盖斯定律的教学设计说明.doc
13页盖斯定律》的教学设计指导思想与理论依据在必修 2 中,学生初步学习了化学能与热能的知识 , 对于化学键与化学反应中能量的变化的关 系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展和提高,从必修的宏观 和定性层次提升到微观和定量的要求 《普通高中化学课程标准》 对盖斯定律的要求是: 能用盖斯 定律进行有关反应热的简单计算 本节教学的目的是在学生了解化学反应与能量的关系的基础上, 从定量的角度利用盖斯定律来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应最后通过实例使学生 感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义本设计又在于激发学生的 学习兴趣,通过对反应热简单计算的规范书写,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度教材分析及学习者分析1.盖斯定律及其应用在教材中的地位《盖斯定律及其应用》 处于化学反应原理模块第一章第一节化学反应的热效应的第三课时, 其 他三节依次为电能转化为化学能——电解、化学能转化为电能——电池从整章来看体现了以能 量的转化为主的编排思路,首先第一节以学生的认知规律为主,层层递进,由定性分析开始直到 能在等量层次上讨论化学反应的能量变化在第一课时通过实验测定方法来测定反应的热效应, 第二课时定量描述化学反应的热效应,第三课时再通过盖斯定律的理论计算方法进一步定量描述 化学反应的热效应,使学生对该问题的认识水平产生一个质的飞跃。
其次介绍电能与化学能相互 转化的具体形式——电解和电池因此盖斯定律是化学反应热效应的重要组成部分,可以说是第 一节中要求最高的一部分内容2. 学生的认识发展分析学生在初中化学和高中化学必修模块的学习, 已经了解化学键、 化学反应中物质变化和能量变 化的实质是旧键的断裂和新键的生成,化学反应可以伴随释放能量和吸收能量,化学反应的能量 变化可以与其他形式能进行转化这样一些基本概念选修阶段主要是让学生进一步了解了反应热 的测定,以及如何定量描述一个反应的反应热,本节课主要是引领学生从理论计算的角度去进一 步定量描述化学能量的变化,让他们的认识产生一个质的飞跃3. 学生认识障碍点分析 学生认识障碍点主要是在与“盖斯定律”的理解和利用“盖斯定律”解决计算问题的方法上障碍点 1 :盖斯定律内容的理解盖斯定律的内容描述非常简单,在前面的学习中,学生只知道化学变化伴随着能量变化,但并不知道焓变只是一个与状态有关的函数 (与过程无关) ,如何把一个抽象的知识让学生形象的接 受并理解,成为本节课的难点障碍点 2 :由已知反应的焓变求未知反应焓变的方法这部分内容是盖斯定律的应用, 是教学重点, 学习的难点 学生的障碍点主要集中在给定反应 和所求反应的反应物和生成物的关系以及给定反应和所求反应的物质系数的关系两方面。
做题时 怎样由给定反应的反应物到了所求反应的生成物或者是怎样由给定反应的生成物到了所求反应的 反应物经常出问题;还有怎样由给定反应物质前的系数确定所求反应物质前的系数也是学生的易 错点根据以上分析,确定本设计的知识逻辑线、认识发展线、驱动问题线、情景素材线、学生活动 线索如下:知识逻辑线认识发展线驱动问题线情景素材线学生活动线盖斯定律盖斯定 律的 理解盖斯定 律在 热化学 方程 式计算 方面 的应用的应用盖斯定 律在 解决能 源问 题方面 的应 用焓、焓变、热化学方 程式的书写引出盖斯定律盖斯定律的本质熟练应用盖斯定律解决热化学方程式 计算的问题体会盖斯定律在解 决能源问题方面的 意义火箭燃料放出的 热量能否直接测 得?通过表格数据, 分析焓变和方程 式之间的关系, 能得到什么样的 规律思考在登山的过 程中有哪些量是 相同的?讨论由 A 生成 B 有多少 种途径选择?如何获得高炉炼 铁中生成 CO(g) 的 反 应 热?怎样根据条 件书写热化学方 程式?情景一 火箭燃料的燃烧表格 1 燃料燃烧的科学数据选择合理的登山路径和由物质 A 生成 B 的途径选择情景二炼铁过程;情景一燃料肼的燃烧;情景 三甲烷的燃烧观察图片,产生 联想学生分组讨论焓 变和方程式之间 的关系。
学生组内讨论, 小组代表展示讨 论结果,合作设 计由 A生成 B 的 各种途径学 生 小 组 讨论 , 根据盖斯定律, 自主练习,然后 学生代表谈解题 体会教学目标知识与技能:1 .以质量守恒定律和能量守恒定律为基础使学生对盖斯定律的学习从直觉认识上升为理性认识;2 .掌握运用盖斯定律进行化学反应热的计算;3. 提高对热化学方程式内涵的认识,理解热量与物质的量的紧密联系过程与方法:1 .通过设置适当的问题和台阶,引起学生主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧;2 .培养学生从个别问题形成一般方法的能力情感态度与价值观:1 .激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度 ;2 .感受化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能源利用率的实际意义教学重点和难点教学重点:盖斯定律,应用盖斯定律进行反应热的计算教学难点:盖斯定律的应用教学流程示意【问题 2】由物质 A 反应生成 物质 B ,有多少种途径选择?PPT情景二PPT师生评价情景PPT师生评价学生讨论 交流体会学生交流研讨 展示成果学生交流研讨 展示成果生评价;盖斯定律 本质问题 4】根据盖斯定律解决情景一中的问题1、盖斯定律的直观图2、盖斯定律的实质3、学生答案【问题 3】根据盖斯定律,设计合理的“路径” ,解决 高炉炼铁中解决高炉炼铁过程中 CO 反应热的测定教学环节引入盖 定 的 念教师活动通过生活中的天然气燃烧、实验室中 的酒精燃烧、祥云火炬燃烧以及火箭 发射的图片和肼的燃烧提出设疑。
