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通过对化学反应中反应物及生成物质量的实验测定,使学生理解质量守恒定律的含义及守恒的原因;
根据质量守恒定律能解释一些简单的实验事实,能推测物质的组成。
能力目标
提高学生实验、思维能力,初步培养学生应用实验的方法来定量研究问题和分析问题的能力。
情感目标
通过对实验现象的观察、记录、分析,学会由感性到理性、由个别到一般的研究问题的科学方法,培养学生严谨求实、勇于探索的科学品质及合作精神;
使学生认识永恒运动变化的物质,即不能凭空产生,也不能凭空消失的道理。渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。
教学建议
教材分析
质量守恒定律是初中化学的重要定律,教材从提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系入手,从观察白磷燃烧和氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后物质的质量关系出发,通过思考去“发现”质量守恒定律,而不是去死记硬背规律。这样学生容易接受。在此基础上,提出问题“为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等呢?”引导学生从化学反应的实质上去认识质量守恒定律。在化学反应中,只是原子间的重新组合,使反应物变成生成物,变化前后,原子的种类和个数并没有变化,所以,反应前后各物质的质量总和必然相等。同时也为化学方程式的学习奠定了基础。
教法建议
引导学生从关注化学反应前后"质"的变化,转移到思考反应前后"量"的问题上,教学可进行如下设计:
1.创设问题情境,学生自己发现问题
学生的学习是一个主动的学习过程,教师应当采取"自我发现的方法来进行教学"。可首先投影前面学过的化学反应文字表达式,然后提问:对于化学反应你知道了什么?学生各抒己见,最后把问题聚焦在化学反应前后质量是否发生变化上。这时教师不失适宜的提出研究主题:通过实验来探究化学反应前后质量是否发生变化,学生的学习热情和兴趣被最大限度地调动起来,使学生进入主动学习状态。
2.体验科学研究过程、设计、实施实验方案
学生以小组探究方式,根据实验目的(实验化学反应前后物质总质量是否发生变化)利用实验桌上提供的仪器和药品设计实验方案。在设计过程中,教师尽量减少对学生的限制,并适时的给学生以帮助,鼓励学生充分发挥自己的想象力和主观能动性,独立思考,大胆探索,标新立异。在设计方案过程中培养学生分析问题的能力,在交流方案过程中,各组间互相补充,互相借鉴,培养了学生的语言表达能力。在实施实验时学生体验了科学过程,动手能力得到了加强,培养了学生的观察能力、研究问题的科学方法和严谨求实的科学品质及勇于探索的意志力。同时在实验过程中培养了学生的合作意识。通过自己探索,学生不仅获得了知识,也体验了科学研究过程。
3.反思研究过程、总结收获和不足
探索活动结束后可让学生进行总结收获和不足,提高学生的认知能力。
教学设计方案
课题:质量守恒定律
重点、难点:对质量守恒定律含义的理解和运用
教具学具:
溶液、溶液、溶液、溶液、溶液、白磷、锥形瓶、玻璃棒、单孔橡皮塞、烧杯、小试管一天平、酒精灯。
教学过程:
创设情境:
复习提问:在前几章的学习中,我们学习了哪些化学反应?
投影:反应文字表达式
氯酸钾氯化钾+氧气
氢气+氧气水
氢气+氧化铜铜+水
引言:这是我们学过的化学反应(指投影),对于化学反应你知道了什么?
思考讨论:化学反应前后物质种类、分子种类、物质状态、颜色等发生了变化;原子种类、元素种类没发生变化;对于化学反应前后质量、原子数目是否发生变化存在争议。
引入:化学反应前后质量是否发生变化,有同学说改变,有同学说不变,意思不统一,那么我们就通过实验来探讨。
设计与实施实验:
讨论:根据实验目的利用实验桌上提供的仪器和药品设计实验方案。
交流设计方案
评价设计方案
教师引导学生评价哪些方案是科学合理的,哪些需要改进,鼓励学生开动脑筋,积极主动地参与实验设计过程。
1.实施实验:
同学们的设计方案是可行的,可以进行实验。
指导学生分组实验,检查纠正学生实验操作中的问题
1.依照设计方案进行实验并记录实验现象和测定的实验数据。
2.对实验结果进行分析,反应前后物质的总质量是否发生变化。
3.汇报实验结果
引导学生从实验内容,化学反应前后各物质的质量总和是否发生变化汇报实验结果
同学们的实验结果是巧合,还是具有普遍意义?
