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类型《盖斯定律》的教学设计.doc

  • 上传人:精品资料
  • 文档编号:8704958
  • 上传时间:2019-07-08
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    《盖斯定律》的教学设计.doc
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    1、盖斯定律的教学设计指导思想与理论依据在必修 2 中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量的变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展和提高,从必修的宏观和定性层次提升到微观和定量的要求。 普通高中化学课程标准对盖斯定律的要求是:能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。本节教学的目的是在学生了解化学反应与能量的关系的基础上,从定量的角度利用盖斯定律来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。本设计又在于激发学生的学习兴趣,通过对反应热简单计算的规范书写,培养学生尊重科

    2、学、严谨求学、勤于思考的态度。教材分析及学习者分析1盖斯定律及其应用在教材中的地位盖斯定律及其应用处于化学反应原理模块第一章第一节化学反应的热效应的第三课时,其他三节依次为电能转化为化学能电解、化学能转化为电能电池。从整章来看体现了以能量的转化为主的编排思路,首先第一节以学生的认知规律为主,层层递进,由定性分析开始直到能在等量层次上讨论化学反应的能量变化。在第一课时通过实验测定方法来测定反应的热效应,第二课时定量描述化学反应的热效应,第三课时再通过盖斯定律的理论计算方法进一步定量描述化学反应的热效应,使学生对该问题的认识水平产生一个质的飞跃。其次介绍电能与化学能相互转化的具体形式电解和电池。因

    3、此盖斯定律是化学反应热效应的重要组成部分,可以说是第一节中要求最高的一部分内容。2.学生的认识发展分析学生在初中化学和高中化学必修模块的学习,已经了解化学键、化学反应中物质变化和能量变化的实质是旧键的断裂和新键的生成,化学反应可以伴随释放能量和吸收能量,化学反应的能量变化可以与其他形式能进行转化这样一些基本概念。选修阶段主要是让学生进一步了解了反应热的测定,以及如何定量描述一个反应的反应热,本节课主要是引领学生从理论计算的角度去进一步定量描述化学能量的变化,让他们的认识产生一个质的飞跃。3.学生认识障碍点分析学生认识障碍点主要是在与“盖斯定律”的理解和利用“盖斯定律”解决计算问题的方法上。障碍

    4、点 1:盖斯定律内容的理解盖斯定律的内容描述非常简单,在前面的学习中,学生只知道化学变化伴随着能量变化,但并不知道焓变只是一个与状态有关的函数(与过程无关) ,如何把一个抽象的知识让学生形象的接受并理解,成为本节课的难点。障碍点 2:由已知反应的焓变求未知反应焓变的方法这部分内容是盖斯定律的应用,是教学重点,学习的难点。学生的障碍点主要集中在给定反应和所求反应的反应物和生成物的关系以及给定反应和所求反应的物质系数的关系两方面。做题时怎样由给定反应的反应物到了所求反应的生成物或者是怎样由给定反应的生成物到了所求反应的反应物经常出问题;还有怎样由给定反应物质前的系数确定所求反应物质前的系数也是学生

    5、的易错点。根据以上分析,确定本设计的知识逻辑线、认识发展线、驱动问题线、情景素材线、学生活动线索如下:知识逻辑线 认识发展线 驱动问题线 情景素材线 学生活动线盖斯定律盖斯定律的理解盖斯定律在热化学方程式计算方面的应用盖斯定律在焓、焓变、热化学方程式的书写引出盖斯定律盖斯定律的本质熟练应用盖斯定律解决热化学方程式计算的问题体会盖斯定律在解火箭燃料放出的热量能否直接测得?通过表格数据,分析焓变和方程式之间的关系,能得到什么样的规律。思考在登山的过程中有哪些量是相同的?讨论由A 生成 B 有多少种途径选择?如何获得高炉炼铁中生成 CO(g)的反应热?怎样根据条件书写热化学方程式?情景一 火箭燃料的

