内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第3课时
· 本章教材分析
1.教材地位和作用
(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度,都属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点 和进程的入门性知识。同时,本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用,对人类文明进步和现代化发展有重大价值,与我们每个人息息相关。因此,化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性,决定了本章学习的重要性。
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修4《化学反应原理》中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为选修4《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。
学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用,对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识;通过引入新型化学电池开发与利用的知识,学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会;通过对化学反应速率和限度的学习与讨论,学生将对化学反应的条件有更深的认识。这些都会增进学生对化学学习的兴趣,使学生体会化学学习的价值。
(2)内容的选择与呈现
新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排,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状态。
根据新课程标准,关于化学反应中能量变化的原因,在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因,并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低,不予深究。
关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化,侧重讨论化学能向热能或电能的转化,以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池,主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。在化学电池中,通过原电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构,并不要求上升为规律性的知识;通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新,初步形成科学技术的发展观。
关于化学反应速率及其影响因素,通过实例和实验使学生形成初步认识,不涉及对反应速率进行定量计算或同一反应中不同物质间反应速率的相互换算。反应限度是通过实验和化学史实(炼铁高炉尾气之谜)来说明其存在,虽涉及了反应的“可逆性”及“平衡状态”,但未从原理、定义的高度予以重点讨论。反应条件的控制是建立在上述二者的基础之上,选取了“燃料的燃烧效率”这一常见的典型例子进行综合分析,从中了解控制反应条件的重要性,训练分析问题的思路与方法。这一实例分析,既与学生的日常生活经验相联系,又与初中“燃料的燃烧”相衔接。
本章在选材上尽量将化学原理与实验、实例相结合,对化学概念或术语(如化学能、化学电池、催化剂、反应限度等)采用直接使用或叙述含义而不下定义的方式出现,以降低学习的难度。同时注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实、相关学科(如物理、生物等)相联系,力求使本章学习内容在相应的“知识生态”中呈现,体现其知识的生长性、环境性、综合性和发展性。
2.教学重点和难点
●教学重点
(1)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。
(2)化学能与电能之间相互转化。
(3)化学反应速率和反应的限度。
●教学难点
(1)化学能与热能之间的内在联系。
(2)化学能转化为电能的原理。
(3)化学反应的限度。
· 教材分析
本节在学习第六章化学能与热能的基础上,进入化学能与电能的学习。学生已经了解了化学能转化为热能的相关知识。通过本节知识的学习既可以为前面所学知识增加感性认识材料,又可以深化对化学反应与能量的理解,起到承上、加深巩固的作用。同时可以帮助学生认识到化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。
原电池的构成、原电池原理是本节重要内容,通过对原电池原理、干电池、新型电池的学习,使学生体会化学对社会发展和人类进步的重要作用。
· 学情分析
1.学生的知识、技能的基础。学生在学习本节之前,已初步理解了能量守恒的化学思想,知道化学能可以转化为热能。但学生对化学能转化为其他形式的能、转化原理的认识有待进一步培养和提高。
2.学生认知心理特点及认知发展水平。对化学实验充满期待和向往,所以应创设教学情境,激发学习兴趣,用兴趣带动学习。
· 教学目标
【知识与技能】
(1)理解化学能与电能之间转化的实质。
(2)掌握化学能是能量的