质的变化总是和 能量的变化联系在一起”。导入新课提问： 那么能量是从哪里来的？能量在物质变化中是怎样变化的呢？播放录象归纳：课本第39页第二段，要点“归根到底都是由太阳能转化而来，并以化学能的形式贮存下来”、“在物质变化过程中，能量从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体”。学生观看录象：能量的各种形式和转化在书上划重点词句学生直观感受能量形式及转化感性认识上升到理性认识提问1、 现今世界中消耗的能源主要是什么？2、 按现在的能源消耗速度，石油和煤还能用多少年？中国的石油和煤的人均拥有量是多少？石油和煤消耗殆尽后，人类怎样解决能源需求？3、 谈谈你对能源问题的看法。学生结合课前网上查找的资料，各抒己见。培养学生关心社会及能源危机意识，增强信息搜集能力及口头表达能力。学生实验探究过渡：为了充分开发和利用能源，并对物质变化的本质有更全面的认识，我们首先对最常见的物质溶解过程中能量变化进行研究。请同学们通过实验探究。布置实验：个试管中各先加入ml蒸馏水，再加入g晶体，振荡并测试溶液温度。方法的探讨和实验操作的指导1 运用怎样的方法来测试和比较物质溶解过程中的能量变化，发光？放电？还是有可能溶液温度有变化？若吸收能量，溶液温度怎么变化？放出能量（放热时）又怎样？2用什么来测试温度变化？数字测温仪精确至.，勿作搅拌。3每种晶体溶解时需要测试哪几个温度？作好记录。溶质起始温度最终温度温差TNH4NO3NH4ClNaOHNaCl一、物质溶解时的热现象：学生分组实验汇总实验数据：（最快的几组学生所测数据填入左表）通过亲身实验获得溶解时的热效应的感性认识，体会科学方法，增强实验操作能力及合作能力。讨论1同一实验，为何各组得到的T值不同？NH4NO3和NH4Cl溶解时溶液的温度都下降，说明它们溶解的过程是吸热还是放热的？为了加快它们的溶解过程，可采取什么措施？是否所有的物质溶解时都是吸热的呢？学生可能回答：(溶质或蒸馏水的质量不同，溶质没有全部溶解，测试温度的时间不同，数字测温仪的灵敏度有差异等）从定性感知到定量测定，进行方法指导。讨论归纳固体NaOH溶于水时放热，而NaCl固体溶于水时温度变化不大，说明不同的物质在溶解时所表现出的热现象不一定相同为了加快NaCl固体的溶解速度，采取的措施与氯化铵的措施相同吗？ 板书：一 溶解过程中的热现象学生可能的回答：用搅拌的方法，能节省能源。对实验现象进行反思过渡：我们通过实验，了解了物质溶解时的一些宏观现象，而化学的魅力之一就在于： 宏观现象总能与微观粒子的组合、运动紧密联系的，发生这些不同的热现象的微观的内在原因又是什么呢？让我们先观察溶质是如何溶解的。演示实验：KMnO4固体的溶解讲述：KMnO4晶体是由K+、MnO4 构成的。晶体表面的K+ 、MnO4 (紫红色)受水分子作用，克服了离子间的引力，逐渐向水中扩散，分布于整个溶液之中，即物质在溶解时有一个溶质K+、MnO4 微粒分散到溶剂中的扩散过程。如果溶质是分子构成的，也存在分子扩散到溶剂中的过程。观察，描述现象聆听、想象渗透化学的基本思想：宏观与微观的联系。通过宏观鲜艳的颜色范围的变化，让学生充分感知微粒的扩散，减少学生想象的难度。建立宏观与微观的联系。反思讨论提问： 扩散过程中能量是如何变化的？能源可从一个物体转变到另一个物体上，从一种形式转化成另一种形式。那么，同一个物体状态变化时，是否也伴随能量变化呢？投影： 固 液 气提问： 三态变化中能量如何转化？从液态到气态，物质微粒之间什么发生了变化？提问： 既然溶解时存在着扩散过程，而扩散又是吸热的，那么怎样来解释刚才实验中三种不同的热现象呢？布置阅读任务设问： 既然溶解时通常存在两个过程，这两个过程伴随的能量变化又分别如何呢？学生讨论：微粒间距增大：此扩散过程是需吸热的 阅读： 课本第85页第二段 以三态中的能量变化及微粒间距变化为先行组织者，激活原有知识，为同化新知识作铺垫。作笔记，知识条理化演示实验白色硫酸铜粉末放入水中，所得溶液呈蓝色。试用学到的知识推测可能的原因。观察。思考、回答。知识的迁移，让学生从宏观颜色变化推知微观的水合过程，验证书本知识，进一步增强感性认识，从而体会到学以致用。课堂练习判断正误：NH4Cl溶解时溶液温度降低，说明仅有扩散过程。NaOH溶解时仅有水合过程，所以溶液温度升高。NaCl溶解时无显著的热量变化，说明既无扩散也无水合。思考、讨论、回答（学生可能不假思索认为正确，也可能引起争辩）学生讨论、归纳：三种物质的溶解过程中，既有扩散又有水合过程，既有吸热，同时又有放热过程，物质溶解过程中表现出来的放热或者吸热，是溶质微粒在扩散过程和水合过程中能量变化的总效应。给学生思辩的空间，从分析到综合，培养学生辨证思维能力。总结正如哲学中辩证唯物主义观点：决定事物的物质总有对立的矛盾双方，矛盾的主要一方对事物的性质起决定作用应用溶解的热效应解决实际问题。（过渡）：这节课我们通过实验探究及推理，学习了溶解的二个过程及其能量变化。化学的魅力之二在于应用，我们怎样应用学过的知识提高我们的生活质量呢？比如，在炎热的夏天，边远地区的高烧病人需要一个应急的“冰袋”，应该利用哪一种热效应？相同质量的溶质希望T大些好，还是小些好？讲解：科学研究通常有两种方法： 直接通过实验探索：就如刚刚做的实验，但要得到一个准确的数据，需要同学们数十次甚至数百次耐心细致地去操作。任何科学实验都需要科学家长年累月甚至是很枯燥地去不断实验和研究才能得到，如合成氨催化剂的寻找，电灯丝的确定等，同样，同学们学习科学文化也需要刻苦的精神才会取得成功。查阅资料： 很多研究工作不可能都一一需要直接去做实验，我们可以利用前人已得出的实验资料和数据，进行进一步的研究工作，这样能大大提高研究的效率。现在提供同学们有关数据，请同学们用第二种研究方法回答此题。投影： 有关物质的溶解热（“”为放热，“”为吸热，T：）化学式溶解热（KJ/Kg）NH4NO3330.75NH4Cl303.74NaOH+1040.5NaCl84.10KNO3353.17思考、回答根据信息，采集有关数据。计算并得出结论。（可能回答：硝酸铵易爆炸、各种药品价格因素等因素不可忽视）体现STS教学理念，关注化学与生活的联系，培养学生创新意识。渗透坚持不懈等人文思想教育。让学生体会实验法和文献法