[组图]市教师技能竞赛一等奖——王春然
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高中化学必修二第二章单元教学设计
——《化学反应与能量》作者:科研处    教育新闻来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020/1/6

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高中化学必修二第二章单元教学设计

——《化学反应与能量》

 

牡丹江市第三高级中学

化学教师      王春然

 


目录

 

 

一、单元内容与知识体系

1、本章主要内容

2、本章知识体系

二、单元地位、作用和前后联系

三、学习者分析

四、单元教学重点、难点和教学关键点

1、教学重点

2、教学难点

3、教学关键点

五、单元教学目标

六、本单元教学策略制定

七、本单元教学计划

1课时分配与教学方法

八、单元教学设计

  1、学习活动设计

  2、学习评价设计

《化学反应与能量》单元教学设计

 

一、单元内容和知识体系

1本章主要内容:

本章以化学反应物质变化和能量的变化为主要内容和线索,将化学能与热能、电能、化学反应速率和限度联系到了一起。

本章内容分为了三节。第一节为化学能与热能:主要介绍了化学反应中存在化学键的断裂与形成,宏微结合,引出能量变化的原因,学会判断化学反应能量的变化,最后基本掌握常见的吸热反应和放热反应类型和典型个例。第二节为化学能与电能:本节以生活中居于首位的火力发电原理为例,引发思考化学能转换为电能的关键及本质,建立将化学能直接转化为电能的原电池的认知模型,最终学会设计原电池装置并用来解决实际问题。第三节为化学反应速率和限度:渗透了化学反应速率的计算方法,通过常见的化学反应总结影响化学反应速率的因素,分析可逆反应的化学平衡状态,在变化中寻找平衡,最终与生活实际相联系,分析讨论如何提高燃料的燃烧效率。这部分主要是为选修4的内容打基础,通过实验探究和联系实际,体现化学学科核心素养。

2本章知识体系:

 

  二、本单元的地位、作用和前后联系

   化学能与电能属于化学反应原理范畴,是高中化学学科必须要掌握的重要性原理之一。初中化学初步学习了“化学与能源”,知道了化学能可以与其他能量进行相互转化,了解了化学能源及其原理。本节课既是对初中内容的延伸和拓展,也为选修4中电化学基础部分的学习奠定必要的基础,起到承前启后的作用。

   本单元融合了离子反应,氧化还原反应、电解质的判断、金属活动性顺序、化学能与其他能量之间的相互转化、物理学中的电学等知识,相辅相成,互相渗透结合。通过化学键与化学反应中能量变化关系的学习,培养了定性和定量分析的能力,渗透了宏观辨识与微观探析的核心素养;通过原电池的学习,培养了学科的综合能力、自主发现分析解决问题的能力和终身学习的能力,渗透了科学探究与创新意识的核心素养;通过可逆反应的化学平衡状态的学习,认识了事物之间的对立统一,培养了变化观念与平衡思想,科学精神与社会责任的核心素养。本章从多角度研究化学反应原理,并在第三节对前两节进行了拓展,建立了一个化学反应与能量的完整的知识体系,让学生建立正确的能量观,突出化学学科与生活的联系,对生活生产的重要意义。

三、学习者分析

   学生在知识上对化学能与其他能量的相互转化有了初步认知,学习并掌握了离子反应、氧化还原反应及电解质和非电解质的本质及规律,还有物理学中的速率的相关知识;在能力上具备了一定的实验探究能力,分析和解决问题的能力,通过辨识宏观来探析微观本质的能力;还有对知识或生活的好奇驱动着他们去主动探索或感知问题。但本单元的内容的复杂性也考验着学生的理解和知识迁移能力,需要教师传授学习方法和学习技巧,也需要学生利用课余时间进行反思、整理和消化,知识是不断积累的,找出规律之后就会变得易于接受了。

