化学反应与能量范文1
一、“化学反应与能量”主题在不同学段的教学目标
1.义务教育阶段
在义务教育阶段，没有对化学反应与能量形成独立的主题，而只是将其纳入到“化学与社会发展”的一级主题之下，命名为“化学与能源和资源的利用”，属于二级标题.在这一教学阶段，要求学生宏观感受化学反应体系和环境之间的能量转化，初步形成感性认知，知晓通过化学反应可以获取能量，同时化学反应也会受通电、加热、缓慢氧化、爆炸等条件的影响而发生变化.
2.高中必修阶段
在高中阶段，“化学反应与能量”是一级主题，要求学生深入理解化学反应与能量之间的相互关系，具备利用化学反应获得能量，以及通过能量改变化学反应的意识和能力.具体要求如下：能够从化学键的角度分析化学反应中能量变化的主要原因；能够从实际生产生活中举例说明化学反应中能量变化的常见形式，即化学能转化为热能、电能；认识提高燃料燃烧效率、开发高能清洁燃料、研制新型电池的重要性；通过化学实验认识化学反应的速率和化学反应限度，了解控制反应条件在科学研究和生产中的作用.
3.高中选修阶段
在高中选修阶段，将“化学反应与能量”这个一级主题纳入了“化学反应原理”模块中，要求学生对化学反应与能量的学习达到定量、系统的认识水平.具体要求如下：能够理解化学反应体系中焓变与反应热的关系；运用盖斯定律计算简单的反应热，对有关化学反应进行评价选择；了解原电池与电解池的工作原理，能够写出电池反应与电极反应的方程式；掌握金属发生电化学腐蚀的原因，探究防止金属腐蚀的措施；认识浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的产生影响的一般规律；利用焓变、熵变判断化学反应方向；通过改变能量的方式，调控化学反应速率和限度.
二、“化学反应与能量”主题教学设计
本文以高中必修阶段的“化学反应与能量”主题教学为研究对象，对该主题教学进行设计.在高中必修阶段，“化学反应与能量”主题的教学主旨在于：使学生对化学反应中能量变化的认识达到定性水平，能够利用化学键对化学反应中产生的能量变化进行定性分析，并且能够简单计算能量变化的多少.其具体包括以下三方面的教学核心活动.
1.化学反应与能量关系的教学
在该教学核心活动中，具体可分为如下两个方面的活动内容：一方面是对化学反应中的能量变化进行感知.例如，让学生借助温度计对化学实验前后实验对象的温度变化情况进行测量，以此来感知其能量变化.同时，也可利用相关的化学概念，如，中和热、燃烧热等，对化学反应中的能量变化进行分析；另一方面是对化学反应中的能量变化进行解释.通过对化学反应中实验对象能量变化的原因进行分析，对能量变化进行定性.由于能量变化的基础是物质变化，所以，可在对物质变化进行分析的基础上对实验对象的能量变化进行系统分析.在这一过程中，教师可从化学反应体系的角度进行教学，主要包括反应物与生成物体系的总能量有哪些，而能量变化则等于生成物体系与反应物体系总能量的差.在教学过程中，为了逐步提高学生对化学反应与能量关系的认识水平，可设计以下问题：解释氢气与氧气燃烧生成水，为什么是放热反应？教师要引导学生分别从化学键的角度、分子原子的角度以及总能量的角度进行解释.
2.基于化学反应获得能量的教学
具体可将该教学核心活动分为以下两个部分：一部分是从化学反应当中直接获得能量并进行具体应用.由于物质在化学反应过程中的能量变化主要是吸热或放热，换言之，通过化学反应可以使物质释放出一定的热量，可对这部分热量进行收集和利用.教师可向学生提出自热式饭盒的实例，并让同学们对其原理进行解释.同时，也可让同学举出一些能够提供热量的化学反应，借此来培养学生应用化学反应获得能量的意识；另一部分是对化学反应中能量转化的应用.例如，通过装置原电池将电子转移的能量变化存储下来，使化学能转化为电能.在这一过程中，可以使学生体会到能量的转化，并使他们明白化学反应除了能够提供物质以外，还能提供所需的能量.此外，教师可布置学生设计水果电池的任务，进一步提高学生转化和应用能量的能力.
以“化学能与热能”为例进行教学设计，其具体教学过程如下.