汇报:
1.实验内容
2.实验结果
反应前物质总质量(烧杯+试管+两种溶液)_______g,反应后物质总质量为_______g。
反应前后物质总质量是否发生变化_______。
3.演示实验
演示:白磷燃烧前后质量测定。
1.观察记录
反应前物质总质量为_______g,反应后物质总质量为_______g。
2.书写反应文字表达式
3.实验结果分析:反应前后物质总质量是否发生变化_______。
总结:
思考:通过以上几个实验你能得到什么结论
科学家曾做过大量实验,无数实验都证明:化学反应前后各物质的总质量相等。这是化学反应遵循的规律。这个规律叫做质量守恒定律(板书课题)
提问:哪位同学试着回答什么是质量守恒定律
板书:一、质量守恒定律内容(略)
讨论:化学反应前后质量守恒原因
问题讨论:
为什么参加化学反应前各物质的质量总和等于化学反应后生成的各物质的质量总和。
投影:水分子分解示意图,引导学生从化学反应的微观实质认识化学反应前后质量守恒的原因。
板书:二、化学反应前后质量守恒的原因。
投影:课堂练习
1.已知12g木炭与32g氧气恰好完全反应,则生成的质量是_______g。
A.44gB.32gC.22gD.12g
2.镁带在空气中燃烧生成氧化镁的质量比金属镁的质量大,有人说这个事实不符合质量守恒定律,你说对吗?为什么?
3.蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水,根据质量守恒定律可知,该物质的组成中一定含有_______元素和_______元素,可能含有_______元素。
反思研究过程:
通过对化学反应前后质量是否发生变化的探讨,你有哪些收获?
总结:对于今天的学习每个同学都有不同程度的收获,同时也发现了自己的不足,在今后的学习中相信大家会做的更好。
板书设计:
第一节质量守恒定律
一、定律内容
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
反应前总质量反应后总质量
gg
磷+氧气五氧化二磷
二、化学反应前后质量守恒原因
探究活动
通过实验探究化学反应前后质量是否发生变化。
(1)根据提供的仪器和药品设计实验方案。
(2)交流与评价。
课题1质量守恒定律(1)
【教学目标】
知识与技能:认识质量守恒定律,并能说明化学反应中的质量关系,能应用质量守恒定律解释化学变化中的一些现象。培养学生观察,分析实验和总结归纳能力。
过程与方法:教师讲解,实验演示相结合的组织形式。教师指导,学生合作探究,形成初识,科学探究意识。
情感态度与价值观:通过自己动手探究,培养学生形成研究问题的科学态度,培养辨证唯物主义观点。
【教学重点】认识质量守恒定律
【教学难点】应用质量守恒定律解释化学变化中的一些现象
【教学方法】探究式学习法。
【教学用品】托盘天平、锥形瓶(250ml)、玻璃管、单孔胶塞、气球、白磷、烧杯(100ml)、铁钉、玻璃片、蜡烛、火柴、镁条、石棉网、坩埚钳。
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、复习旧知,引入新授:
1、写出铝在氧气中燃烧和高锰酸钾受热分解的文字表达式。
2、问题提出:
反应物的质量同生成物的质量之间有没有关系?如果有会是怎样的关系?
二、活动与探究
实验方案
在250ml锥形瓶底部铺层细沙,放在一火柴头大的白磷,在橡皮塞上插一玻璃管,在其上端系一个小气球(使下端能与白磷接触)称量。将玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速将橡皮塞盖好,将白磷引燃,待锥形瓶冷却后,称量。
在100ml烧杯中加入30mlCuSO4溶液,将几根铁钉同时放在硫酸铜烧杯旁边一起称量。将铁钉放入CuSO4中观察至不变色,称量。
实验现象
反应前质量
反应后质量
3、分析讨论得出结论:
(1)归纳小结:质量守恒定律。
概念:
理解:
(2)情景与讨论:
情景⑴:取一支蜡烛粘在一块玻璃片上,将玻璃片和蜡烛一起称量,点燃蜡烛,天平会发生什么变化?
情景⑵:取一根用砂纸磨干净的长镁条和一个石棉网,将它们一起称量。在石棉网上将镁条点燃,将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量,观察反应现象并比较反应前后质量。
4、讨论与交流:
⑴上面两个实验的结果与你实验前的预测相同吗?为什么会出现这样的实验结果?
⑵对于前面方案一中的实验,如果玻璃管上端没有系小气球,将会出现什么结果?
⑶如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,会出现什么实验结果?
⑷以碳在氧气中燃烧生成二氧化碳为例,从化学反应中分子、原子的变化情况说明化学反应必定符合质量守恒定律。
四、反思与小结
通过这节课的学习,我的收获和体会是
五、板书设计
一、活动与探究
实验方案
在250ml锥形瓶底部铺层细沙,放在一火柴头大的白磷,在橡皮塞上插一玻璃管,在其上端系一个小气球(使下端能与白磷接触)称量。将玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速将橡皮塞盖好,将白磷引燃,待锥形瓶冷却后,称量。
在100ml烧杯中加入30mlCuSO4溶液,将几根铁钉同时放在硫酸铜烧杯旁边一起称量。将铁钉放入CuSO4中观察至不变色,称量。
实验现象
反应前质量
反应后质量
二、质量守恒定律
【教学后记】
第五单元化学方程式
课题1质量守恒定律(2)
【教学目标】
知识与技能:了解化学方程式的意义,并能正确书写简单化学方程式。
过程与方法:对化学方程式教学,教师通过互动性教学组织形式,引导学生逐步深入思考化学方程式的意义,讨论总结化学方程式的读法。
情感、态度与价值观:通过理解化学方程式的意义,培养科学态度。
【教学重点】了解化学方程式的意义,并能正确书写简单化学方程式
【教学难点】通过理解化学方程式的意义,培养科学态度
【教学方法】探究式学习法。
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、、知识回顾:
1、质量守恒定律的内容及遵守质量守恒的原因。、
2、用文字描述碳在氧气中燃烧的文字表达式。
3、我们知道用化学式来表示物质的组成不仅书写方便,而且从化学式还可以知道物质的内部构成。那么物质之间发生的化学反应是否也可以用一种式子来表示呢?