    6、燃烧表格 1 燃料燃烧的科学数据选择合理的登山路径和由物质A 生成 B 的途径选择情景二炼铁过程;情景一燃料肼的燃烧;情景三甲烷的燃烧观察图片,产生联想学生分组讨论焓变和方程式之间的关系。学生组内讨论,小组代表展示讨论结果,合作设计由 A 生成 B的各种途径。学生小组讨论,根据盖斯定律,自主练习,然后学生代表谈解题体会。解决能源问题方面的应用决能源问题方面的意义教学目标知识与技能:1以质量守恒定律和能量守恒定律为基础使学生对盖斯定律的学习从直觉认识上升为理性认识;2掌握运用盖斯定律进行化学反应热的计算;3.提高对热化学方程式内涵的认识,理解热量与物质的量的紧密联系。过程与方法:1通过设置适当的

    7、问题和台阶,引起学生主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧;2培养学生从个别问题形成一般方法的能力。情感态度与价值观:1激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度;2感受化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能源利用率的实际意义。教学重点和难点教学重点:盖斯定律,应用盖斯定律进行反应热的计算教学难点:盖斯定律的应用教学流程示意【设疑】以生活中常用燃料创设情境引发学生思考并投影【问题 3】根据盖斯定律,设计合理的“路径” ,解决高炉炼铁中解决高炉炼铁过程中 CO 反应热的测定学生交流研讨展示成果PPT 情景二学生交流讨论 PPT 情景一 燃料选择学生交流研讨展示成

    8、果PPT 情景二 登泰山路线图PPT1、盖斯定律的直观图2、盖斯定律的实质3、学生答案PPT 盖斯定律的概念【问题 1】观察思考表格中的数据,看看能发现什么规律 PPT 表格 1数据分析【问题 2】由物质 A 反应生成物质 B,有多少种途径选择?学生合作探究展示成果师生评价;盖斯定律概念,并理解教生评价;盖斯定律本质教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图引入 通过生活中的天然气燃烧、实验室中的酒精燃烧、祥云火炬燃烧以及 观察图片,产生联想。 通过学过的实例提出理论计算焓合作探究,交流体会PPT 情景三【问题 4】根据盖斯定律解决情景一中的问题学生讨论交流体会【问题 5】投影情景三 进一

    9、步思考为什么热化学反应方程式要标明物质的凝聚状态?PPT 本节课总结【总结】总结本节课主要内容,交流学习体会师生评价师生评价PPT 情景一 师生评价火箭发射的图片和肼的燃烧提出设疑。【设疑】有些反应实际难以通过实验测定,比如火箭需要单位质量反应热较大的高能燃料肼与二氧化氮反应提供能量,应如何获得呢?变的问题,激发了学生学习兴趣,为引出“盖斯定律”埋下伏笔盖斯定律的概念及理解【问题 1】给出表格,观察思考通过数据,分析焓变的关系和方程式之间的关系。热化学反应方程式序号反应方程式 焓变1 H2(g)1/2O 2(g)H 2O(g) H1241 8kJ/mol2 H2(g)1/2O 2(g)H 2O

    10、(l) H2285 8kJ/mol3 H2O(g)=H2O(l) H3=-44kJ/mol【总结】师生共同总结、补充学生的回答,引出盖斯定律【点拨】思考现实生活中有没有现象和盖斯定律是相似的,加强对盖斯定律的理解。 【评价】师生共同评价学生的回答。通过登泰山图,思考在登山的过程中有哪些量是相同的?【总结】师生共同总结得出:只要我们选择了起点和终点,高度和势能是不变的,与过程无关。【问题 2】假设由物质 A 反应生成物质 B,组织学生讨论由 A 生成 B有多少种途径选择?【评价】展示部分小组的成果,师生评价其合理性。【总结】盖斯定律的直观图与盖斯定律的本质:化学反应的焓变( H)只与反应体系的始

    11、态和终态有关,而与反应的途径无关。并用盖斯定律验证通过【问题 1】表格所得到的规律。学生分组讨论,由学生代表做典型发言,其他学生补充。学生分组展开讨论,小组代表展示讨论结果:登山、上学校等等学生组内讨论,小组代表展示讨论结果:相同的:高度、位移、势能学生组内讨论,合作设计由A 生成 B 的各种途径。通过学生的讨论发言和教师总结,帮助学生理解盖斯定律本质。从课程标准中的要求和学生的认知水平来看,对概念的理解宜于简化处理,重在应用。盖斯定律的应用【问题 3】根据盖斯定律,设计合理的“路径” ,解决高炉炼铁过程中CO 反应热的测定,规范利用盖斯定律解题的步骤。【评价】投影学生答案,和学生共同评价。【