（1）创设教学情境，引入新课内容.教师向学生展示一瓶“自加热罐头”和普通罐头，将“自加热罐头”底部的锥刺上移，让学生比较两瓶罐头的温度差异.为了激发学生的探索欲和求知欲，教师可提问：①“自加热罐头”为什么会自己加热？②在没有电或火的情况下也能够加热吗？③“自加热罐头”里面装了什么东西？④是什么能量促使它的温度发生了变化？
（2）引导学生探究，组织学生交流.主要分为两个教学部分：一是放热反应教学设计.教师可利用PPT展示蜡烛燃烧的过程，让学生感受生活中的放热反应，并引导学生思考什么是放热反应.而后，组织学生进行铝与稀盐酸的化学反应实验，让学生进一步探索放热反应.最后，通过学生归纳、教师总结，对放热反应进行定义；二是吸热反应教学设计.组织学生进行化学实验，观察Ba（OH）2・8H2O与NH4Cl晶体混合的反应过程，通过对比放热反应与吸热反应，使学生自主归纳出吸热反应的定义.
（3）归纳总结教学重点.在学生初步认识放热反应和吸热反应的基础上，教师可利用视频展示H2与Cl2的反应过程，并引导学生思考以下问题：H2的键能为436 kJ/mol，Cl2的键能为243 kJ/mol，从旧键断裂、新键生成的能量变化角度思考化学反应为什么会伴随能量的变化？通过师生一起讨论，总结出放热反应（能量释放）和吸热反应（能量贮存）中的能量变化规律.
（4）探究“自加热罐头”的原理.教师要引导学生自主解决导课环节留下的问题，并让学生根据已学知识自行制定出几套切实可行的“自加热罐头”方案.在此之后，教师要向学生讲解“自加热罐头”的内部构造，并请一名学生在讲台上演示氧化钙与水反应的实验，让其他学生思考这个反应能够使罐头加热的原因.通过引入“自加热罐头”这一教学实例，不仅拓展了学生的课外知识，而且还调动起了学生思考化学现象、学习化学知识的兴趣.
（5）深化递进所学知识.教师要让学生了解在现代社会中，绝大多数能量均来自于化学反应，尤其是石油、煤、天然气等燃料的燃烧是主要的能量来源.同时，引导学生思考在什么样的条件下能使这些燃料充分燃烧，提高燃料的利用率.
3.基于能量调控化学反应的教学
化学反应与能量范文2
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。
实验探究教学单元中，在探讨化学反应放热、吸热本质时，要使学生明确三点：1.热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式；2.化学反应过程中的能量守恒；3.化学反应在发生过程中是吸热还是放热，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。实验2-1、2-2、2-3是教学中非常重要的课内教学资源，为了最大限度的发挥其教学价值，建议将实验2-1和实验2-3安排为学生分组实验，因为放热现象不能用眼睛直接观察到，学生亲自动手实验有利于触摸反应器和观察温度计，能增强感性认识。由于实验2-2中产生氨气，因此要在通风条件好的环境下安排学生分组实验，此实验直观，现象明显、有趣，能很好的调动学生的参与热情。经过分组实验，学生有了完整丰富的感性认识后，引导学生进行高质量的理性分析则是至关重要的。通过学生汇报、小组内交流、填写实验报告等多种多样的形式，给学生创造机会学习对现象的描述和分析、对实验事实和数据的处理、依据事实和数据进行抽象等科学方法。最后，为了能使实验教学进入高层次的创造性实验和创造性思维阶段，可以提出一些富有挑战性的学习问题或任务，供学生在课堂内讨论或课外深入学习。例如，除了触摸、使用温度计和观察少量水是否结冰等方法外，还有没有其他指示反应放热或吸热的方法？将你认为可行的方法列出来，并根据这些方法设计实验；在定性实验的基础上能否定量测定一个反应所放出或吸收的热量？如果能，应该怎样设计实验？你怎样设计实验比较两个反应放出能量的大小？
教学设计Ⅲ以实际应用教学作为切入点。
首先让学生观看人类开发和利用能源的录像、图片等，或提出一个有关能源的社会实际问题进行讨论进入实际应用教学使学生认识到化学反应所释放出的能量是当今世界上最重要的能源，研究化学反应中能量变化的重要意义进入实验探究教学引导学生考虑怎样从本质上去理解：为什么有的化学反应吸热，而有的化学反应放热？进入理论思考教学。
这一教学思路强调的是将化学研究与社会的生存和发展密切联系起来，引导学生从实际出发去研究化学反应。
实际应用教学单元中，注意较多地渗透化学社会学的观点，要求的知识比较浅显但涉及的知识面广，这部分内容在课堂内不要讲得过深、过细和过多，应侧重于调动学生的学习兴趣和学习热情，引导学生充分利用课外教学资源进行学习。在课堂内建议选择有针对性的录像片段、具有说服力的图片、数据资料供学生观看和阅读，然后进行讨论和分析。同时，给学生一些学习问题和学习任务，鼓励学生充分利用课外教学资源进行学习，如上网学习，去图书馆查阅资料，到社会上去调研，寻找日常生活中与能量有关的现象等，也可下发一些课后阅读资料让学生分析并写出报告。
本节课整体教学结构及流程图为：
二、活动建议
实验2-1
实验要点：铝与稀酸和弱酸反应现象不明显，常常需要加热，所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的铝条，反应前要用砂纸打磨光亮，这样进行实验时，用手触摸才能明显感觉到反应放热，用温度计测量效果会更好。
实验报告设计：
实验目的1.了解铝与盐酸反应中热量变化的情况；
2.学会观察和测定化学反应中热量变化的方法。
实验要求组内成员共同合作完成下列三个栏目中所要求的学习任务。
实验活动时间：小组成员姓名：
思考与讨论
