化学中的能量变化十篇

化学中的能量变化篇1

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，全国公务员共同天地

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

教学手段：

化学中的能量变化篇2

关键词 化学观念建构 能量观 初中化学教科书 科学探究

1 能量观的内涵

促进观念建构的教学有利于促进学生对知识的深层次地理解，更有利于学生未来的发展。《义务教育化学课程标准（2011年版）》明确了形成化学基本观念在化学教育中的重要意义，化学能量观作为重要的化学学科观念，在九年级学生初学化学期间就开始逐步建构，是认识物质世界、理解科学的关键观念，有利于学生了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法。《义务教育化学课程标准（2011年版）》明确指出“义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念……”山东师范大学毕华林教授认为：化学基本观念，是指学生通过化学学习，在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学总观性的认识。化学基本观念不是具体的化学知识，也不是化学知识的简单积累，而是学生通过对所学知识的深刻理解，在化学知识基础上概括提炼出来的。当学生在多年以后逐渐地将所学的学科知识遗忘，教育所给予人们的无非是当一切学习过的东西都忘记后所剩下来的东西。那这些剩下来的东西是什么？这个时候观念建构就显得尤为重要。

能量变化是化学反应的基本特征之一，而且能量观是化学学科的核心观念，是化学学科研究要考虑的重要问题，是研究物质的理科课程的共通问题；然而现在对中学化学的教学研究中，多数偏向于微粒观、元素观、变化观等，缺乏对能量观的研究；有的研究将能量观点纳入变化观之中分析。梁永平教授对中学化学能量观提炼出以下要点：（1）物质的分子或原子具有内能；（2）核外电子按照能量高低分层运动；（3）原子之间的强烈作用使原子处于能量较低的稳定状态；（4）物质转化过程伴随有能量转化；（5）物质分子发生有效碰撞是物质转化的必要条件；（6）物质转化过程中能量是守恒的；（7）原子核内贮存有巨大的能量。梁永平教授认为能量观的建构有利于学生形成核外电子运动的能量思维方式，了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等。此外梁永平教授还探讨了能量观建构的基本策略。该阐述虽然详尽，但由于能量观基于物理学习，又与微观世界联系，抽象程度比较高，所以多在高中阶段关注，初中阶段则鲜有研究和实践。

学生在九年级初次接触化学，启蒙阶段其实是建构化学基本观念的重要时期。我们在对2011年版义务教育化学课程标准、2012年修订的人教版九年级化学教科书进行文本分析、联系的基础上将与能量有关的化学学习内容进行分析、归纳，得出能量观的重要性，有利于丰富、完善初中化学教学的内容。

2 课标与教材中能量观点分模块例析

我们按照九年级化学的“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”和“化学与社会发展”5个模块，分别举例对能量观进行阐述。

2.1物质的化学变化

正如上文提及，能量观往往作为变化观的一部分，能量变化是化学变化的重要特征，所以该模块是最直接体现能量观的部分，在课程标准“化学变化的基本特征”二级主题中，明确指出“知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性”。人教版修订教材在第一单元课题1阐述化学变化的基本特征时，明确指出“化学变化不但生成其他物质，而且还伴随着能量的变化，这种能量变化常表现为吸热、放热、发光等”，点明了这种能量变化可以作为判断化学变化的重要特征，并且化学反应中能量变化存在多样性。

课程标准在本模块里提供了3则与能量相关的学习情境素材。

[例1]生石灰和水反应放出的热量能煮熟鸡蛋

该素材在人教版修订教材中，被安排在第七单元课题2“燃料的合理利用与开发”，作为学生认识“化学反应中的能量变化”的导人实验，学生通过实验的体验有利于消除迷思概念：只有通过燃烧才能获得能量吗。该课题借此明确点明物质变化过程中伴随的能量变化是化学的重要研究对象，体现利用化学反应释放能量的燃料对于人类社会的重要意义。

人教版原教材曾经应用镁条与盐酸的化学反应作为例证，但与如今的实验相比，与学生的生活经验距离太远。生石灰取材于食品干燥剂方便易得，与水的化学反应既是生活中制备澄清石灰水的实验方法，又作为九年级化学中获得碱的重要途径；既是历史典故虎门销烟背后的化学道理，又是生活中即热饭盒的运作原理，也可以作为误服干燥剂带来的伤害解释之一。

[例2]葡萄糖在体内释放能量

作为对人体最重要的化学反应之一，该案例最早出现在生物教材中。但是此时初中生在物理中还没有学习到能量的概念，所以难以深入体会。在人教版化学教材“氧气”课题中，动植物的呼吸作为典型的缓慢氧化之一，并指出放热是氧化反应的特征之一，但是在缓慢氧化中并不容易被察觉。在“人类的重要营养物质”课题中，明确给出葡萄糖在酶的催化作用下缓慢氧化的化学方程式，并指出放出能量的作用是供机体活动和维持恒定体温的需要。并且用1g葡萄糖释放的能量数值、糖类提供能量占据人体所需的百分比等数据强化该反应释放能量的意义所在。