四、单元教学重点、难点和教学关键点

1教学重点

化学能与热能之间内在联系以及相互转化;原电池工作原理、构成条件;化学反应速率的概念和表示方法,影响反应速率的因素,化学平衡状态。

2教学难点

化学反应中能量变化的原因和决定因素;原电池的应用和电极反应式的书写;影响反应速率的因素,化学平衡状态,化学反应速率和化学平衡状态图像分析。

3、教学关键

渗透化学学科核心素养,构建生态课堂。

五、单元教学目标

1、理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。

2、了解放热反应和吸热反应的概念,熟知常见的吸、放热反应并会判断。

3、理解原电池的概念、工作原理和构成条件。

4、学会自主设计原电池,判断原电池正负极并正确书写电极反应式。

5、了解发展中的化学电源,会分析新型化学电源。

6、了解化学反应速率的概念和表示方法,能够进行简单的计算和比较。

7、掌握影响化学反应速率的因素。

8、了解可逆反应,会判断化学平衡状态,了解控制化学反应条件在生产生活中的应用。

9、会分析化学反应速率和化学平衡图像。

10、理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量相对大小。

11、从化学键的断裂和形成角度认识化学反应能量变化的本质。

12、会分析物质化学变化中的能量变化与物质微观结构的关系。

13、在解题过程中,建立原电池原理的相关思维模型,学会利用模型来解决实际问题。

14、理解化学反应进行的程度是可以调控的,通过分析推理掌握化学平衡状态的特征及判断规律。

六、本单元教学策略制定

教学是教与学的结合,必须充分发挥以教师为主导,以学生为主体的作用,相互促进,共同发展。在教学过程中我以提高学生的科学素养为宗旨,根据学生已有的知识结构,心理特点和教学内容的要求,采用的是自主学习、合作学习、实验探究学习的方式,层层设疑,不断创设问题情境,以多媒体作为辅助,形成由感性到理性、由微观到宏观、由理论到实际的科学探究过程。

七、本单元教学计划

课时分配与教学方法

本单元的三节内容的课程安排:第一节化学能与热能分为2课时授课,第一课时先从化学键知识入手,从微观角度揭示化学反应能量变化的主要原因,到宏观分析化学反应吸放能量与反应物和生成物的能量储存的关系,宏微结合,奠定知识基础;第二课时通过三个实验,理解能量变化的主要形式—吸热反应与放热反应,利用科学探究的方式,即应用实验创设教学情境,引发学生自主进行思考、提出问题、分析和交流从而解决问题。在此过程中,将理论联系到实际,形成一个完整的概念体系。本节课为了突出化学能与热能之间的内在联系,还运用了图像演示法加深学生的理解。第二节化学能与电能分为2课时授课,本节课是由生活中的实例“火力发电”创设情景,面对存在的能量损耗引发问题—化学能能否直接转化为电能?引入到实验探究,对比两个不同的实验装置(铜片与锌片之间接电流表和不接电流表),观察实验现象—提出疑问—组织、指导学生利用已有的生活经验,以及电学、氧化还原反应等知识分析、归纳总结实验原理,得出规律。同时借助电脑动画模拟演示原电池中电子流动方向、电流流动方向和电解质溶液中离子运动情况,变抽象为具体,更易接受和理解。第三节化学反应速率和限度分为2课时授课,从日常生活中熟悉的化学现象和化学实验引入,创设情景,引导得出化学反应速率概念。接下来通过小组实验,探究影响化学反应速率的因素。通过思考课本49页的思考与交流的几个问题,让学生从生活中的化学现象中得出结论。随后,经过教师指导,学生阅读教材科学史话,并提取有用的信息,讨论并总结出可逆反应的概念,认识化学反应是有限度的,层层递进,使学生更易接受知识。然后针对可逆反应N2H2的反应,提出问题,并结合图像进行分析,引出化学平衡状态的概念,在这一过程中,不断培养学生读图能力,用图像进行化学分析的方法。复习课分为2课时,结合本单元的重点与难点设置练习题,一是巩固知识的习题,考察学生对课堂学习情况的反馈,加深印象,巩固知识点;二是将理论知识与实际生活相联系,鼓励学生做一个热爱生活,有责任感的人!

八、单元教学设计

 1、学习活动设计

化学能与热能:

1)采用多媒体辅助,图像分析方法,学生小组交流研讨,得出结论,最后教师进行总结。

2)应用实验创设教学情境。准备3个化学实验:铝与盐酸反应实验;Ba(OH)2·8H2ONH4Cl晶体反应实验;酸碱中和反应实验。分小组进行实验,来揭示反应的吸放热类型。实验之后,各组进行讨论交流:通过实验,得出什么结论?如何解释?学到了哪些知识?学会了哪些研究方法?实验中应注意哪些问题?你们组与其他组同学的实验现象或结果有差异么?你现在是否有新的想法?还可以做哪些改进?有哪些启发?每完成一个问题之后,教师进行本质分析,对学生的探究过程进行评价和总结。

化学能与电能:

整个教学过程中的学生活动都是在教师不断创设问题情境和指导下完成的。学生进行分组实验探究原电池的原理:完成对比实验(铜片与锌片之间接电流表和不接电流表) 

