《蓋斯定律》地教學設計課題

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1、word 《蓋斯定律》的教學設計 指導思想與理論依據 在必修2中，學生初步學習了化學能與熱能的知識,對于化學鍵與化學反響中能量的變化的關系、化學能與熱能的相互轉化有了一定的認識，本章是在此根底上的擴展和提高，從必修的宏觀和定性層次提升到微觀和定量的要求?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準》對蓋斯定律的要求是：能用蓋斯定律進展有關反響熱的簡單計算。本節(jié)教學的目的是在學生了解化學反響與能量的關系的根底上，從定量的角度利用蓋斯定律來進一步認識物質發(fā)生化學反響伴隨的熱效應。最后通過實例使學生感受蓋斯定律的應用，并以此說明蓋斯定律在科學研究中的重要意義。本設計又在于激發(fā)學生的學習興趣，通過對反響熱簡單計算

2、的規(guī)X書寫，培養(yǎng)學生尊重科學、嚴謹求學、勤于思考的態(tài)度。 教材分析與學習者分析 1．蓋斯定律與其應用在教材中的地位 《蓋斯定律與其應用》處于化學反響原理模塊第一章第一節(jié)化學反響的熱效應的第三課時，其他三節(jié)依次為電能轉化為化學能——電解、化學能轉化為電能——電池。從整章來看表現(xiàn)了以能量的轉化為主的編排思路，首先第一節(jié)以學生的認知規(guī)律為主，層層遞進，由定性分析開始直到能在等量層次上討論化學反響的能量變化。在第一課時通過實驗測定方法來測定反響的熱效應，第二課時定量描述化學反響的熱效應，第三課時再通過蓋斯定律的理論計算方法進一步定量描述化學反響的熱效應，使學生對該問題的認識水平產生一個質的飛躍。

3、其次介紹電能與化學能相互轉化的具體形式——電解和電池。因此蓋斯定律是化學反響熱效應的重要組成局部，可以說是第一節(jié)中要求最高的一局部內容。 學生在初中化學和高中化學必修模塊的學習，已經了解化學鍵、化學反響中物質變化和能量變化的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，化學反響可以伴隨釋放能量和吸收能量，化學反響的能量變化可以與其他形式能進展轉化這樣一些根本概念。選修階段主要是讓學生進一步了解了反響熱的測定，以與如何定量描述一個反響的反響熱，本節(jié)課主要是引領學生從理論計算的角度去進一步定量描述化學能量的變化，讓他們的認識產生一個質的飛躍。 學生認識障礙點主要是在與“蓋斯定律〞的理解和利用“蓋斯定律

4、〞解決計算問題的方法上。 障礙點1：蓋斯定律內容的理解 蓋斯定律的內容描述非常簡單，在前面的學習中，學生只知道化學變化伴隨著能量變化，但并不知道焓變只是一個與狀態(tài)有關的函數〔與過程無關〕，如何把一個抽象的知識讓學生形象的承受并理解，成為本節(jié)課的難點。 障礙點2：由反響的焓變求未知反響焓變的方法 這局部內容是蓋斯定律的應用，是教學重點，學習的難點。學生的障礙點主要集中在給定反響和所求反響的反響物和生成物的關系以與給定反響和所求反響的物質系數的關系兩方面。做題時怎樣由給定反響的反響物到了所求反響的生成物或者是怎樣由給定反響的生成物到了所求反響的反響物經常出問題；還有怎樣由給定反響物質前的

5、系數確定所求反響物質前的系數也是學生的易錯點。 根據以上分析，確定本設計的知識邏輯線、認識開展線、驅動問題線、情景素材線、學生活動線索如下： 知識邏輯線 認識開展線 驅動問題線 情景素材線 學生活動線 蓋斯定律 蓋斯定律的理解 蓋斯定律在熱化學方程式計算方面的應用 蓋斯定律在解決能源問題方面的應用 焓、焓變、熱化學方程式的書寫 引出蓋斯定律 蓋斯定律的本質 熟練應用蓋斯定律解決熱化學方程式計算的問題 體會蓋斯定律在解決能源問題方面

6、的意義 火箭燃料放出的熱量能否直接測得？ 通過表格數據，分析焓變和方程式之間的關系，能得到什么樣的規(guī)律。 思考在登山的過程中有哪些量是一樣的？討論由A生成B有多少種途徑選擇？ 如何獲得高爐煉鐵中生成 CO(g)的反響熱？怎樣根據條件書寫熱化學方程式？ 情景一 火箭燃料的燃燒 表格1 燃料燃燒的科學數據 選擇合理的登山路徑和由物質A生成B的途徑選擇 情景二煉鐵過程；情景一燃料肼的燃燒；情景三甲烷的燃燒 觀察圖片，產生聯(lián)想 學生分組討論焓變和方程式之間的關系。 學生