二、引入新授
1、化学方程式:
⑴定义:
⑵化学方程式的读法
以C+O2CO2为例
宏观:碳和氧气在点燃的条件下生成了二氧化碳。
微观:一个碳原子和一个氧分子生成了一个二氧化碳分子。
质量:每12份质量的碳和32份质量的氧气生成了44份质量的二氧化碳。
⑶化学方程式意义(与读法一致)
2、化学方程式提供的信息
⑴讨论:从物质种类、质量和反应条件等方面考虑,下列反应的化学方程式能提供给你哪些信息?
CuO+H2Cu+H2O
Mg+CuOMg+Cu
反应物
生成物
反应条件
反应物、生成物粒子比
生成物、反应物质量比
质量守恒
⑵归纳:化学方程式提供的信息
三、课堂练习
1、蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水,根据质量守恒定律可知,该物质的组成中一定含有元素。
2、根据质量守恒定律,在A2+3B====2C中,C的化学式用A、B表示是()
A、AB2B、AB3C、A2B3D、A3B2
四、课外练习:点拨P137
五、反思与体会:通过这节课学习,我的收获和体会
六、板书设计
一、化学方程式
1、定义:
2、化学方程式的读法
以C+O2CO2为例
宏观:碳和氧气在点燃的条件下生成了二氧化碳。
微观:一个碳原子和一个氧分子生成了一个二氧化碳分子。
质量:每12份质量的碳和32份质量的氧气生成了44份质量的二氧化碳。
⑶化学方程式意义(与读法一致)
二、化学方程式提供的信息
从物质种类、质量和反应条件等方面考虑,下列反应的化学方程式能提供给你哪些信息?
CuO+H2Cu+H2O
Mg+CuOMg+Cu
反应物
生成物
反应条件
【教学后记】
课题2如何正确书写化学方程式
【教学目标】
知识与技能:理解化学方程式的书写原则,掌握化学方程式的书写步骤,以及简单化学方程式的配平。
过程与方法:以师生互动为课堂主要的教学形式,教师引导学生分析,学生练习与讨论相结合。
情感态度与价值观:通过化学方程式的教学,培养学生唯物主义观点和实事求是的科学态度。
【教学重点】化学方程式的书写步骤
【教学难点】简单化学方程式的配平
【教学方法】探究式学习法。
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、回顾旧知识、创设情景:
1、物质发生化学反应时遵循质量守恒原因是什么?
2、引入:写出木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的化学方程式,并分析等号两边原子种类与数目的关系。
二、进入新授
1、阅读教材P95第三自然段-P96,了解化学方程式配平的目的。
2、书写化学方程式的原则
⑴
⑵
4、书写化学方程式的步骤:⑴写⑵配⑶标⑷等
5、结合实际讨论化学方程式的配平方法(目的:使等号两边的和相等)
⑴最小公倍数法:(氧两边各出现一次)
阅读教材P95-96学习配平氢气与氧气反应生成水的化学方程式
练习:
Al+Fe3O4Al2O3+Fe
⑵奇数配偶数的方法(左右氧出现多少次)
例:CH4+2O2——H2O+CO2
练习:FeS2+O2——Fe2O3+SO2
KClO3——KCl+O2
⑶定“1”法:以化学反应中组成最复杂的物质的化学式系数定为1,再配平其它物质的系数(化学式复杂或有机物燃烧)
例:KMnO4——K2MnO4+MnO2+O2
练习:C3H8+O2——CO2+H2O
CO+Fe3O4——Fe+CO2
H2+Fe3O4——Fe+H2O
三、课堂练习:教材上P98习题
四、反思与体会:通过这节课的学习,我知道了
五、板书设计
1、化学方程式配平的目的。
2、书写化学方程式的原则
⑴
⑵
4、书写化学方程式的步骤:⑴写⑵配⑶标⑷等
5、结合实际讨论化学方程式的配平方法(目的:使等号两边的和相等)
⑴最小公倍数法:(氧两边各出现一次)
⑵奇数配偶数的方法(左右氧出现多少次)
⑶定“1”法:以化学反应中组成最复杂的物质的化学式系数定为1,再配平其它物质的系数
【教学后记】
课题3利用化学方程式的简单计算
【教学目标】
知识与技能:在掌握与正确书写化学方程式的基础上,进行简单计算。
过程与方法:在熟悉、理解方程式涵义的基础上进行。首先要把握化学方程式计算的步骤与方法,并依据它进行规范化、准确性地练习,以便更好地掌握。
情感态度与价值观:认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。
【教学重点】在掌握与正确书写化学方程式的基础上,进行简单计算
【教学难点】综合计算
【教学方法】探究式学习法。
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、知识回顾:
配平下列化学方程式,并计算出各种物质之间的质量比。
⑴KMnO4—K2MnO4+MnO2+O2
⑵CaCO3—CaO+CO2
二、引入新授:
研究物质间的化学变化常涉及量的计算,而化学方程式正体现了反应物和生成物之间的质量比。我们可以利用化学方程式来计算取一定量的原料最多可生产出多少产品?制取一点量的产品最少需要多少原料?