经观察发现导线的使用与否会导致两种截然不同的现象,学生会产生很大的兴趣,并会提出问题,铜片上的气体是什么?为什么电流表的指针会发生偏转?教师引导学生一步步分析原理,给学生时间去思考,逐步突破重难点。最后通过多媒体播放生动的动画,将原理宏观化,帮助学生进一步理解。追加提问,原电池的构成需要满足什么条件呢?教师提供必要的材料,为学生设置开放性的实验,让学生自主设计实验去验证,教师给予适当的提示,完成一个完整的实验过程。

化学反应速率和限度:

探究实验来增进学生对化学学科的兴趣。为了探究影响化学反应速率的因素,准备了不同的实验。实验探究一:金属钠与镁分别和水反应,金属镁与铝与盐酸反应。观察现象,得出结论:化学反应速率与物质本身性质有关,为内因。接下来,经教师提出问题,学生设计简单的实验进行探究,并得出结论。实验探究二:书中实验2-5,得出结论化学反应速率与反应温度有关;实验探究三:书中实验2-6,得出结论化学反应速率与是否加催化剂有关。再让学生阅读思考与交流的问题,结合生活实际,交流讨论总结出其他能够影响反应速率的因素。

2、学习评价设计

高中生思维活跃,动手能力强,对新鲜事物充满着好奇心,尤其对化学实验充满兴趣。教师可以利用学生的这一心理,调动学生的积极性和求知欲。

第二章  化学反应与能量

1.下列反应中,属于氧化还原反应且反应前后能量变化如下图所示的是(    

A. 生石灰溶于水                   

B. 高温条件下铝与氧化铁的反应

C. 高温条件下碳粉与二氧化碳的反应  

D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl固体的反应

2如图是ZnCu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下,其中正确的是(   

①Zn为正极,Cu为负极;      ②H+向负极移动;

电子是由Zn经外电路流向Cu ④Cu极上有H2产生;

若有1mol电子流过导线,则产生的H20.5mol

正极的电极反应式为Zn2e═Zn2+

 A. ①②③    B. ③④⑤    C. ④⑤⑥    D. ②③④

3. abcd四块金属浸入稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若ab相连时a溶解;cd相连时c为负极;ac相连时,c极上产生大量气泡;bd相连时,b为正极,则四种金属活 动性顺序由强到弱为(   

A. acdb    B. cabd    C. abcd    D. bdca

4.下列反应从原理上不可以设计成原电池的是 (    )

① CaO + H2OCa(OH)2          ② NaOH + HClNaCl + H2O

③ 2H2O2H2↑+ O2              ④ 2CO + O22CO2

A. ①②    B. ①②③    C. ①②④    D. ②③④

5.碱性氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O,工作原理如图所示,回答下列问题:

(1)该装置工作过程中,两种主要的能量转化形式为____________________

(2)该电池负极上的电极反应式为__________

(3)当电路中通过0.2mol电子时,消耗标准状况下的气体b的体积为__________L

6.一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应2NO2g 2NOg+ O2g)达到平衡状态的标志是

①2υ(O2)=υ(NO2)                                  ②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2

③NO2NOO2的浓度之比为2∶2∶1       ④混合气体的颜色不再改变的状态

混合气体的密度不再改变的状态         混合气体的平均相对分子质量不再改变

A. ②④⑥    B. ①④⑥    C. ②④⑤    D. 全部

7.工业合成氨的反应为:N2+3H2 2NH3,该反应在一定条件下的密闭容器中进行。下列关于该反应的说法正确的是(    

A. 达到平衡时,反应速率:v()=v()=0     

B. 使用催化剂可加快反应速率,提高生产效率

C. 为了提高H2的转化率,应适当增大H2的浓度

D. 若在密闭容器加入1molN2和过量的H2,最后能生成2molNH3

8.某温度时,在2L的密闭容器中,XYZ(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示.

1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为       

2)反应从开始至2分钟,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为vZ=      

32min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时    (填增大、减小或无变化,下同);混合气体密度比起始时    

4)将a mol Xb mol Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:X=n Y=n Z),则原混合气体中ab=   

5)下列措施能加快反应速率的是    

A.恒压时充入He            B.恒容时充入He      C.恒容时充入X     

D.及时分离出Z           E.升高温度                F.选择高效的催化剂

6)下列说法正确的是    

A.升高温度改变化学反应的限度

B.已知正反应是吸热反应,升高温度平衡向右移动,正反应速率加快,逆反应速率减慢

C.化学反应的限度与时间长短无关

D.化学反应的限度是不可能改变的

E.增大Y的浓度,正反应速率加快,逆反应速率减慢.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

编辑:姜海燕

图片:姜海燕

来源:科研处

教育新闻录入:科研处    责任编辑:科研处 
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