沪科版化学高一上册-4.1.2 溶解的过程和溶解热现象 教案

教学设计案例 【课题名称】物质溶解过程中有能量变化吗？ 【年级】高一年级 【教材相关内容】教材p75-78 一、教材和学情分析 本节课是高一第一学期第四单元“剖析物质变化中的能量变化”的第一小节。物质变化与能量变化密切相连，研究能量变化有助于进一步认识物质及其变化规律。本节课的主要内容包括溶解过程中的热效应、溶解平衡与结晶过程。从能量变化和物质变化两个角度正确理解和表述物质变化，进一步养成全面认识问题和分析问题的习惯，掌握物质变化中能量变化的规律，提升对物质变化与能量变化关系的认识。同时，通过学习溶解平衡与结晶过程，初步建立平衡思想，对化学反应速率与化学平衡等知识的学习有一定的铺垫作用。 学生学习了溶液及溶液的性质，能量转化与守恒之后，对溶解过程中能量变化的进一步学习过程中，学生要学会用观察、分析等方法获取信息，并融会贯通于整个学习过程中。 二、教学目标 1、教学目标 通过实验探究物质溶解过程中存在的热效应。 通过溶解过程本质的认识，初步建立微观变化与能量变化之间相互联系的变化观念。 通过溶解与结晶的宏观辨识与微观探析，初步形成基于速率与平衡的认识模型。 通过联系生活实际与应用，感受溶解与结晶理论的价值，进一步增强化学与社会的价值认识。 2、评价目标 通过对高锰酸钾溶解的交流与点评，诊断学生认识物质结构及其变化的水平，发展学生证据推理的水平。 通过对溶解过程的交流与点评，发展学生对物质与能量变化的表征水平。 通过对一次性速冷冰袋构造原理及使用方法的交流与点评，发展学生对实际问题分析的能力水平。 通过对蜂蜜结晶与痛风病症的交流与点评，发展学生解决实际问题的能力水平。 三、教学重点和难点 1、学习重点：物质溶解过程的热现象，溶解中的两个过程 2、学习难点：溶解与结晶的过程，溶解平衡 四、教学思路 研究溶解过程是否有能量变化，可以先从溶解过程中是否有温度的变化讨论起。利用有色的高锰酸钾溶于水的实验，观察感受高锰酸钾扩散的过程。由于在第三单元的学习中，学生已经获得了高锰酸钾属于离子化合物的知识，并且溶于水时能电离。因此，在进行这个问题的分析时，能够进一步发展学生的宏观辨识与微观探析素养（基于电离和离子的微粒观、基于化学键的微粒作用观）。结合这一点，则可以推测若只考虑扩散因素，任何离子化合物溶解于水需要克服离子键作用，并吸收热量，导致水溶液的温度降低，这一结论。然而，我们知道这是一个错误的结论，并可以通过一个简单的小实验来进行证伪，即对多种化合物进行溶解实验，并测定其溶解过程中，溶液温度的变化。通过这样一些系列的学习活动，学生运用合理的证据推理，来证明物质在溶解过程中还存在一个放热的过程，逐步建立微观变化与能量变化之间相互联系的变化观念，提升对物质变化与能量变化关系的认识，感受到扩散与水合，无论是物质变化上，还是在能量变化上，都存在对立统一的关系，实现知识的结构化。 另一方面要促进知识的功能化，其价值要在基于真实学习情境的丰富多样的学科活动中才可能体现出来，并通过学生自觉主动且合理的认识方式，最终转变为核心素养。为此，设计了“探究一次性速冷冰袋构造原理及使用方法”的学习活动，让学生进行交流和点评，发展学生对实际问题分析的能力水平。 溶解与结晶是一对相反的过程，由此可以设想出这两个相反的过程之间是否能够存在对立统一的关系。通过以动画和模型插图方式认识物质溶解与结晶的过程，有助于学生建立宏观辨识与微观探析之间的关系，有助于进一步发展基于速率理论与平衡思想的认知模型。同时，溶解平衡也是为学习化学平衡做的铺垫，内容比较抽象，是学生学习中的难点，为了突破这一难点，需要充分应用多媒体、教师讲解及学生讨论相结合，使学生理解溶解平衡是一个动态平衡，并降低学习难度。 