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专题6 化学反应与能量变化
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探究项目:自制简易即热饭盒
情境创设
当你忙于工作、学习等其他事情时,往往会难以分心其他事物,尤其是饭点。自己带饭时间太长容易冷掉,现煮又浪费时间,所以形形色色的即热食品应运而生。其中的代表就是即热盒饭,使用时拉动预留在外的拉线,便可以对食物进行加热,一会儿就可以吃上热乎乎的饭菜。
课题任务:自制简易即热饭盒,探究化学反应与能量转化。
素养解读
1.素养要求—科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案。
2.素养目标:通过“自制简易即热饭盒”,要求学生通过自主探究,设计合理的即热饭盒,体会化学反应过程中的能量转化形式,培养自主探究的能力与创新意识。
③方便充当即热饭盒的热源的反应有哪些?
[提示] 混合后不需要特殊条件就能自发进行的反应,便于充当热源。如CaO与水的反应。
【探究任务一:方案设计】
(1)即热原理探究。
①是不是任何化学反应均可当作即热饭盒的热源?
探究过程
[提示] 放热反应有可能当作热源,吸热反应不能当作热源。
②常见的放热反应有哪些?
[提示] 燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、铝热反应、活泼金属与水或酸的反应等。
[提示] 可将反应物分层放置或一种反应物直接放在饭盒夹层中,另一种反应物装入袋中后也放入该夹层中。
探究过程
(2)简易即热饭盒的制作过程探究。
①为保证加热效果,应当采用什么材料制作饭盒?
[提示] 通常使用保温材料制作饭盒。
②为便于引发当作热源的化学反应,应如何放置反应物?
探究过程
③根据自己的设计思路,画出装置图。
[提示]
[提示] Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑,Fe、NaCl在水中能加快反应速率。
探究过程
【探究任务二:反思归纳】
(3)即热饭盒加热的反应过程中能量的转化形式是什么?
[提示] 化学能转化为热能。
(4)查阅资料,分析以Mg、Fe、NaCl、水为热源的即热饭盒的供热原理,并探究Fe、NaCl的作用是什么。
素养评价
1.科学探究—水平1:能辨别常见反应的能量变化,知道放热反应有可能作为热源。
2.科学探究—水平2:能依据即热饭盒的方便、实用性,分析各反应物质的状态、化学特性等对制作即热饭盒可能产生的有利和不利影响,独立完成探究任务,交流探究成果。
3.科学探究—水平3:能针对自己设计及市场常见即热饭盒的反应原理进行反思,并对安全性等提出质疑,形成安全意识。
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