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本课题主要包括四个核心内容:化学反应中的能量变化、化石燃料的利用、使用燃料对环境的影响、能源的利用和开发。

1.物质发生化学变化时伴随着能量变化,既有放热反应,也有吸热反应。

物质的燃烧反应、镁与盐酸的反应、生石灰与水的反应都是放热反应。在后续的学习中,学生还会了解到多数金属与酸的反应、酸与碱的中和反应也是放热反应。

吸热反应虽然不多见,但是学生应该知道有放热反应,就必然会有吸热反应,如第七单元中学习到的“碳和二氧化碳的反应”就是吸热反应。

教学中应该注意:学生对化学反应伴随着能量的变化并不陌生,一是基于生活经验,二是在第一单元学习化学变化时学到的。但是,不少学生有一个错误的认识,即“需要加热的反应都是放热反应”,如木炭粉在高温下还原氧化铜就是一个放热反应,在此需要教师设法帮助学生建构正确的认识。

2.人类需要的大部分能量是通过化学反应产生的。

1)人类生活:如做饭、取暖等。

2)交通、航天:汽车、火车、轮船、飞机、飞船等。

3)工业:水泥、冶、陶瓷等。

教学中应该注意:上述内容都与人类的生活、生产密切相关,学生都不陌生,所以一定要基于学生的认识,基于学生的生活实际进行教学。

教学片断 认识,并体验化学反应中的能量变化

环节一、创设情境,导入新课,并感受化学反应中能量变化对人类的重要作用

【师讲述】上节课的学习中,我们已经学习了燃烧。燃烧可以放出大量的热,我们生活的方方面面都利用了这些热量。

【播放视频】燃料燃烧放出的热量在生活中的用途,做饭、冶炼金属、发射卫星火箭、宇宙飞船。

【生】观看视频,感受燃料放出的热量在生活中的巨大作用。

环节二、体验化学反应中能量的变化

【师讲述】燃烧是一种化学反应,可以放出热量,其实,不仅仅是燃烧,好多化学反应都可以放出热量。

【学生实验活动】下面请同学们利用桌上所给仪器,来亲身体验一下生石灰和水、镁条和稀盐酸、锌粒和稀硫酸三个反应中热量的变化。(教师提醒学生:实验时,请同学们注意实验安全和实验药品的用量。)

【学生分组实验】进行生石灰和水、镁条和稀盐酸、锌粒和稀硫酸反应的实验,感受除了燃烧反应外的其他放热反应。

【师组织学生进行汇报交流】现在请同学们停止实验,将手中的仪器整理一下。哪组同学说说你们的实验现象?

【生1】我们做的实验是用金属镁和稀硫酸反应,反应非常剧烈,放出大量的热,用手触摸试管壁,有点烫手。

【生2】我们组做的是生石灰和水反应,反应也非常剧烈,触摸试管壁也特别烫手,说明反应也放出大量的热。

【生3】我们组做的是锌粒和稀盐酸反应,反应也比较剧烈,产生了大量气体,用手摸试管壁,感觉到试管壁热。

【师总结,提出新问题】通过刚才的实验我们知道了,除了燃烧,其他的化学反应也会放出热量,那么是不是所有的化学反应都放热呢?

【生】不是的,应该有吸热的反应。

【师】确实,通过大量的实验证明,有的物质发生化学反应时放出热量,有的则吸收热量,比如第六单元中炼铁高炉中发生的“碳和二氧化碳生成一氧化碳”的反应就是一个吸热反应。据此我们可以将化学反应分为放热反应和吸热反应,这在高中大家会更深入的学习。

环节三、认识化学反应中能量变化与反应条件之间没有必然关系

【提出问题】你认为如何判断一个化学反应是吸热反应,还是放热反应呢?

【生】不加热或只需点燃就发生的反应是放热反应;而需要加热才发生的反应一般就是吸热反应。

【师】你的意思是说“一个化学反应吸热,还是放热,跟反应发生所需要的条件有密切关系”,是吗?

【生】是的。

【师】大家同意他的观点吗?(有一部分同学举手,也有同学犹豫的张望其他同学)大家都很善于观察,善于总结,但是化学变化是吸热还是放热与反应条件没有直接的因果关系。比如,我们第六单元学过的“木炭还原氧化铜”的反应,就需要“加热”的条件,但这个反应却是个放热反应;将来大家在高中的学习中会继续学到“常温”(即不需要条件)的反应,但却是吸热的化学反应。所以不能简单的从反应条件进行判断。

    
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