高中化学《化学能与热能》文字素材1 新人教版必修2

必修第二章化学反应和能量教学设计一、本章在教材中的地位和作用本章的内容是在学习“物质结构元素周期表”后，应用物质结构理论指导学习化学反应原理，深化第一章的内容知识。 其中，化学反应中能量的变化、化学反应速度和限度是中学化学的重要理论部分，该部分内容配置在中学化学、高中必修模块和选择模块中，有学习阶段性和必修、选择层次性，具体内容有前后交叉和重叠，学生概念的形成和发展是螺旋式上升的化学反应中物质释放的化学能是现代能源的主要来源，通过控制反应条件，可以降低生产成本，提高经济效益。 这篇文章的知识广泛应用于工农业生产、科技研究和日常生活，与我们每个人都有关系。 本章的内容是中学化学相关内容的提高和发展，也是选择“化学反应原理”的必要基础。 因此，本章教材在全书中占有重要地位，是高中化学整体的重要内容之一。二、本章的内部结构关系本章的内容根据其知识结构分为两大部分。 第一部分包括第一节和第二节，介绍了化能与热能相互转换、化能与电能及其他形式能相互转换的现实意义。 第二部分在第三节的内容中，介绍了控制化学反应速度、极限和化学反应条件的意义。研究了化学能和热能、电能的相互转换、化学能向热能或电能的转换、化学能直接转换为电能的装置化学电池，通过一次电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构，新型电池化学反应速度及其影响因素，教材通过实例和实验使学生形成初步认识，反应限度通过实验和化学史(炼铁高炉废气之谜)来感性地说明其存在。 在此基础上，让学生认识到控制反应条件对生产、生活和科研的意义，初步认识到提高燃料燃烧效率的重要性和方法。三、本章相关内容的新旧对比分析本章重要知识点的分布知识点分布在旧教材里新课程目标的教学要求旧教材的教学要求化学反应中的能量变化中学教材高中教材第三册发现化学键断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。将反应中吸收或释放能量大致汇总为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低和新课程差不多一样。化学能和热能的相互转化中学教材高中教材第三册通过生产、生活中的实例了解吸热反应和发热反应。掌握反应热和热化学反应方程式，要求能够利用燃烧热进行计算。化学能和电能的转换关系高中教材第二册可举出化学能与电能的转换关系及其应用。通过一次电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构。用生活中的材料可以做出简单的电池。通过介绍新型电池(锂离子电池、燃料电池等)，体现了化学电池的改进与创新，初步形成科技发展观。掌握化学电池的化学原理和结构，寻求提高规律性的知识。掌握金属的电化学腐蚀。化学电源的要求大致相同。化学反应的速率及其影响因素高中教材第二册通过实例和实验使学生形成初步认识，定量计算反应速度，或要求同一反应中不同物质间的反应速度的相互换算化学反应的极限高中教材第二册通过实验和化学史实(炼铁高炉废气之谜)感性地说明其存在。从原理、定义的高度进行重点探讨。反应条件控制中学“燃料燃烧”选取“燃料燃烧效率”这一常见典型例子进行综合分析，从中了解了控制反应条件的重要性、训练分析问题的思路和方法。应用化学反应速度和化学平衡原理，探讨合成氨条件的选择问题。四、本章课程安排和教学的重要难点第一节化学能和热能2小时第一时间：教育重点：1.化学键与化学反应中能量变化的关系。2 .吸热反应和放热反应两个概念教学难点：从微观角度了解化学反应中能量的变化，把握化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。第二阶段：教育重点：了解生物体内生命活动中能源转化、能源与人类社会发展的密切关系，拓宽学生科学视野，确立了正确的能源观。第二节化学能源和电能两小时课程第一个会话：教育重点：1.化学能转化为其他形式的能源。2 .一次电池的原理、构成条件、电极名称和电极反应。教育难点：通过原电池实验的探索，从电子迁移的角度理解化学能转化为电能的本质。第二阶段：教学重点：介绍技术产品，了解各种化学电源的设计、工作原理和应用，认识到研制新电池的重要性和化学电源可能引起的环境问题，初步形成客观准确的能源观。第3节化学反应的速度和限度2小时第一个会话：教育重点：1.化学反应速率概念2 .影响化学反应速度的因素。教学难点：定性定量分析化学反应速率，形成概念。第二阶段：教育重点：1.化学反应极限的概念2、通过生产、生活和科学研究控制反应条件，可以促进反应的完成度，提高原料的利用率和转化率。教育难点：化学反应极限的本质原因和外部特征。复习，考试，讲评三小时五、本章各课的教学过程和建议第一节化学能和热能第一个会话：第一时间阐述了化学键与能量的密切关系，揭示了化学反应中能量变化的主要原因。 通过3个实验，阐述了化学反应中的能量变化主要表现为热形式，提出了吸热反应和发热反应的概念。这门课可以运用科学探究来教学。 也就是说，以实验研究教学为切入点，从日常生活的气体和液化石油气的燃烧开始，在理解物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，这些能量的变化通常表现为热能的变化，提出了化学能与热能之间有什么样的变化为什么某化学反应吸热，某化学反应发热？ 