1.铝与盐酸反应的化学方程式：。
2.在反应过程中你将能看到什么现象？
3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？
4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？
实验记录
实验步骤*
眼睛看到的现象
用手触摸的感觉
用温度计测量的数据
在一支试管中加入2～3mL6mol/L的盐酸溶液向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条
结论
反思与评价
（一）个人反思和总结
1.通过这个实验你学到了哪些化学知识？学会了哪些实验方法？
2.在整个过程中，你最满意的做法是什么？你最不满意的做法是什么？
（二）组内交流和评价
1.在思考、讨论过程中，同组成员给了你哪些启示？你又给了同组成员哪些启示？
2.在实验过程中，同组成员给了你哪些帮助？你又给了同组成员哪些帮助？
（三）组间交流和评价
1.当听完其他小组的汇报后，发现他们的哪些做法比你们小组的好？哪些不如你们的好？
2.当听完其他小组的汇报后，你是否又有了新的想法？
根据你在这次活动中的收获和表现，以10分制计算，你的得分是：。请阐述理由：。
请将你的报告送交到老师处。谢谢合作！
*实验步骤也可以让学生自己设计和填写。
实验2-2
实验要点：这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。实验中要注意两点：（1）将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；（2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。
建议实验探究过程如下：
（一）提出研究的题目
在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的变化。
（二）收集实验证据
1.阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤如下：
图2-1氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
2.根据上述实验方案和步骤讨论实验过程中应注意的问题。
3.分组实验，观察实验现象，收集实验事实。
4.汇报实验现象和结果。
（三）整理并得出结论
1.列表整理实验事实和结论：
实验步骤实验现象得出结论将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝有NH3气生成用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物混合物成糊状有水生成
2.用化学方程式表示上述反应：
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3+10H2O
（四）反思与评价
1.整个实验中有哪些创新之处？
2.在实验过程中对你最有启迪的是什么？
实验2-3建议将教材中的实验改为下列三组对比实验。
实验要点：通过三组强酸和强碱之间的反应对比实验，定性的抽象出“中和热”概念。在实验中要注意：（1）三组实验所处条件要相同，如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同；（2）三组实验酸和碱的用量要相同，以保证生成水的量相同；（3）控制相同的反应时间。
三个学生分成一组进行实验，其中每个学生做一个实验并记录现象和数据，供组内交流、比较使用，然后讨论得出结论。最后向全班汇报，进行组间交流。
步骤一：三个学生各取一个大小相同的试管，分别做一个实验并记录实验现象和数据。
步骤二：汇总实验现象和数据并列表比较。
反应物
及用量
酸
HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L
碱
NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L
混合前温度
室温
室温
室温
混合后温度
t1
t2
t3
结论
HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热HCl与KOH发生中和反应时放热
对实验进行
归纳和概括
强酸与强碱发生中和反应时放出热量
步骤三：对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？
本质分析──三个反应的化学方程式和离子方程式分别为：
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H++OH-=H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O，H++OH-=H2O
HCl+KOH=KCl+H2O，H++OH-=H2O
由此可见，三个反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但是它们的反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H++OH-=H2O。所以，可提出推测，即中和反应都放热。由于三个反应中H+和OH-离子的量都相等，则生成水的量也相等，故放出的热量也相等（在上述三个实验中，温度上升的幅度接近）。
形成概念──酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。