三、新授:
1、例1:加热分解31.6g高锰酸钾,可以得到多少g氧气?
2、归纳解题步骤:
3、例2:工业上,高温煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳,如果制取10吨氧化钙,要碳酸钙多少吨?
四、巩固练习
教材P100习题
五、收获和体会
解题步骤:
(1)设未知数
(2)写出正确的化学方程式
(3)列出已知和待求的量在相应的物质下面
(4)列比例式,求解
(5)简要作答
【教学后记】
第五单元整理与小结
【教学目标】
知识目标:1、通过复习使学生掌握质量守恒定律及其应用;2、使学生巩固化学方程式的书写方法及原则。
能力目标:通过复习培养学生综合计算的能力。
【教学重点】化学方程式的书写方法及原则
【教学难点】学生综合计算的能力培养
【教学方法】分组练习法
【教学资源】初中化学网
【教学过程】
一、知识的归纳与整理
1、物质的分类
下列物质⑴铁⑵高锰酸钾⑶水⑷碳⑸氮气⑹氧化汞⑺食盐水⑻汞⑼海水⑽空气⑾冰水混合物⑿氯酸钾⒀氧气⒁氦气⒂氧化镁
(填序号)属于混合物的有:属于化合物的有:
属于单质的有:属于氧化物的有:
2、化学符号
元素符号⑴表示一种元素⑵表示一个原子⑶金属、稀有气体、固体非金属可表示单质
化学式⑴表示一种物质⑵表示组成的元素(宏观)
⑶表示组成的元素⑷表示一个分子的构成(微观)
化学符号前加上适当数字后,通常只具有微观意义
例H2O⑴表示水⑵表示水由氢氧两种元素组成
⑶表示一个水分子⑷表示每个水分子有两个氢原子和一个氧原子构成
练习:1)2000年国家药管局紧急告戒患者,立即停用含PPA(化学式为C9H4NO)的感冒药,关于PPA的下列说法正确的是()
A、它的一个分子里含有20个原子B、它由四种元素组成
C、它是一种氧化物D、它是一种化合物
2)维生素C(化学式C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力.下列关于维生素C的说法错误的是()
A、维生素C是由6个碳元素、8个氢元素、6个氧元素组成
B、维生素C分子是由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
C、保持维生素C化学性质的最小粒子是维生素C分子
D、青少年应多吃蔬菜、水果,切E、忌偏食
3)下列符号既能表示一种元素,又能表示一个原子,还能表示一种物质的是()
A、HB、ClC、HeD、CO
4)指出下列符号中”2”的含义
⑴2H⑵H2⑶2H2O(两个2都需解释)
5)用于火炬接力的丁烷(C4H10)(打火机内液体)乳酸C3H6O
鲨鱼体内有抗癌作用的”角鲨烯”(C30H50)葡萄糖C6H12O6
“脑黄金”不饱和脂肪酸之一C26H40O2尼古丁C10H14N2
“盖中盖”有效成分为葡萄糖酸钙(C6H11O7)2Ca叶绿素C55H70MgN4O65
3、化学计算
1)相对原子质量=某原子质量/碳12原子质量的12分之一
2)相对原子质量=质子数+中子数
3)原子中:核电荷数=质子数=电子数
4)相对分子质量:各原子的相对原子质量的总和
AxBy的相对分子质量=A的相对原子质量×x+B的相对原子质量×y
5)化合物中元素质量比AxBy中
mA:mB=A的相对原子质量×x:B的相对原子质量×y
6)元素质量分数=某元素的相对原子质量×原子个数/相对分子质量×100%
AxBy中
A%=A的相对原子质量×原子个数/AxBy的相对分子质量×100%
原子个数:X=AxBy的相对分子质量×A的质量分数/A的相对原子质量
7)某元素的质量=化合物的质量×某元素的质量分数
mgAxBy中,mA=mg×A%mB=mg×B%
化合物的质量=某元素的质量÷某元素的质量分数
某元素质量分数=某元素的质量/化合物的质量×100%
练习:
1)镭22688Ra是居里夫人发现的一种有放射性的元素,226为相对原子质量,88为其质子数。则镭元素的中子数与电子数之差为_______。
2)某些商品广告常有“补铁”“补钙”“补锌”等词语,这里的铁、钙、锌是指()
A分子B原子C元素D无法确定
3)某物质的化学式为HnRO2n+1,它的相对分子质量为m,则R元素的相对原子质量是_______,化合价是________。
4)已知R2SO4的相对分子质量为342,则R(NO3)3的相对分子质量为()
A154B240C185D213
5)H2、O2、CO2、SO2各一个分子,按质量由小到大的顺序是______________,若各取1g上述气体,则分子数由多到少的顺序是__________________。
6)某种氮的氧化物中,氮元素与氧元素的质量比是7:12,则该氧化物的化学式为__.