7、組內討論，小組代表展示討論結果，合作設計由A生成B的各種途徑。 學生小組討論,根據蓋斯定律，自主練習，然后學生代表談解題體會。 教學目標 知識與技能： 1．以質量守恒定律和能量守恒定律為根底使學生對蓋斯定律的學習從直覺認識上升為理性認識； 2．掌握運用蓋斯定律進展化學反響熱的計算； 3.提高對熱化學方程式內涵的認識，理解熱量與物質的量的嚴密聯(lián)系。 過程與方法： 1．通過設置適當的問題和臺階，引起學生主動探究運用蓋斯定律解決實際問題的技巧； 2．培養(yǎng)學生從個別問題形成一般方法的能力。 情感態(tài)度與價值觀： 1．激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生尊重科學、嚴謹求

8、學、勤于思考的態(tài)度; 2．感受化學在解決能源危機中的重要作用，知道節(jié)約能源、提高能源利用率的實際意義。 教學重點和難點 教學重點：蓋斯定律，應用蓋斯定律進展反響熱的計算 教學難點：蓋斯定律的應用 教學流程示意 【設疑】以生活中常用燃料創(chuàng)設情境引發(fā)學生思考并投影 PPT 情景一 燃料選擇 學生交流討論 PPT 表格1 數據分析 【問題1】觀察思考表格中的數據，看看能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律 學生合作探究 展示成果 PPT 蓋斯定律的概念 師生評價；蓋斯定律概念，并理解 PPT 情景二 登泰山路線圖 【

9、問題2】由物質A反響生成物質B，有多少種途徑選擇？ 學生交流研討 展示成果 教生評價；蓋斯定律本質 PPT 1、蓋斯定律的直觀圖 2、蓋斯定律的實質 3、學生答案 PPT 情景二 【問題3】根據蓋斯定律，設計合理的“路徑〞，解決高爐煉鐵中解決高爐煉鐵過程中CO反響熱的測定 學生交流研討 展示成果 師生評價 PPT 情景一 【問題4】根據蓋斯定律解決情景一中的問題 學生討論 交流體會 師生評價 PPT 情景三 【問題5

10、】投影情景三 進一步思考為什么熱化學反響方程式要標明物質的凝聚狀態(tài)？ 合作探究，交流體會 師生評價 【總結】總結本節(jié)課主要內容，交流學習體會 PPT 本節(jié)課總結 教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 引入 通過生活中的天然氣燃燒、實驗室中的酒精燃燒、祥云火炬燃燒以與火箭發(fā)射的圖片和肼的燃燒提出設疑。 【設疑】有些反響實際難以通過實驗測定，比如火箭需要單位質量反響熱較大的高能燃料——肼與二氧化氮反響提供能量，應如何獲得呢？ 觀察圖片，產生聯(lián)想。 通過學過的實例提出理論計算焓變的問題，激發(fā)了學生

11、學習興趣，為引出“蓋斯定律〞埋下伏筆 蓋斯定律的概念與理解 【問題1】給出表格，觀察思考通過數據，分析焓變的關系和方程式之間的關系。 序號 熱化學反響方程式 反響方程式 焓變 1 H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H1＝－241．8kJ/mol 2 H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) △H2＝－285．8kJ/mol 3 H2O(g)==H2O(l) △H3=-44kJ/mol 【總結】師生共同總結、補充學生的回答，引出蓋斯定律 【點撥】思考現(xiàn)實生活中有沒有現(xiàn)象和蓋斯定律是相似的，加強對蓋斯定律的理解。 【評價】師生共同評

12、價學生的回答。通過登泰山圖，思考在登山的過程中有哪些量是一樣的？ 【總結】師生共同總結得出：只要我們選擇了起點和終點，高度和勢能是不變的，與過程無關。 【問題2】假設由物質A反響生成物質B，組織學生討論由A生成B有多少種途徑選擇？ 【評價】展示局部小組的成果，師生評價其合理性。 【總結】蓋斯定律的直觀圖與蓋斯定律的本質：化學反響的焓變〔ΔH〕只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反響的途徑無關。 并用蓋斯定律驗證通過【問題1】表格所得到的規(guī)律。 學生分組討論，由學生代表做典型發(fā)言，其他學生補充。 學生分組展開討論，小組代表展示討論結果：登山、上學校等等