三、问题交流
学与问
这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：
一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化，人们利用这些化学反应获取能量；另一方面，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。
总之，通过列举实例和提出问题，引导学生不仅思考化学反应与能量的关系和相互转化问题，还要探讨背后的本质问题。
思考与交流
学生通过实验认识和感受中和反应中的热量变化，教材又提出了“如何通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热”的问题，将定性实验探究引向定量实验探究上。这对学生的实验技能要求更高，因为学生在设计定量实验时要考虑的因素更多。在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一是注重“量”的问题，如①反应物的浓度和体积取定值；②测量反应前后的温度值；③做平行实验取平均值。二是尽量减小实验误差，如①用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；②量液器最好使用移液管；③搅拌使反应充分进行；④及时散热，使混合液温度均衡；⑤温度计的精确度高，最好使用精度为0.1℃或更高的温度计；⑥盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；⑦使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外；⑧温度计要读准确。
四、习题参考
1.吸收能量，放出能量，反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
2.热量，放出。
3.C、H元素，CO2、H2O。
4.②③④⑤⑥，①。
化学反应与能量范文3
1、使学生了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。
2、常识性介绍燃烧的条件，明确燃料完全燃烧的方法和意义。
(二)能力目标
学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法，培养观察分析实验、阅读图表的能力。通过研究性课题学习调查研究的方法，培养实践和创新能力。
(三)情感目标
通过对家庭所用燃料问题进行专题调查，培养学生理论联系实际的科学态度和节约能源、保护环境的意识。
教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应
教学难点：：对化学反应中的能量“贮存”和“释放”的理解。
教学方法：边讲边实验
教学过程：
[引言]在我们所学过的化学反应中，有的化学反应是为了制取某些物质的，比如：实验室制取H2：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，而有的化学反应是为了利用化学反应所释放的能量，比如：炭的燃烧和氧炔焰中所发生的化学反应。化学反应所放出的能量是当今世界上最重要的能源，如煤、石油、天然气等化石燃料燃烧所产生的热量。
请同学看书P191-14，所以研究化学反应及其能量变化是非常重要的。
[板书]第三节化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
请同学们举出见到的放热反应和吸热反应实例。
[实验]四人一组做课本实验1-3、1-4
请同学们归纳实验现象。
[小结]化学反应中的能量变化常表现为热量的变化，铝片与盐酸反应、燃料的燃烧都要放出热量，这类反应叫做放热反应;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，这类反应叫做吸热反应。
放热反应：放出热的化学反应
[板书]化学反应
吸热反应：吸收热的化学反应
[讨论]为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢?
[小结]：
1、化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。
2、反应中要遵循能量守恒。
3、反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。
[板书]∑E(反应物)>∑E(生成物)——放热反应(能量释放)
∑E(反应物)<∑E(生成物)——吸热反应(能量贮存)
反应热=反应物的总能量—生成物的总能量
[板书]二燃料的充分燃烧
[学生阅读]教材相关内容
思考下列问题
1、燃料充分燃烧的条件是什么?
2、燃料不充分燃烧会造成怎样的后果?
3、为使燃料充分燃烧，要充入足够多的空气。是否空气越多越好?
4、增大燃料与空气接触面积可采取哪些措施?
5、煤直接燃烧会对环境造成哪些污染?
6、高效、清洁利用煤炭的重要途径有哪些?
[师生活动]师生共同讨论，得出结论。
[板书]使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：
一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面。
[讨论]1、煤易自燃，如何防止煤自燃?
2、怎样使煤燃烧更充分?
3、常用的灭火材料有哪些?