7)某药物的相对原子质量是328,在其分子中,C占76.83%,H占9.76%,N占8.54%,O占4.88%。则该药物的化学式为_______________。
8)某化合物A6.2g燃烧后,生成8.8gCO2和5.4gH2O,试通过计算后确定A的化学式。
9)某气体与CO混合气体中,经分析含氧58%,则该气体为()
ASO2BH2CCO2DNOEO2
10)某不纯的NH4NO3样品,经分析知其中含N36%,则可能混有的杂质是()
ANH4ClB(NH4)2SO4CCO(NH2)2D无法确定
11)有一不纯的NH4NO3样品,经分析知其中含N30%。则该样品中NH4NO3的质量分数为__________。
12)含碳酸钙(CaCO3)80%的石灰石(其余成分不含钙)中钙元素的质量分数为__________
13)对于SO2和SO3
A、相同质量的SO2和SO3中,硫元素的质量之比为________,氧元素的质量之比为_________,SO2和SO3的分子个数比为_________.
B、若SO2和SO3所含氧元素质量相等,则SO2和SO3的质量之比为________,分子个数比为__________.
知识与技能
1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因
2、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”
过程与方法
能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。
情感态度与价值观
1、初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
2、通过师生互动,增加师生感情
教学重点
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
教学难点
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。
教学方法启发引导、探究式
教学媒体多媒体、实验
教学内容师生活动
[[创设问题情景]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?
[学生思考、讨论]
氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。
[进一步思考]
反应中的热量由何而来?氢气和氯气反应的本质是什么?
[学生思考、讨论]
从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。
板书:一、化学键与化学反应中能量的变化关系
[教师补充讲解]
化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键,1molCl2中含有1molCl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1molCl-Cl键要吸收242kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431kJ的能量。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。
[归纳小结]
1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2、能量是守恒的。
[[练习反馈]
已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH-O键要放出463kJ的能量,试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化
[讲解]
刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因,那么,又怎样从宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢?各种物质中都含有化学键,因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同,因而所包含的化学能也不同。在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变,如H2与Cl2、O2的反应。那么,一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?
[学生讨论、交流]
1、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量取决于反应物
的总能量和生成物的总能量的相对大小。
2、画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图
[思考与分析]
甲烷燃烧要放出热量,水电解产生氢气和氧气,试从化学键和物质所含能量的角
度分析气原因,并说明反应过程中能量的转变形式。
[提出问题]
前面我们通过对具体反应的分析,从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量变化的主要原因,知道了化学能和其它能量是可以相互转变的,还知道化学反应中能量变化通常表现为热量的变化。那么,怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢?你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法,并对其他同学提出的表达方式作出评价。
补充练习:
1、下列说法不正确的是()
A化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B物质燃烧和中和反应均放出热量
C分解反应肯定是吸热反应
D化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是()
A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生
C反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D吸热反应在一定条件下也能发生
3、有专家指出,如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实,则下列说法中,错误的是()
A可消除对大气的污染B可节约燃料
C可缓解能源危机D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源
4、已知破坏1molNN键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值,并写出反应的热化学方程式。
5、“用天然气、煤气代替煤炭作为民用燃料”这一改变民用燃料结构的重大举措,具有十分重大的意义请分析其优点,并将你的观点和同学讨论交流
教案二
化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[基础知识回顾]
什么是化学键?它有哪些主要类型?其特点各是什么?
1、断开化学键吸收能量
1molH2中含有1molH—H键,常温常压下使1molH2变为2molH原子断开了1molH—H键,需要吸收436KJ的热量。
2、形成化学键放出能量
由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界释放436KJ的热量。
小结:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。
3、化学变化中能量变化的主要原因(微观方面)
⑴化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
⑵化学反应的实质是用化学键理论可表述为旧化学键的断裂和新化学键的形
成。
⑶化学键与化学反应中能量变化的关系
当E1>E2,反应吸热;当E1<E2,反应放热。
思考:为什么许多放热反应一开始要加热才能进行呢?