13、 學生組內討論，小組代表展示討論結果： 一樣的：高度、位移、勢能 學生組內討論，合作設計由A生成B的各種途徑。 通過學生的討論發(fā)言和教師總結，幫助學生理解蓋斯定律本質。從課程標準中的要求和學生的認知水平來看，對概念的理解宜于簡化處理，重在應用。 蓋斯定律的應用 【問題3】根據蓋斯定律，設計合理的“路徑〞，解決高爐煉鐵過程中CO反響熱的測定，規(guī)X利用蓋斯定律解題的步驟。 【評價】投影學生答案，和學生共同評價。 【點撥】利用蓋斯定律的解題步驟 第一步：〔1〕式－〔2〕式： C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) 第二步反響焓變 △H3=△H1－△H2

14、＝-110．5 kJ/mol 第三步：C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) △H3 ＝-110．5 kJ/mol 第四步：驗證結論 學生小組討論【情景二】 根據條件求一下高爐煉鐵過程中C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) 的焓變，： 〔1〕C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393．5kJ/mol 〔2〕CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283．0kJ/mol C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g)△H3 =？ 然后學生代表談解題體會。 通過研討，和對問題3的討論解答讓學生總結利用蓋斯定律計算焓變的方法，進一步理解進一步認識化學反響規(guī)

15、律和特點 蓋斯定律在熱化學方程式計算 方面應用 【問題4】引導學生解決情景一中提出的問題，并交流做題體會。 情景一 肼〔N2H4〕是一種良好的火箭燃料，與NO2適當配比，可組成比沖最高的可貯存液體推進劑，我國在發(fā)射“神六〞時用肼〔N2H4〕作為火箭發(fā)動機的燃料除了安全性高也可節(jié)約大量能源，那相關的數據科學家又是如何獲得的呢？： 〔1〕N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) △H1＝＋67．7kJ/mol 〔2〕N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H2＝－543kJ/mol 要求寫出N2H4(g) 與NO2(g) 反響生成N2和水蒸氣反響的熱

16、化學方程式。 【點撥】對學生的解題步驟進展點撥，討論糾正學生可能出現(xiàn)的問題師生共同得出正確答案：N2H4(g)＋NO2(g)＝3/2N2(g)＋2H2O(g) △H＝－576．9kJ/mol 引導學生從蓋斯定律的應用和節(jié)約能源的意識上認識蓋斯定律。 【問題5】引導學生解決情景三，進一步練習利用蓋斯定律解題的步驟，進一步思考為什么熱化學反響方程式要標明物質的凝聚狀態(tài)？ 【點撥】對學生的作答進展實物投影，師生共同評價作答情況，討論糾正學生可能出現(xiàn)的問題。 學生小組討論情景一，小組代表談解題體會。

17、 【情景三】“西氣東輸〞是西部開發(fā)的重點工程，這里的“氣〞是指天然氣，其主要成分是甲烷，試寫出甲烷燃燒生成氣態(tài)水的熱化學反響方程式。 ： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O ΔH1= -890．3KJ/mol H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol 那么CH4(g)完全燃燒生成H2O(g)的熱化學方程式為 _____________________。 學生小組討論上述情景，然后自主完成練習,討論解題體會，小組代表談解題體會。 引導學生利用蓋斯定律來解決問題。與時糾正學生做題時出現(xiàn)的問題，

18、引導學生明確解題模式：審題→分析→求解。理解相變對焓變的影響，層層深入的加深理解，符合學生的認知規(guī)律。 總結 【總結】引導學生總結本節(jié)課的內容交流收獲。 學生小組討論，然后組內討論學習體會，小組代表展示討論結果。 學生討論，回顧總結，加深記憶。不僅鞏固、落實了知識和計算技能，還能通過計算的結果喚起學生資源利用和環(huán)境保護的意識和責任感。 作業(yè) 完成P10 第四題 以與【當堂檢測】【課后鞏固】 鞏固練習 板書設計 蓋斯定律與其應用 一、 蓋斯定律 1 . 概念 2 . 實質 二、 蓋斯定律的應用： 第一步：〔1〕式－〔2〕式： C(s)+ 1/2O2(g

19、)=CO(g) 第二步反響焓變△H3=△H1－△H2＝-110.5 kJ/mol 第三步：C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g)△H3 ＝-110.5 kJ/mol 第四步：驗證結論 教學反思 課程標準關于化學反響能量的內容在初中自然科學、高中必修模塊和選修模塊中均有安排，既有學習的階段性，又有必修、選修的層次性，在具體內容上前后還有交叉和重疊，學生概念的形成和開展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。 本節(jié)的學習要給學生樹立起來一些相應的觀念：從必修的宏觀和定性提升到微觀和定量的要求，理解化學反響中的能量變化是可以進展定量研究的，而且，在化學科學中已建立了與該領域研究相關的理論——化學熱力