[讲述]从环境保护方面考虑，发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭利用率，已成为我国及国际上的一项重要研究课题。
[练习]
1、下列说法正确的是：()
A、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化
B、反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应
C、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是放热反应
D、木炭在氧气中的燃烧是吸热反应
2、下列说法中，正确的是()
A、如果某一反应的反应物能量总和高于生成物能量总和，则该反应是吸热反应
B、我国目前使用最多的燃料是酒精
C、煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且生成SO2，导致酸雨的形成
D、煤经过处理后制得水煤气、干馏煤气等，可提高燃烧效率和减少环境污染
3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象，干旱和暴雨灾难危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是()
A、二氧化硫B、二氧化碳C、氮的氧化物D、氟里昂
4、能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其它能源的能量间接获得的能源称为二级能源。下列叙述正确的是()
A、电解是二级能源B、水力是二级能源
化学反应与能量范文4
知识目标
使学生了解化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应；
介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源和保护环境意识；
通过学习和查阅资料，使学生了解我国及世界能源储备和开发；
通过布置研究性课题，进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。
能力目标
通过对化学反应中的能量变化的学习，培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力，提高自学能力和创新能力。
情感目标
在人类对能源的需求量越来越大的现在，开发利用新能源具有重要的意义，借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议
教材分析
本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇，它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际，分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解，使学生在感性认识中对知识深化和总结，同时提高自身的综合能力。
教法建议
以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验，内容不多，准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路：影像远古人用火引入课题化学反应中的能量变化学生实验验证和探讨理论依据确定吸热反应和放热反应的概念讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境能源的展望和人类的进步布置研究学习和自学内容。
教学设计方案
课题：化学反应中的能量变化
教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。
教学难点：化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。
教学过程：
[引入新课]影像：《远古人用火》01/07
[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。
[板书]化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
[过渡]化学反应中能量是怎样变化的？
[学生分组实验]请学生注意①操作方法；②仔细观察实验现象；③总结实验结论；④写出化学方程式。
（1）反应产生大量气泡，同时试管温度升高，说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
（2）混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起，说明该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰。化学反应方程式：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
[结论]
放热反应：化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。
如CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
[讨论]现代人怎样利用化学反应？
结论：现代人利用化学反应主要是①利用化学反应中释放出的能量；②利用化学反应制取或合成新物质。
[板书]二、燃料燃烧的条件和环境保护
[学生分组讨论]（1）燃料充分燃烧条件？（2）大量使用化石燃料的缺点？
[结论]
（1）使燃料充分燃烧需要考虑两点：①燃烧时要有足够多的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面。