答:反应的条件与反应的热效应没有必然的联系,每一个反应都有特定的条件,例如燃烧都是放热反应,但是要达到着火点。
4、反应能量变化的判定(宏观方面)
⑴各种物质都储存有化学能。
⑵反应物的总能量>生成物的总能量,反应放出能量。
⑶反应物的总能量<生成物的总能量,反应吸收能量。
5、两条基本的自然定律
⑴质量守恒定律:化学反应前后物质发生转化,但是物质的总质量保持不变。
⑵能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变,亦即总能量是守恒的。
[注]质量与能量也是相互联系的(质量和能量也可以相互转化),故统称为质能守恒定律。
6、放热反应和吸热反应
⑴化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化———吸热或者放热。
⑵放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应。
⑶吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应。
[注]常见的放热反应和吸热反应:
(1)放热反应
①燃烧反应②中和反应③物质的缓慢氧化④金属与水或酸反应⑤部分化合反应
(吉首一中,湖南吉首416000)
摘 要:
新课程改革下的化学教学应以追求科学精神和人文精神为宗旨,以学生为主体,采取自主、合作、探究的教学方式,让学生真正体验到学习化学的乐趣和化学无穷的魅力以及做人道理,提升学生的综合素养。
关键词:新课程;化学;教学方法
义务教育阶段的化学课程,强调启蒙性和基础性,一方面以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生掌握未来发展所需要的最基础的化学知识和技能,培养学生运用所学知识和科学方法分析和解决化学问题的能力;另一方面要使学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关社会现象,引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代生活的能力。笔者认为新课程理念下的初中化学教学应该根据学生实际,采取多种教学方法和手段,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的综合能力。
一、激发学生的学习兴趣
现在的学生头脑灵活、思维敏捷、见多识广、兴趣爱好广泛、网络等社会上丰富多彩的生活对他们影响很大,厌学情绪比较严重,尤其是初中学生。如果老师在课堂上不能激发学生的兴趣,学生就不会喜欢那门课程,也就不会积极主动的去学习。“强扭的瓜不甜”,学生在逼迫的状态下被动的学习,学习效果必定是事倍功半。所以,在教学中,尊重和满足学生的需要,运用多种教学方式和手段,激发学生的学习兴趣尤为重要。
(一)上好第一堂课
俗话说“良好的开端是成功的一半”,化学的开篇课“化学使世界变得更加绚丽多彩”中,教材安排了一些精美的图片展示,但没有安排实验。我觉得充分利用化学实验的魅力,补充一些趣味性实验如“魔棒点灯”“烧不坏的手帕”“会变色的花”“喷水成图”等,将学生带入神奇的化学世界中,可唤起他们强烈的好奇心,使他们产生学习化学的渴求之情。从而兴趣嫣然、热情高涨,迫切地想要走进奇妙的化学世界。
(二)教学中密切联系生产和生活实际,引入具体的情境
化学与我们的生活、生产以及社会发展密切相关。教学中注意密切联系学生已有的经验和生活实际,让学生感到学习化学是十分有用的,从而积极主动的去学习。
例如,在上第一堂课的时候,我们可以利用多媒体展示一些资料介绍身边熟悉的事物。像光纤的发明联系电话的使用;冷冻剂的发明与更新联系冰箱、冰柜、空调;彩色胶片的发明联系照相及电影、电视;塑料联系许多家庭用具;卡介苗、青霉素的发明联系人们对疾病的治疗和预防等;在介绍物质鉴别方法的时候,可以联系到厨房里的糖、酒、醋等;在学习水资源污染与保护这一课题的时候,让学生思考导致峒河水污染的可能原因是否是峒河两岸的居民、医院及峒河上游的农村、工厂等;在介绍溶洞里石笋、钟乳石的形成时,让学生联系水垢的成分、形成、以及除去方法,并探究滴水穿石的真正原因;介绍酸碱盐时,联系胃酸病人的用药问题、化学肥料的合理使用等等。多开发这样与生产、生活贴近的资源,既做到了理论与实际的联系,扩大了学生的视野,又强化了人与自然环境共生共荣的意识,最终达到激发学生的学习兴趣。
(三)转变教学观念,把课堂还给学生
新课程改革下的教学是自主、合作、探究教学方式的具体落实。我们要充分尊重学生的选择权和自,尽量多给学生以时间和空间,强调“发现――探究”,学生是学习的主体,是学习的真正主人;教师应转变教学观念,以引导者、参与者、合作者的身分和学生共同学习。