设疑】有些反应实际难以通过实验 测定,比如火箭需要单位质量反应热 较大的高能燃料——肼与二氧化氮 反应提供能量,应如何获得呢? 【问题 1 】给出表格,观察思考通过 数据,分析焓变的关系和方程式之间 的关系热化学反应方程式教学过程学生活动观察图片,产生联想设计意图通过学过的实例 提出理论计算焓 变的问题,激发了 学生学习兴趣, 为 引出“盖斯定律” 埋下伏笔斯 律 概 及反应方程式焓变H2(g)+1/2O 2(g)=H 2O(g)H 2(g)+1/2O 2(g)= H 2 O(l)△H1241 . 8kJ/m△H2学生分组讨论,由学生代表做- 典型发言,其他学生补充理解285 . 8kJ/mH2O(g)==H 2O(l)△H 3=-44kJ/m【总结】师生共同总结、补充学生的回答,引出盖斯定律点拨】思考现实生活中有没有现象学生分组展开讨论,小组代表 展示讨论结果:登山、上学校 等等学生组内讨论,小组代表展示通过学生的讨论 发言和教师总结, 帮助学生理解盖 斯定律本质从课 程标准中的要求 和学生的认知水 平来看,对概念的 理解宜于简化处 理,重在应用和盖斯定律是相似的,加强对盖斯定 律的理解。
评价】师生共同评价学生的回答 通过登泰山图,思考在登山的过程中 有哪些量是相同的?【总结】师生共同总结得出:只要我 们选择了起点和终点,高度和势能是 不变的,与过程无关问题 2 】假设由物质 A 反应生成物 质 B ,组织学生讨论由 A 生成 B 有 多少种途径选择?【评价】展示部分小组的成果,师生 评价其合理性总结】盖斯定律的直观图与盖斯定 律的本质:化学反应的焓变( ΔH ) 只与反应体系的始态和终态有关,而 与反应的途径无关并用盖斯定律验证通过【问题 1 】表 格所得到的规律讨论结果:相同的:高度、位移、势能学生组内讨论,合作设计由 A 生成 B 的各种途径盖斯 定律 的应 用【问题 3 】根据盖斯定律,设计合理 的“路径”,解决高炉炼铁过程中 CO 反应热的测定,规范利用盖斯定律解 题的步骤评价】投影学生答案,和学生共同 评价点拨】利用盖斯定律的解题步骤 第一步:(1)式-( 2 )式:C(s)+ 1/2O 2(g)=CO(g) 第二步反应焓变△ H3= △ H1 - △ H2 = -110 . 5 kJ/mol第三步: C(s)+ 1/2O 2(g)=CO(g ) △H3 =-110 .5 kJ/mol 第四步:验证结论学生小组讨论【情景二】 根据已知条件求一下高炉炼 铁 过 程 中 C(s)+ 1/2O 2(g)=CO(g) 的焓变,已 知:( 1 ) C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH 1=-393 .5kJ/mol (2) CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g) ΔH 2=-283 .0kJ/molC(s)+ 1/2O 2(g)=CO(g) △ H3 =?然后学生代表谈解题体会。
通过研讨,和对问 题 3 的讨论解答 让学生总结利用 盖斯定律计算焓 变的方法,进一步 理解进一步认识 化学反应规律和 特点盖斯 定律 在热 化学 方程 式计 算方面 应用【问题 4 】引导学生解决情景一中提 出的问题,并交流做题体会情景一 肼( N 2 H 4)是一种良好的火 箭燃料,与 NO 2适当配比, 可组成比 冲最高的可贮存液体推进剂,我国在 发射“神六”时用肼( N2H4)作为火 箭发动机的燃料除了安全性高也可 节约大量能源,那相关的数据科学家 又是如何获得的呢?已知: (1)N2(g)+2O2(g)=2NO 2(g) △H 1=+ 67 .7kJ/mol ( 2 )N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+ 2H 2O(g)△H2=- 543kJ/mol 要求写出 N2H4(g) 与 NO 2(g) 反应生 成 N2 和水蒸气反应的热化学方程式 【点拨】对学生的解题步骤进行点 拨,讨论纠正学生可能出现的问题师 生共 同得出 正确答案 :N2H4(g)+ NO 2(g) = 3/2N 2(g) + 2H 2O(g) △H =- 576 . 9kJ/mol 引导学生从盖斯定律的应用和节 约能源的意识上认识盖斯定律。
问题 5 】引导学生解决情景三,进 一步练习利用盖斯定律解题的步骤, 进一步思考为什么热化学反应方程 式要标明物质的凝聚状态?【点拨】对学生的作答进行实物投 影,师生共同评价作答情况,讨论纠 正学生可能出现的问题学生小组讨论情景一,小组代 表谈解题体会情景三】 “西气东输”是西 部开发的重点工程,这里的 “气”是指天然气,其主要成 分是甲烷,试写出甲烷燃烧生 成气态水的热化学反应方程 式已知:CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2OΔH1= -890 . 3KJ/molH 2O(g)==H 2O(l)△ H 2=-44kJ/mol那 么 CH 4(g)完 全燃 烧生成H 2 O(g)的热化学方程式为 。