空气不足：①浪费资源；②产生大量一氧化碳污染空气，危害人体健康。
空气过量：过量空气会带走部分热量，浪费能源。
增大接触面：改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。
（2）大量使用化石燃料：①能引起温室效应；②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭；③煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨；④煤燃烧会产生大量的烟尘。
[板书]三、现代能源结构和新能源展望
[讨论]现代人怎样利用化学反应中释放出的能量？
结论：人类所需要能量，绝大部分是通过化学反应产生。主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。
[讲述]现代能源结构。
1999年我国化石燃料和水电能源的消耗结构:
能源
煤
石油
天然气
水电
比例
76.2%
16.6%
2.1%
5.1%
[讲述]我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。
石油储量/1×1010t
天然气储量/1×1010m3
煤炭/1×1010t
北美
5.6
8.4
262.9
西欧
3.4
6.1
99.3
日本
1.0
前苏联
8.3
42.5
241.0
中东
54
24.2
中国
2.4
0.8
99.0
[讨论]我国能源结构的缺点和新能源展望（环保、防止能源危机）。学生发表自己的想法。
[结论]得出以下结构。
[阅读]能源与人类进步。
请学生阅读教材22——23页。
[本节课的总结和评价]——根据实际完成的情况和教学效果而定。
[尾声]《太阳能》05/34
化学反应与能量范文5
【关键词】自主探究；合作交流；质量守恒定律
【教学过程】
一、新课引入
在前面的章节中，我们已经学过许多的化学反应，在学习这些反应时，我们一般只了解其中的反应物、生成物、反应条件及反应发生时的现象，而一般不考虑化学反应中的物质质量是否发生变化。今天我们就从质量的角度来探讨一下化学反应。
二、新授课
（一）质量守恒定律发现史简介
1.人们最初的观点：质量不守恒。1673年英国化学家波义耳在一个敞口容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。
2.1756年俄国化学家罗蒙诺夫和1777年法国化学家拉瓦锡在实验的基础上提出质量守恒定律，并为化学界公认。
3.1908年德国化学家朗道耳特，1912年英国化学家曼莱用极其准确的实验证明在化学反应中的质量守恒。
（二）实验部分――验证在化学反应中质量是否守恒
白磷在密闭容器中燃烧（演示实验）
实验装置图：如右图（1）所示
【观察思考】
1.如何称量物质的质量？反应前后所有物质的质量为多少？
2.发生反应时的现象如何？
3.反应后所有物质的质量为多少，比较称量结果。
【实验现象】
白磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量的热；反应前后所有物质的质量总和相等。
【师生分析】
1.反应的文字表达式：磷+氧气――五氧化二磷
2.没有参加反应的物质（如锥形瓶等）的质量不变。
3.根据反应前后所有物质的总质量不变化以及以及未参与反应的物质质量不变，可知：m（白磷）+m（氧气）=m（五氧化二磷）即反应物的质量总和等于生成物的质量总和。
氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应（学生分组实验）
【学生阅读】教材102页实验4-11
【学生分组操作实验4-11】
（1）称量反应前物质的总质量；
（2）观察反应现象；
（3）称量反应后物质的总质量，比较称量的结果。
【学生回答】生成蓝色沉淀，反应前后物质的总质量相等。
【师生分析】
1.反应的文字表达式：硫酸铜+氢氧化钠――硫酸钠+氢氧化铜。
2.根据反应前后物质重质量相等，以及未参与反应的物质质量不变。可知：
m（硫酸铜）+m（氢氧化钠）=m（硫酸钠）+m（硫酸钠）。
即参加反应的物质（氢氧化钠和硫酸铜）质量总和等于生成的物质（硫酸钠和氢氧化铜）的质量总和。
碳酸钙与盐酸反应（学生分组实验）
【学生阅读】教材102页实验4-12
【学生分组操作实验4-12】
（1）称量反应前物质的总质量；
（2）观察反应现象；
（3）称量反应后物质的总质量，比较称量的结果。
【学生回答】产生大量气泡，反应前后物质的总质量相等。
【师生分析】
1.反应的文字表达式：碳酸钙+盐酸――氯化钙+二氧化碳+水
2.根据反应前后物质重质量相等，以及未参与反应的物质质量不变。可知：
m（碳酸钙）+m（盐酸）=m（氯化钙）+m（二氧化碳）+m（水）
即参加反应的物质（碳酸钙和盐酸）质量总和等于生成的物质（氯化钙、二氧化碳和水）的质量总和。
三、质量守恒定律成立的原因
1.复习化学反应的实质（从分子―原子角度复习）。
2.以水电解为例，分析质量守恒的原因。
3.结论：在化学反应中，原子的种类、数目、质量都不变，因此质量守恒。
4.练习：已知反应Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2X+ 2H2O则X的化学式为_________。
【教学反思】
教学过程注重落实新课程改革的理念和要求，精心设计教学情境为学生搭建自主学习、合作学习、探究学习的平台，注重对学生的探究能力、问题意识、思维方法等终身学习能力的培养。让学生在学习知识的同时，掌握方法、激发兴趣、并体验快乐，在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三个方面得到统一与和谐发展。另外，该探究学习紧扣学生的好奇心，通过设置一些真实、有趣的实验情境来诱发学生的疑问，使学生在原有的化学知识和日常生活经验的基础上，在紧张、活泼的氛围中理解质量守恒定律的涵义，达到了预期的教学效果。