五、教学流程 教学内容 教师引导 学生活动 引入 什么是溶液？溶液是如何形成的？ 思考、回答 溶解的过程 【演示实验】高锰酸钾固体溶解于水 【提问】 K+与MnO4－哪个离子呈紫红色？ MnO4－分散到水中时要克服什么作用？ 克服该作用需要吸收能量还是放出能量？ 物质溶解时，溶液温度都会降低？ 【动画演示】高锰酸钾溶解时，离子克服离子键作用，扩散进入水溶液。 【思考】 【分析】 【推理】 【表达】 溶解的 热现象 【引导】如何用实验证明物质溶解时，温度变化情况是不同的？这能推理得出什么结论？ 【实验】物质溶解过程中的热现象。 【实验现象】 氯化钠溶解溶液温度变化极小； 烧碱溶解溶液温度明显升高； 氯化铵溶解溶液温度明显降低。 【实验结论】 物质溶解过程中还存在一个放热的过程。 溶解过程中的能量变化 【动画演示】从微观层面看氯化钠溶解于水的过程。 【梳理】 扩散——物理过程——吸收热量 水合——化学过程——放出热量 【描述】 离子受到水分子的作用，克服离子键，脱离固体的表面，并逐渐被水分子包裹起来。 【归纳】 物质溶于水的热效应是由溶质微粒扩散吸收的热量与其水合放出的热量，的相对大小所决定的。 【小练习】 溶解热现象的应用 【介绍】一次性医用速冷冰袋 【点评】对若干小组的交流发言进行简短的点评。 【探究】探究一次性速冷冰袋构造原理及使用方法 【交流】冰袋中的固体是尿素，小心剪开后发现底部是水袋。使用时将水袋挤破，遇到尿素时，尿素溶解时使溶液温度骤降至3℃左右（室温17℃）。 溶解与结晶 【提问猜想】溶解与结晶过程是否能够同时存在？ 【点拨】从对立统一的观点进行点拨 【归纳】 【交流】 溶液中如果没有溶质固体存在了，则溶液中既没有溶解过程存在，也没有结晶过程存在。 猜想应该溶液中要能够存在溶质固体，溶解和结晶过程才能共存。 溶解平衡 【动画演示】微观层面的溶解平衡 【归纳】溶解平衡的特点，动、等、定、变。 【观察】 【思考】 溶解平衡在生活实际中的体现 【情境1】蜂蜜结晶的现象 【情境2】痛风的发病 【点评】 【交流】 布置作业 【作业】练习册 【作业（选）】对一次性速冷冰袋的制冷效果进行测评，并设计制定测评指标与方案。 六、板书设计 七、教学反思 在执教过程中，总体流畅，学生的配合与表现也比较满意，回忆整堂课的教学，有以下几点体会： 1、研究教材，挖掘的化学核心素养。 本节教材的编写，逻辑清晰，教学内容的呈现度很高，如仅通过学生的自主学习，也能够在知识层面把本节课的内容掌握的很好。而掌握知识仅是化学学习的部分要求，学生通过课堂学习能够发展其化学核心素养，促进人的发展，这才是根本目标。因此，本节教材中仍有大量值得去研究和挖掘的方面。例如物质的溶解过程就涉及了基于离子和电离的微粒观、基于化学键的微粒作用观、物质变化与能量变化的关系等多种观念和思想，值得教师深入研究和梳理，提炼出化学核心素养。 2、把握教学目标，重视评价目标的落实。 教学的主体是学生，在重视教学目标设计与制定时，还要关注评价目标的落实，重视评价的诊断功能与发展功能，以标准来衡量学生的发展与成长。 3、丰富学习活动，提升设计感。 核心素养要通过学习活动来体现，这就要教师能够设计科学合适的学习活动来促进学生的学习。有效运用观察与分析、证据推理、合作实验、交流讨论等方法与手段，加强理解，提升思维，形成素养。 4、促进知识的结构化与功能化。 形成核心素养的基础是掌握知识，而松散的知识不单是累赘，也无法内外或外化为生产力。因此，帮助学生完成知识的结构化与功能化是发挥教师作用的关键。教师在进行教学设计时，要创设丰富的真实情境，以及多样的学习活动，借此去不断塑造学生的认知框架，使其得到充分的锻炼和完善。 PAGE 6 $$