20、學。在教學中要注意與化學必修局部的銜接，在教學內容的處理上注重整體性，引導學生學習化學的核心概念、重要物質以與根本的技能和方法，加強化學與生活、社會的聯(lián)系，創(chuàng)設能促使學生主動學習的教學情景，教學設計方面既要注重根底性，又應注重提高性。 本節(jié)課如此是在復習了反響熱根本知識的根底上進展的反響熱的綜合應用，主要是蓋斯定律的理解和計算。學生通過這節(jié)課的學習應學會運用蓋斯定律對反響的能量變化進展定量研究的過程與方法。 知識與技能方面： 雖然前面學習了焓變的定量描述與測定，但有些反響的反響熱還是不能直接測出，形成學生認知的遞進，引起學生的思考，引出蓋斯定律。蓋斯定律是教學的重點，且非常抽象，應淺顯地

21、對特定化學反響的反響熱進展形象的比喻,幫助學生理解，引導學生嘗試利用蓋斯定律理論計算焓變的問題，接著用質量守恒定律和能量守恒定律進展理論解釋，使學生對蓋斯定律的學習從直覺認識上升為理性認識。 從課程標準中的要求和學生的認知水平來看，本節(jié)要求是掌握運用蓋斯定律進展化學反響熱的計算，概念的講解宜于簡化處理。通過學生研討，總結出利用蓋斯定律計算焓變的方法，進一步理解進一步認識化學反響規(guī)律和特點。最重要的是舉例強調運用解題技能，將熱化學方程式進展變換、加和得出總反響的熱化學方程式，并與時糾正學生做題時出現(xiàn)的問題引導學生明確解題模式:審題→分析→求解。強調解題步驟和答題的規(guī)X性。 學生很快提高對熱化

22、學方程式內涵的認識，理解熱量與物質的量的嚴密聯(lián)系?？偨Y利用蓋斯定律解題的完整步驟和須知事項：①確定待求的反響方程式；②找出待求方程式中各物質出現(xiàn)在方程式的什么位置；③根據未知方程式中各物質計量數和位置的需要對方程式進展處理，或調整計量數，或調整反響方向；④實施疊加并檢驗上述分析的正確與否。 過程與方法方面： 溫故知新，設置適當的問題和臺階，層層遞進。根據學生課前做的練習實際情況，設置利于探究的問題，激發(fā)思維，使教學過程成為不斷提出問題、探究問題和解決問題的教學各因素優(yōu)化互動的過程。 如：1、人們登山時有多條路徑可以選擇，但是無論選擇哪條路徑，從山腳爬到山頂，有些量是一樣的？學生展開討論回

23、答：不同的：時間、路程、做得功；一樣的：高度、位移。然后一句話“在化學反響中也有一個類似的規(guī)律——蓋斯定律〞過渡到蓋斯定律，把陌生、抽象的問題熟悉化、形象化，讓學生感覺貼切、自然、有層次。 2、我們可以讓碳全部氧化成CO2,卻很難控制碳的氧化只生成CO而不繼續(xù)生成CO2,那么,C(s)+1/2 O2 (g) = CO(g)的反響熱如何獲得呢?引起學生的興趣和思考：能否用蓋斯定律區(qū)解決？通過對概念的理解，最終得出蓋斯定律是質量守恒定律和能量守恒定律的共同表現(xiàn)。 3、投影“火箭燃料N2H4(g) 與NO2(g) 反響的熱化學方程式的書寫步驟〞環(huán)節(jié)的設置，讓很多認為“熱化學方程式書寫只是方程式間

24、的簡單加和〞的同學，對根據蓋斯定律的計算有了新的認識：①求總反響的反響熱，不能不假思索地將各步反響的反響熱簡單相加。②不論一步進展還是分步進展，始態(tài)和終態(tài)完全一致，蓋斯定律才成立。③某些物質只是在分步反響中暫時出現(xiàn)，最后應該恰好消耗完。 最終培養(yǎng)學生從個別問題形成一般方法的能力，把利用蓋斯定律的計算應用到實際生產生活中。 情感、態(tài)度與價值觀方面： 能源是人類生存和開展的重要物質根底，因此教學過程的設計既注重根底性，又應注重提高性，和實用性。搭建臺階，把問題螺旋式上升方式呈現(xiàn)，層層遞進，降低學生對新知識的陌生感，保護學生的學習積極性和學習興趣。通過對化學能與熱能轉化規(guī)律的研究，認識到熱化學反響原理在生產、生活和科學研究中的應用，了解化學在解決能源危機中的重要作用，知道節(jié)約能源、提高能源利用率的實際意義。 如：1、通過對反響熱簡單計算的規(guī)X書寫，培養(yǎng)學生尊重科學、嚴謹求學、勤于思考的態(tài)度。 2、本節(jié)總結時讓學生注意一下教學例題中的ΔH，結果發(fā)現(xiàn)這些物質燃燒時，其ΔH的數值都很大，喚起學生資源利用和環(huán)境保護的意識和責任感。 9 / 9