【参考文献】
化学反应与能量范文6
关键词：化学高考题；化学反应速率；四重表征；教学
文章编号：1005-6629（2012）11-0058-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1、前言
“多重表征”作为化学学科独特的表征模式，已经取得了诸多研究成果。传统的“三重表征”包括“宏观表征”、“微观表征”、“符号表征”。在此基础上，钱扬义等人提出了“曲线表征”，将“三重表征”发展为“四重表征”，并经过多项教学实践研究，得到“四重表征”教学模式有助于加深学生对知识的认识的结论。
“化学反应速率”包括化学反应速率的计算、比较，化学反应速率影响因素的探究等内容。以人教版高中化学教材为例，必修、选修模块均涉及这一内容。在选修教材《化学反应原理》中，“化学反应速率”为后续“化学平衡”的学习奠定了坚实的基础，具有重要作用。
笔者统计了2007年至2012年六年全国各省、市、地区共82份高考试题中与“化学反应速率”有关的试题。出现此类题目的高考试卷共54份，占65.85%之多。可见，“化学反应速率”是较为常见的高考考点。
“化学反应速率”的定量探究实验涉及大量实验数据，定性探究实验则要求观察对比组的现象变化。无论选取什么样的实验研究载体，无论将“化学反应速率”的探究实验设计成哪种类型，在探究过程中都涉及反应现象观察等宏观表征、粒子浓度变化等微观表征、方程式表述等符号表征。不仅如此，连续定量测定还涉及反应的图像曲线等曲线表征。由此可见，“四重表征”是研究化学反应速率的重要表征模式，也是研究“化学反应速率”高考题重要的理论基础和研究方法。
2、“化学反应速率”高考题的研究方法
依据《化学课程标准》中对探究实验的定义，可以将“化学反应速率”探究实验划分为“提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划”（设计方案）、“进行实验”、“收集证据”、“解释与结论”、“表达与交流”7个步骤。“化学反应速率”高考题也是就某一实验研究载体，在这7个实验步骤中设计试题。
根据钱扬义等人提出的“四重表征”定义分析各个实验步骤可以发现，“四重表征”模式是“化学反应速率”实验研究的重要方法，表1为“化学反应速率”探究实验各步骤涉及的表征形式。据此，笔者应用“四重表征”模式，分析“化学反应速率”高考题的特点。
3、“化学反应速率”高考题的统计概况
《化学课程标准》在必修2专题2“化学反应与能量”、选修4主题2“化学反应速率和化学平衡”中对“化学反应速率”知识点提出了内容标准：
①通过实验认识、测定某些化学反应的速率；
②知道化学反应速率的定量表示方法；
③知道活化能对化学反应速率的影响；
④通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律；
⑤认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
根据《化学课程标准》对“化学反应速率”的内容标准，笔者将相关高考题界定为涉及以上内容的试题。“化学反应速率”高考题常与“化学平衡”内容相结90但是在本研究中，笔者仅统计涉及“化学反应速率”内容的题目，共109小题，分散在70道大题中。题型包括填空、选择、主观问答、计算以及绘图。通过统计2007年至2012年各年份“化学反应速率”试题的题量（见图1），发现题量大体呈上升趋势，在2010年达到顶峰。
4 “化学反应速率”高考题的考查视角
根据“化学反应速率”探究实验的一般步骤，笔者对“化学反应速率”高考题的考查内容进行分类，主要有实验方案设计、实验现象描述、曲线分析及曲线预测与绘制、化学反应速率计算与比较、理论分析与微观解析、实验结论总结、方程式书写等（见图2）。
分析可知，“化学反应速率”高考题既考查学生设计实验方案、描述实验现象、总结实验结论的“宏观表征”能力，也考查学生进行理论分析与微观解析的“微观表征”能力，还考察学生书写方程式、公式计算的“符号表征”能力以及曲线分析、预测、绘制的“曲线表征”能力。“化学反应速率”高考题与“四重表征”模式紧密结合是这类题目的整体特点。
笔者应用“四重表征”模式为理论基础，又从研究载体、数据呈现方式、考查方式等方面，进一步分析“化学反应速率”高考题的特点。
4.1 研究载体多样，不限反应类型
“化学反应速率”高考题常以实验为依托设计问题。其中所选择的实验研究载体，既有无机化学反应、有机化学反应等真实反应，也有一类以A、B、C表示的虚拟反应。
例如2011年重庆理综卷第10题：一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是：
在这道典型的“化学反应速率”高考题中，以无机化学反应、有机化学反应两种类型多个反应为研究载体，考查外界条件对化学反应速率的影响。
而2011年全国卷28题的研究载体却为“aA（g）+6B（g）=（催化剂）cC（g）（H
可见高考题的研究载体不受反应类型的限制，具有“研究载体多样性”的特点，表2为相关高考题中研究载体的分布情况。
4.2 数据形式丰富，以图像曲线为典型
数据采集是探究实验中“收集证据”的重要子步骤。数据的呈现方式又是多样化的，包括：数字数据，例如测得的反应时间15 s；“字母代表”型数据，例如amol·L-NaCl溶液；“文字描述”型数据，例如对实验现象的描述；“图像曲线”型数据，例如连续定量测定得到的图像曲线等。
在70道“化学反应速率”高考题中，有49道（70%）题目通过给出数据提出问题，数据呈现方式的种类及其题量如表3所示。由统计结果可以看到，“化学反应速率”高考题的数据呈现方式具有多样性，以“图文并茂”的新面貌取代旧时呈现方式的单一性。
