化学能与热能教学设计

一、教学设计
    能源与人类的生存和发展息息相关。本章通过对化学反应中能量变化的探讨,使学生感悟到过去化学反应在人类利用能源中所充当的角色,在未来人类解决能源危机、提高能源利用率和开发新能源等方面中的关键作用,以激发学生学习化学的兴趣,教育学生关心能源、环境等与现代社会有关的化学问题。
    本节课的教学是围绕化学能与热能的关系而展开的。教学分为三个部分:
    在第一部分中教材先从化学键知识入手,说明化学键与能量之间的密切联系,揭示了化学反应中能量变化的主要原因。然后分析了化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与化学反应吸收还是放出能量的关系,为后面强调“与质量守恒一样,能量也是守恒的”的观点奠定了基础。
    在第二部分中教材通过三个实验,说明化学反应中能量变化主要表现为热量的形式,提出吸热反应和放热反应的概念。这部分内容强调了科学探究和学生活动,让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程,学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。
    在第三部分中教材为了拓宽学生的科学视野,图文并茂地说明了生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系,使学生建立正确的能量观。
    关于化学反应与能量之间的关系,学生在初中化学中已经有所了解,在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。本节教学内容是让学生在学习物质结构初步知识之后,从本质上认识化学反应与能量的关系。
    本节教学重点:化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。
    本节教学难点:从本质上(微观结构角度)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。
    依据以上分析,建议将本节课的教学分为三个课堂教学单元:理论思考教学,实验探究教学,实际应用教学。这三个教学单元相互联系,同时又各自平行独立,其中任何一个单元都可以作为教学切入点进行课堂整体教学,这样就形成了以下几种教学思路:
    【教学设计Ⅰ】以理论思考教学作为切入点。
    从复习化学键知识入手→启发学生思考化学反应中“化学键的破与立”与化学反应中能量变化的关系→进入理论思考教学→引发学生考虑化学能与热能相互转化的问题→进入实验探究教学→提出人类如何利用化学反应产生的热量问题→进入实际应用教学。
    这一教学思路强调的是理论的指导作用,启发学生从理论出发提出化学反应中能量变化的几种科学假设,然后设计实验对各种假设进行验证,以此培养学生应用理论知识解决实际问题的能力。
    理论思考教学单元中,应充分利用学生已有的结构化学知识、化学键模型、图表和多媒体课件等课堂内的教学资源,运用模拟课件将“化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因”这一抽象复杂的知识直观化和形象化,运用对比、比喻、联想等教学方法进行“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,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小”的教学,力求用直观化的图表说明问题,注意新、旧知识的衔接和启发学生进行讨论和对比。
    【教学设计Ⅱ】以实验探究教学作为切入点。
    首先从一个燃烧实验入手→启发学生理解物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这些能量变化通常又表现为热能变化→进入实验探究教学→提出“为什么有的化学反应吸热,而有的化学反应放热” 的问题→进入理论思考教学→提出人类如何利用化学反应产生的热量问题→进入实际应用教学。
    这一教学思路强调的是科学研究的一般过程,即应用实验创设教学情境,引发学生发现并提出新的问题,设计并进行实验用以收集、整理事实和数据,再得出结论,抽象出吸热反应和放热反应的概念,然后上升到理论高度去理解概念,最后应用到实际中去。整个教学过程即是一个完整的科学探究过程。

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