进入实验研究教学，通过实验1、实验2、实验3，将吸热反应、发热反应的概念抽象化，实验研究过程中学生可感受到研究化学反应热变化的过程和方法。从实验探索引起理论思考，化学反应中能量变化的本质是什么？ 学生已经掌握了物质结构的初步知识，可以从微观结构分析。 切离化学键，吸收能量形成化学键，释放能量。 明确了化学反应中能量变化的主要原因，认识到宏观表现，反应物的总能量大于生成量的总能量，化学反应释放能量的反应物的总能量小于生成物的总能量，化学反应吸收能量。 这部分教学内容有助于学生理解化学知识的学科价值。第二阶段：教材阐述了生物体内生命活动中能源转换、能源与人类社会发展的密切关系，拓展了学生的科学视野，确立了正确的能源观。本课程在理论思维教育后，提出了如何利用人类在化学反应中产生的热量，并进入实际应用教育。 深入化学社会学的观点，知识比较浅显，但知识广泛。 例如生物体内的能源转换、不同时期人均能源消耗量的比较、人类利用能源的三个阶段、化学能源引起的环境问题、全球能源枯竭危机、未来人类的能源利用率、未来人类的新能源开发。 重点是激发学生的学习兴趣和学习热情，充分利用课外教育资源进行学习，让学生充分认识到以化学反应为能源动力的社会应用和正负面影响。第二节化学能和电能第一个会话：本节介绍火力发电，对认识燃烧发电的原理和利害分析的一次电池进行实验性探讨，理解一次电池的工作原理、构成和创造性应用。本节教学创建方案，分析火力发电系统的各种因素，分析“燃烧供暖、烧饭”的能源转换关系，启示学生利用“化学能与热能相互转换”背景知识理解火力发电的原理。 提出新的研究任务，研究“化学能直接转化为电能”的原理。 挖掘学生现有的氧化还原反应知识，分析氧化剂与还原剂之间电子转移中的能量转换，引导学生考虑积极分解氧化反应和还原反应的问题，考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境、化学物质的选择、氧化剂与还原剂之间架桥电子流动等。为学生提供一些电极材料、电解质和非电解质溶液，启发学生进行实验研究，使学生初步掌握一次电池实验的操作方法和观察实验现象的方法。 通过实验，探索、总结了一次电池的概念，总结了一次电池的组成条件，抽象化了一次电池化学反应的本质。 在这个过程中，要给学生讲述自己观点的机会，完成感性认识和理性认识的转变。第二阶段：本节介绍技术产品，了解各种化学电源的设计、工作原理和应用，认识到新型电池研发的重要性和化学电源可能引起的环境问题，初步形成客观准确的能量观。通过原电池实验的探索，学生已经从电子迁移的角度了解化学能向电能的转化本质及其转化的综合利用价值。 本课采用照片、录像等直观的内容表现形式，让学生了解干电池、充电电池、燃烧电池等各种化学电源，了解化学电源的应用和发展，介绍新型电池的改进和创新，使学生初步形成科技发展观。第三节化学反应的速度和极限第一个会话：教材从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验开始，引出反应速度的概念。 实验探讨，总结影响化学反应速度的因素。本节课通过创建情景，从学生熟悉的日常生活中的化学现象和化学实验中，发现学生某种化学反应进行得快，某种化学反应进行得慢，提出化学反应速度的概念。 学生组在日常生活和化学实验过程中讨论观察化学反应进展速度的方法，例如，收集、总结化学反应速度的定性观察法颜色变化固体含量减少浑浊程度温度变化等。 分析了引导学生交流的物理定量描述物体运动速度的方法、化学反应过程中物质的变化情况，定量表示化学反应速度，总结了化学反应速度的定义，通常用单位时间反应物浓度的减少和生成物浓度的增加量来表示。 定性定量分析化学反应速率概念后，进一步探讨外界条件对化学反应速率的影响，以实验探讨形式进行授课教学(实验2-5和实验2-6 )，通过分析影响因素包括温度、溶液浓度、固体表面积、催化剂、反应物状态等。 在此基础上，进行实际应用教育，控制反应条件，提高对人有利的反应速度，降低对人不利的反应速度。第二阶段：本节的教材设置实验使学生发现化学反应极限的问题，探讨化学平衡状态的本质、外部特征、影响反应极限的因素，以及人类如何利用和控制化学反应，促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。教学从学生实验2-7开始，使学生发现化学反应的反应物并不完全依据化学方程中相应物质的计量关系转化为产物。 提出化学反应极限的概念。 并讨论了反应平衡状态的宏观特征和平衡状态的微观本质，使学生通过生产、生活和科学研究控制反应条件，促进反应完成度，提高原料利用率和转化率。六、本章综合探究活动的拟议安排本章要求学生查阅资料，安排以市场调查、小组实验活动方式表现的6项研究活动，各项研究活动要求学生充分预习，把握知识原理和活动要求。 具体活动的建议分以下几个部分阐述查阅资料：化学能转化为热能、电能生产、生活应用。实验：中和反应和中和热的测定。实验：用生活中的材料制作简易电池。市场调查：不同类型电池的特点、性能和用途。实验探讨：温度、催化剂对过氧化氢分解反应速度的影响。设计实验：证明某化学反应的可逆性。七、本章知识线索图1 .化学反应和能量转换路线改变形式变化的原因实用化物质中的化学能化学反应化学键的变化反应物中化学键的断裂：吸收能量产物中化学键的形成：释放能量热能电子能源火力化学能可燃其他反应直接利用生活：燃烧(或火柴、煤气)菜、烧水等生产：烧石灰、