“曲线表征”是研究“化学反应速率”重要的表征形式。在70道“化学反应速率”高考题中，以“图像曲线”呈现实验数据的试题总共28道题（40%）。—方面，在“化学反应速率”定量探究实验中，连续测量物理量在反应过程中的变化情况，通过曲线上各点切线斜率的变化可以了解化学反应速率的变化，也可以通过某一时段的物理量差值计算平均反应速率，培养学生图像信息采集与处理能力。另一方面，通过“曲线表征”认识反应，绘制反应图像曲线，要求学生联系反应的“宏观表征”与“微观表征”，由此培养学生的信息迁移能力。
以2009年福建省理综卷化学部分28题为例：“Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比实验。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图。
（2）请根据上图实验①曲线，计算降解反应在50～150 s内的反应速率：v（p-CP）=_______mol·L-1·s-1。
[解释与结论]
（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H202的角度分析原因：__________。
[思考与交流]
（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：__________________。
这一道“化学反应速率”高考题以“曲线表征”形式反映反应过程。基于图像曲线数据，考查学生推测、设计实验方案，读取数据计算反应速率，从微观角度分析曲线变化趋势，并得出结论——这是一份完整的实验报告，重在考查学生“四重表征”的迁移、转化能力。
这一类考查“曲线表征”能力的题目是“化学反应速率”、“化学平衡”、“化学反应过程能量变化”等反应原理试题特有的。在70道“化学反应速率”高考题中共有19道“曲线分析、预测与绘制”题，出现频率较高。
4.3 考查方式多样，多重角度进行表征
由“化学反应速率”高考题各主要考点的题量统计结果看到，在70道涉及“化学反应速率”的高考题中，有49道（70.0%）题目涉及反应速率的计算、比较，考查学生化学反应速率的定量计算、定性比较能力，出现频率最高。根据“四重表征”模式，定量计算化学反应速率的公式属于反应速率的“符号表征”。
反应速率的计算、比较在“化学反应速率”高考题中的考查方式是多样的，包括“直接给出数据进行计算”、“要求学生从数据表格中读取数据并计算”、“要求学生从图像曲线提取数据并计算”以及“根据理论定性预测反应速率的大小”。通过不同的考查方式考查学生多种表征方式间的转化能力以及数据处理能力，2009年福建省理综卷化学部分28题第（2）小题便是“要求学生从图像曲线提取数据并计算”的典型例子。
笔者统计各种考查方式在这49道高考题中的出现次数，发现“要求学生从数据表格中读取数据”、“要求学生从图像曲线提取数据”两种考查方式出现频率较高（见表4）。
在“化学反应速率”高考题中其他考点的考查方式也同样具有多样性的特点，这是“化学反应速率”探究实验可从多重角度进行表征的性质所决定的。
5、研究结论与启示
5.1 “化学反应速率”高考题研究的结论
从2007年至2012年六年间全国各省、市、地区的82份高考卷中与“化学反应速率”相关的70道高考题来看，其特点为：
（1）‘化学反应速率”高考题涉及的研究载体丰富而不限类型，甚至包括虚拟反应；
（2）但无论是何种实验类型，高考题的考查内容均依据实验设计；
（3）研究发现，曲线是“化学反应速率”高考题中两种主要的数据呈现方式之一。与此同时，对曲线的分析是这一类高考题重要的考查方式之一。
除此之外，“化学反应速率”探究实验作为高中阶段经典定量实验，“化学反应速率”高考题还考查学生实验方案设计、实验现象描述、实验结论总结的“宏观表征”能力，理论分析与微观解析的“微观表征”能力，方程式书写、公式计算的“符号表征”能力。
总体而言，“化学反应速率”高考题与“四重表征”紧紧联系，其中“曲线表征”又体现了尤为突出的地位。
5.2 “化学反应速率”的教学实施建议
5.2.1 对“四重表征”模式教学实施的建议
根据本研究得出的结论，“四重表征”是“化学反应速率”探究实验的重要研究方法，高考题与之紧密联系。“四重表征”模式也将是“化学反应速率”教学重要的教学模式。
在教学过程中，可适当地增设曲线绘制、曲线分析等教学内容，丰富“化学反应速率”实验的探究方式，并将“曲线表征”教学与传统教学中的“宏观表征”、“微观表征”、“符号表征”紧密联系。既可以培养学生对化学反应速率的多重表征能力，也可以培养学生不同表征间的转化、迁移能力，由此加深学生对“化学反应速率”内容的理解及掌握程度。
以“影响反应速率的因素”内容为例，实验教学可设置表5所示教学环节的建议，实施“四重表征”教学模式。
5.2.2 对教学中实验研究载体选取的建议
笔者对人教版教材中涉及“化学反应速率”的相关章节进行分析，统计各个探究实验方案的研究载体，除了草酸与高锰酸钾的反应，其余都是无机化学反应。而草酸与高锰酸钾的反应能否归类于有机反应还有很大争议。教材中实验载体的单一性，常常限制教师的教学。而“化学反应速率”高考题的研究载体确实是丰富而多变的。根据这样的启示，教师可根据学生的知识能力水平设计其他反应类型的实验方案，引导学生加深对化学反应原理的理解。
例如乙酸乙酯水解反应受温度影响较为明显，可设计为探究“温度对反应速率的影响”的实验。人教版选修教材《有机化学基础》第三章第3节第二部分“科学探究”，通过限时定量测定对比组液面高低变化，探究温度、溶液酸碱度对反应速率的影响。此外，王立斌等人运用手持技术仪器连续测定乙酸乙酯水解反应，探究浓度、温度对反应的影响。
5.2.3 对教学中实验探究方法设计的建议
“化学反应速率”高考题已不拘泥于定性实验探究，还突出了实验的“曲线表征”。根据这一特点，培养学生“曲线表征”能力不仅需要适当增加“曲线表征”教学环节，还应对学生的实验活动进行方法指导、培养。