    12、点拨】利用盖斯定律的解题步骤第一步:(1)式(2)式: C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) 第二步反应焓变 H3= H1 H2-1105 kJ/mol 第三步:C(s)+ 1/2O 2(g)=CO(g) H3 -1105 kJ/mol第四步:验证结论学生小组讨论【情景二】根据已知条件求一下高炉炼铁过程中 C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) 的焓变,已知:(1)C(s)+O 2(g)=CO2(g) H1=-3935kJ/mol(2)CO(g)+1/2O 2(g)=CO2(g) H2=-2830kJ/molC(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) H3 =?然后学生代表谈解题体会。通过

    13、研讨,和对问题 3 的讨论解答让学生总结利用盖斯定律计算焓变的方法,进一步理解进一步认识化学反应规律和特点 盖斯定律在热化学方程式计算方面应用 【问题 4】引导学生解决情景一中提出的问题,并交流做题体会。情景一 肼(N 2H4)是一种良好的火箭燃料,与 NO2 适当配比,可组成比冲最高的可贮存液体推进剂,我国在发射“神六”时用肼(N 2H4)作为火箭发动机的燃料除了安全性高也可节约大量能源,那相关的数据科学家又是如何获得的呢?已知:(1)N 2(g)2O 2(g)2NO 2(g) H1677kJ/mol (2)N 2H4(g)O 2(g)N 2(g)2H 2O(g) H2543kJ/mol 要

    14、求写出 N2H4(g) 与 NO2(g) 反应生成 N2 和水蒸气反应的热化学方程式。【点拨】对学生的解题步骤进行点拨,讨论纠正学生可能出现的问题师生共同得出正确答案:N 2H4(g)NO 2(g)3/2N 2(g)2H 2O(g) H5769kJ/mol学生小组讨论情景一,小组代表谈解题体会。【情景三】 “西气东输”是西引导学生利用盖斯定律来解决问题。及时纠正学生做题时出现的问题,引导学生明确解题模式:审题分析求解。理解相变对焓变的影响,层层深入的加深理解,符合学生的认知规律。引导学生从盖斯定律的应用和节约能源的意识上认识盖斯定律。【问题 5】引导学生解决情景三,进一步练习利用盖斯定律解题的

    15、步骤,进一步思考为什么热化学反应方程式要标明物质的凝聚状态?【点拨】对学生的作答进行实物投影,师生共同评价作答情况,讨论纠正学生可能出现的问题。部开发的重点工程,这里的“气”是指天然气,其主要成分是甲烷,试写出甲烷燃烧生成气态水的热化学反应方程式。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2OH1= -8903KJ/mol H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol 那么 CH4(g)完全燃烧生成H2O(g)的热化学方程式为_。学生小组讨论上述情景,然后自主完成练习,讨论解题体会,小组代表谈解题体会。总结【总结】引导学生总结本节课的内容交流收获。学生小组讨论,然后组内讨论学

    16、习体会,小组代表展示讨论结果。学生讨论,回顾总结,加深记忆。不仅巩固、落实了知识和计算技能,还能通过计算的结果唤起学生资源利用和环境保护的意识和责任感。作业 完成 P10 第四题 以及【当堂检测】【课后巩固】 巩固练习板书设计盖斯定律及其应用一、盖斯定律1 . 概念2 . 实质二、盖斯定律的应用:第一步:(1)式(2)式: C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) 第二步反应焓变H 3=H 1H 2-110.5 kJ/mol 第三步:C(s)+ 1/2O 2(g)=CO(g)H 3 -110.5 kJ/mol第四步:验证结论教学反思课程标准关于化学反应能量的内容在初中自然科学、高中必修模块和选