例如,在“爱护水资源”这一课题的教学设计中,我考虑学生对水污染这一内容较熟悉,但对水资源的缺乏体会不深,为此我设计了自主学习的课题:①峒河水资源的分布及质量调查;②峒河水污染与我市的经济发展;③给市政府的建议书:合理开发利用水资源;④给全校师生的倡议书:节约每一滴水。而对水资源短缺则用多媒体进行。在开展这些活动的同时,教给学生方法,而课堂则变为学生讨论、交流的场所,教师及时点评和鼓励,为学生提供展示平台,重在服务。在活动中学生学会了自主、合作的学习方法,变“要我学”为“我要学”,使学生成为真正的主人。
(四)改变教学方式,调动学生的学习积极性
针对不同的教学时间、不同的学习内容和学生的精神状态适当的改变教学方式。例如:下午第一节课,在学习新知识前,可以组织进行小型的知识竞赛,如书写化学方程式接龙游戏:以小组为单位,分别书写化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,学生轮流上台,台下的同学给其他组的同学找毛病,补充完整,然后评选出表现出色的同学。这样的课堂虽然显得有些乱,但学生不再昏昏欲睡,不仅激活课堂气氛,复习了旧知识,而且为学习新知识做好了铺垫,使学习活动成了富有生命力的活动。
二、培养学生的能力
(一)重视化学与其他学科的联系,培养综合能力
新课程倡导课程的综合化,淡化学科界限,还给学生一个整体性的课程。当今社会,人类面临着人口、环境、能源、资源、健康等问题的挑战,这些问题的解决,需要重视化学与其他学科的联系,多学科的协同努力。化学与物理、生物、地理等学科有很多的联系,在教学中我们应该有目的的设计一些跨学科的学习课题,使学生在已有各学科的基础上,对问题的认识尽可能全面,培养学生的综合素质。
例如:①二氧化碳与光合作用;②溶液与生命运动;③土壤的简单分析;④水系的变迁及水资源的分布;⑤赤潮和水华现象;⑥水溶液的导电与金属的导电;⑦新能源的开发使用;⑧食品添加剂的种类、作用及不良影响。这些课题的学习中,学生体会到化学与其他学科的联系,使学生从多角度去认识、分析和解决问题,培养了学生的参与意识、决策能力、科学精神和人文精神,从而提高了学生的综合能力。
(二)重视学生的差异发展,培养创新能力
课程改革极为重要的特征之一就是要正确定位学生为发展中的人。学生作为发展中的人,需要教师格外的关注,应当允许其差异发展,让其张扬个性。面对发展中的人,化学教学应分外珍视他们的独特感受、体验和理解。教学不要以现成的答案框定学生思路,不要以现成的教案圈定预设线路。在引导学生进行探究实验时,我改变以往给学生设计步骤的方式,大胆放手让学生自己去设计,不再担心学生出错。例如,在探究石灰石与盐酸反应时,会出现过量二氧化碳与石灰水反应不出现浑浊的现象。我不预先告诉学生这一现象,由他们自己去发现。通过观察,我发现各组实验的现象很不一样:有的石灰石取的多,有的盐酸取的多,石灰水取的也很不一样。针对这现象我要求各组互相交流、讨论,由学生得出化学反应的现象与药品的用量多少有直接关系。然后在引导学生充分讨论的基础上,我再进行归纳小结,从而加深学生对这一问题的理解和掌握。每次组织实验教学时我都尝试着这样做,学生逐渐养成了预习实验的习惯,能根据教材的提示自己设计简单的实验方案。为了激励学生保持这种良好的学习习惯,我用组织他们参加课外实验作为奖励,邀请设计实验方案较好的学生,利用课余时间到实验室做实验,如粉笔炸弹、制作叶脉书签、会长毛的鸭子、配制去污剂、汽水等。并把实验产品拿给全班同学分享,这样既满足他们的成就感又培养了他们的动手探究和创新能力。
(三)重视实验教学,提升学生的实验操作能力
学习化学的重要途径是科学探究,而科学探究的重要手段是化学实验。在教学中我们不仅要重视每个课本实验,还要在适当的条件下根据需要补充实验或实验创新。如,绪言课中就补充趣味性实验;质量守恒定律探究中分别补充有气体、沉淀生成、变色、发光、放热的化学反应;第六单元课题一中补充玻璃刀切割玻璃、铅笔芯导电、木炭吸附二氧化氮、红墨水等实验;介绍二氧化碳的物理性质时补充向自制的简易天平中倾倒二氧化碳;介绍易燃易爆物质时补充氢气的爆炸实验及白磷的自燃实验;介绍溶液时补充模拟“死海实验”;一氧化碳的化学性质时补充一氧化碳还原氧化铜的实验并改进,即将光亮的铜片在酒精灯上烧黑后迅速伸入一氧化碳瓶中;一氧化碳还原氧化铁时尾气的处理改成用排水法收集并点燃;做气体的燃烧实验时,先用排水法收集在锥形瓶里,并用橡皮塞塞紧,拿到教室直接在瓶口点燃现象非常明显,密度大的正放,密度小的倒在铁圈上。当然,我们学校从初三到高三四个教学年级四十多个教学班,只有三间化学实验室,让每一节化学课都在实验室上那是绝不可能的,教学器材也远远不够。所以,只有创造条件,寻找代用品让学生动手完成每一个实验。如蜡烛及其燃烧、吸入空气和呼出气体的探究,老师就提供澄清的石灰水,其他的用品均由学生用玻璃杯、塑料盆等代替;质量守恒定律探究中碳酸钠和盐酸的反应,就用面碱和醋在有盖的塑料杯中进行;酸碱指示剂,可用果皮、鲜花自制。总之,只要是危险性不大的就放手让学生去做,充分培养学生的实验操作能力。
(四)引导阅读,培养学生的理解能力