    17、修模块中均有安排,既有学习的阶段性,又有必修、选修的层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。本节的学习要给学生树立起来一些相应的观念:从必修的宏观和定性提升到微观和定量的要求,理解化学反应中的能量变化是可以进行定量研究的,而且,在化学科学中已建立了与该领域研究相关的理论化学热力学。在教学中要注意与化学必修部分的衔接,在教学内容的处理上注重整体性,引导学生学习化学的核心概念、重要物质以及基本的技能和方法,加强化学与生活、社会的联系,创设能促使学生主动学习的教学情景,教学设计方面既要注重基础性,又应注重提高性。本节课则是在复习了反应热基本知识的基础上进

    18、行的反应热的综合应用,主要是盖斯定律的理解和计算。学生通过这节课的学习应学会运用盖斯定律对反应的能量变化进行定量研究的过程与方法。知识与技能方面:虽然前面学习了焓变的定量描述及测定,但有些反应的反应热还是不能直接测出,形成学生认知的递进,引起学生的思考,引出盖斯定律。盖斯定律是教学的重点,且非常抽象,应浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解,引导学生尝试利用盖斯定律理论计算焓变的问题,接着用质量守恒定律和能量守恒定律进行理论解释,使学生对盖斯定律的学习从直觉认识上升为理性认识。从课程标准中的要求和学生的认知水平来看,本节要求是掌握运用盖斯定律进行化学反应热的计算,概念的讲解宜

    19、于简化处理。通过学生研讨,总结出利用盖斯定律计算焓变的方法,进一步理解进一步认识化学反应规律和特点。最重要的是举例强调运用解题技能,将已知热化学方程式进行变换、加和得出总反应的热化学方程式,并及时纠正学生做题时出现的问题引导学生明确解题模式:审题分析求解。强调解题步骤和答题的规范性。学生很快提高对热化学方程式内涵的认识,理解热量与物质的量的紧密联系。总结利用盖斯定律解题的完整步骤和注意事项:确定待求的反应方程式;找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置;根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理,或调整计量数,或调整反应方向;实施叠加并检验上述分析的正确与否。过程与方

    20、法方面:温故知新,设置适当的问题和台阶,层层递进。根据学生课前做的练习实际情况,设置利于探究的问题,激发思维,使教学过程成为不断提出问题、探究问题和解决问题的教学各因素优化互动的过程。如:1、人们登山时有多条路径可以选择,但是无论选择哪条路径,从山脚爬到山顶,有些量是相同的?学生展开讨论回答:不同的:时间、路程、做得功;相同的:高度、位移。然后一句话“在化学反应中也有一个类似的规律盖斯定律”过渡到盖斯定律,把陌生、抽象的问题熟悉化、形象化,让学生感觉贴切、自然、有层次。2、我们可以让碳全部氧化成 CO2,却很难控制碳的氧化只生成 CO 而不继续生成 CO2,那么,C(s)+1/2 O2 (g)

    21、 = CO(g)的反应热如何获得呢?引起学生的兴趣和思考:能否用盖斯定律区解决?通过对概念的理解,最终得出盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现。3、投影“火箭燃料 N2H4(g) 与 NO2(g) 反应的热化学方程式的书写步骤”环节的设置,让很多认为“热化学方程式书写只是方程式间的简单加和”的同学,对根据盖斯定律的计算有了新的认识:求总反应的反应热,不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论一步进行还是分步进行,始态和终态完全一致,盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现,最后应该恰好消耗完。最终培养学生从个别问题形成一般方法的能力,把利用盖斯定律的计算应用到实际生产生活

    22、中。情感、态度与价值观方面:能源是人类生存和发展的重要物质基础,因此教学过程的设计既注重基础性,又应注重提高性,和实用性。搭建台阶,把问题螺旋式上升方式呈现,层层递进,降低学生对新知识的陌生感,保护学生的学习积极性和学习兴趣。通过对化学能与热能转化规律的研究,认识到热化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用,了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能源利用率的实际意义。如:1、通过对反应热简单计算的规范书写,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度。2、本节总结时让学生注意一下教学例题中的 H,结果发现这些物质燃烧时,其 H 的数值都很大,唤起学生资源利用和环境保护的意识和责任感。

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