化学不同于语文、外语,不要求死记硬背,强调的是在理解的基础上掌握知识。所以,在化学概念的教学时,应该引导学生阅读,抓住关键词,培养理解能力。如,催化剂的概念中:“改变”、“质量”和“化学性质”,化学变化的概念中:“生成其他物质”,氧化反应概念中:“氧”,单质、化合物的概念中:“一种元素”、“两种或两种以上元素”、“纯净物”,质量守恒定律中:“参加”、“化学反应”、“各”、“质量”、“等于”等。抓住了这些关键词,就可以透彻的理解每一个化学概念。
(五)给学生犯错的机会,培养学生的阅读能力
例如,制取氧气的时候,做装置气密性的检查时,设计了两种方案。一是让一部分学生先握住试管,再将导管放入水中,没有看到气泡的冒出。二是让另一部分学生先将导管放入水中,再用手紧握住试管,很快看到有气泡冒出。得出操作方法不同,结果不同。即在读题时,一定要特别注意 “形容词”、“副词”等,例如,“浓”、“稀”、“先”、“后”、“逐滴”、“洁净”、“干燥”、“冷”、“热”等。
总之,本人认为在新课程的教学中,应真正领会课改的理念,真正实现理念向行动转化,不再出现“穿新鞋,走老路”的现象。应本着为学生服务,为学生的终生发展而努力,使课堂真正成为学生学习知识、培养能力的场所,让每一个学生都有自己的“发现”,真正体验到学习化学的乐趣和化学无穷的魅力。
[参考文献]
在化学教育课堂教学中,营建创新文化环境的重点应以提出问题,引导学生探索、解决为主要手段。这些问题既要新鲜别致,又要富于启发性、挑战性、诱惑力,能激发学生主动参与,积极思考,热烈讨论。教师通过这些问题突破学生的思维定式,解除传统观念强加给他们的思维羁绊,开阔他们的眼界,启发他们的心智,使他们享有思想自由,敢于大胆质疑。创新是民族的灵魂,而自由就应该是创新的灵魂。同时,问题的答案应该设计成开放的、多元的,以保证学生获得较多的创新体验。
二、精心设计教学,激发创新灵感
课堂教学设计是影响课堂教学效果的最重要的方面,“一个真正关注人的发展的教学设计,会为师生在教学过程中发挥创造性提供条件。”因此,教师要精心设计教案、组织内容、选择方法,使课堂教学脱去僵硬的外壳显露出勃勃生机。
1、利用化学实验,激发起学生兴趣
化学教学区别于其它学科的主要标志是:“以实验为基础”,中学化学实验大都具有鲜明、生动、有趣和探索等特征,而这些特征符合中学生认知特征,有利于激发学生的学习兴趣和思维活动。教学实践中可以将演示实验或实验中的验证性实验改为探索性实验,引导学生经过实践、分析、比较把抽象问题具体化。从实验中发现规律,得出结论。如“实验室制取二氧化碳”的实验中,除了让学生按实验要求完成书上的实验外,还增加了一些药品(稀硫酸、浓盐酸、稀硝酸、碳酸钙粉末、碳酸钠粉末)增做了以下几个实验:
块状碳酸钙和稀硫酸是否反应?观察反应的快慢?
块状碳酸钙和稀硝酸是否反应?观察反应的快慢?
块状碳酸钙和浓盐酸是否反应?将产生的气体导入澄清的石灰水,观察有无浑浊现象?
粉状碳酸钙和稀硫酸是否反应?观察反应的快慢?
碳酸钠粉末和稀盐酸是否反应?观察反应的快慢?
这些实验观察激发了学生的好奇心和求知欲。
2、创设问题情景,培养学生主动学习精神
课堂教学过程,既是传播知识的过程,又是学习“发现知识”的过程,更是培养学生创造性解决问题的过程。创造学认为,不是任何问题都能引起创造动机,只有在对问题的新途径、新方法产生困惑时,才会产生创造动机。所以,教师在设计教学时要努力为学生创设适合学生发现、创造新的知识的问题情景,而且要遵循“力所能及”的原则,所设置的问题应在学生能力的“最近发展区”,让其“跳一跳,摘到桃”。这种设计并不一定要在知识的深度上下功夫,对同一知识点可以进行不同角度的提问,且题目设问层次不同,为每个学生都提供了主动积极活动的保证,让禀性、天赋不同的每个学生都有成功的机会。
3、通过演示实验创新激励学生的创新意识
课堂教学是创新教育的主战场、主阵地,成功的演示实验可以使学生获得有关知识,从而有效地开发学生的创新意识,培养创造能力。实验改进是创新思维的具体体现。如:在用“硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应”这个实验去验证质量守恒定律时,可将课本中要求的仪器(小试管、烧杯)改用一个无色透明的带滴管(其尖端截取5毫米)的滴瓶代替。滴瓶内盛蓝色硫酸铜溶液,胶头滴管吸入无色的氢氧化钠溶液,反应前在天平上用砝码平衡,然后挤压胶头,使无色氢氧化钠溶液计入硫酸铜溶液中,反应停止后观察天平是否平衡。创新演示实验有助于客服思维定势,开拓学生思维,激励学生敢于标新立异,提出与众不同、富有新意的实验方案,以激励学生的创新意识。
三、训练思维品质,培养创新思维
在化学课堂教学中,要特别注意思维方法的教学。
1、依据教学内容,自然地向学生渗透思维理论
化学知识是前人的经验和科学思维的结晶,隐含着思维教育的深刻内容,教师可挖掘出各种化学结论、规律的来由,使学生在学习中不仅能感受知识、记忆学习材料,而且还要受到思维方式的熏陶与启示,学习到思维的理论和方法。
思维方式的种类很多,如求同思维、求异思维、逆向思维、非定势思维等,领会和理解这些思维的含义,既能帮助学生理解教材,又能让学生掌握用思维理论去思考问题的方法,养成科学学习的习惯。
2、将化学思维方法的传授与化学具体知识的学习结合起来,使二者成为化学教学整体中一个有机组成部分。