由于该模块是化学的学习基础，且与实际问题联系紧密，所以人教版九年级化学教材将以上2则案例分散在“燃料及其应用”、“化学与生活”2个单元中。

[例3]干电池和充电电池

电池与化学主要是高中化学课程内的重要学习内容，但义务教育课程标准一直给出这样的建议，尤其在“活动与探究建议”中列出“观察铜锌原电池实验”。人教版教材没有安排该实验和详细知识介绍，只在“金属资源保护”中介绍了废旧电池的污染。其实该素材能充分体现化学能与电能之间的转化，而且学习物理教材中的水果电池已经对化学能转化为电能有初步了解，所以九年级化学教学已经具备了介绍化学电池的基础，沪教版教材在第九章“化学与社会发展”中，针对“能源的综合利用”，并结合生活、科技中几种不同类型的电池、化学能转化为电能的铜锌原电池实验，引导学生了解化学能转化为电能的化学反应形式；电能转化为化学能在九年级化学教材中的典型案例就是电解水，但教材的重点落在微观解释，也没有对其他电解反应过多阐述。

2.2身边的化学物质

物质转化过程中伴随有化学能与热能、光能等的相互转化，这种认识不是通过告知的方式形成的，而需要在化学变化现象的不断积累中得到强化。在建立化学变化概念的时候，不仅要注意到有新物质生成的关键特征，也要注意到所伴随的热能、光能等现象。所以化学物质的反应事实是九年级化学教学内容中学习、体验能量变化的重要载体。具体事实的学习是化学能量观形成和发展的基础，没有一定的事实积累，很难形成一定的化学能量观。

[例1]氧化反应

氧化反应是九年级化学最重要的一类放热反应，课标要求“知道氧气能跟许多物质发生化学反应”，在教材中体现为非金属单质、金属单质、一氧化碳以及以甲烷、乙醇为代表的诸多有机物与氧气的反应。氧化反应的能量释放通过实验现象多有呈现，例如铁丝燃烧时的熔化与火星四射都是能量释放的效果；又如红磷燃烧测定空气中氧气含量时大量放热，如果不冷却就继续实验，会导致实验误差；碳单质、氢气、酒精、甲烷和一氧化碳等物质在氧气中燃烧放热更加是它们成为燃料的先决条件。化学反应中的能量还可以通过光能形式释放，例如镁条、硫黄等物质燃烧中的发光现象。

[例2]溶解中的能量变化

溶解不是单纯的物理变化，其中伴随的能量变化其实也涉及到微粒的运动与作用力，当然九年级教材只要求从温度表征层面了解即可。课标里在“水与常见的溶液”二级标准中提出的活动与探究建议有“实验比较氯化钠、硝酸铵和氢氧化钠3种物质在水中溶解时的吸热和放热现象”，人教版教材也有具体的实验探究活动与该建议配套，不仅要求观察溶解过程中的现象，还要求记录溶解前后的液体温度具体数值并加以比较，来了解溶解吸放热的情况——这是一种半定量的实验思维去建构能量观的教材呈现方式。另外，人教版教材在“浓硫酸的腐蚀性”部分，强化突出浓硫酸稀释实验，并提示通过触觉感知、现象分析等途径了解这一典型的溶解放热现象，以此点明稀释要点。

2.3物质构成的奥秘

微观世界同样伴随着种种能量变化，虽然九年级尚未涉及化学键与分子间作用力的问题，但是核外电子运动本身就是一种能量的反映，核外电子按照能量高低分层运动，这在人教版“物质构成的奥秘”单元中有明确描述。

而分子和原子本身就具有能量，温度越高，原子和分子的运动就越剧烈，物质具有的热能就越大。人教版教材中利用品红在热水中扩散加快的案例进行了例证。

课程标准要求认识物质的三态及其转化——虽然相关知识在物理中已经涉及，但是九年级化学需要学生了解温度对物质微粒运动和间距的影响，从而深入理解其对物质三态转化的影响。

2.4化学与社会发展

能量是人类生存和发展基本三要素之一，人类研究能量的最终目的是更好地获取和应用。所以“化学与社会发展”模块与其他模块充分联系，有利于在知识在社会和生活的应用中建构能量观。

[例1]燃烧和燃料

燃烧作为氧化反应的重要表现形式，也是最重要的放热反应之一。笔者认为教学中不应只拘泥于“认识燃烧、缓慢氧化和爆炸发生的条件，了解防火灭火、防范爆炸的措施”，还需要了解那些加热释放氧气的化学物质如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾和双氧水等同样会体现助燃的效果，所以在药品存放、使用安全方面需要注意——这一点在事实水平上能强化学生对燃烧的理解，也能完善学生的实验安全意识。当学生在日后的深入学习中对于原子结构有了一定的理解性认识，就可以在氧化还原水平上认识燃烧现象，从而将发光、发热与原子得失电子等事实联系起来。虽然在九年级化学教学内容中无须从微观层面诠释燃烧和氧化反应，但是在能量观建构中不断发展对燃烧现象的理解，也是强化物质转化伴随有能量变化认识的重要举措。

基于燃烧反应，一些热值高、来源广的可燃物，成为对人类至关重要的燃料。在九年级化学学习过程中，学生如何“认识燃料完全燃烧的重要性”？人教版教材以碳的不完全燃烧为例，指出不完全燃烧导致的燃料燃烧利用率降低，既浪费资源又污染空气；还从燃烧三要素角度提出燃料充分燃烧的2种方法。

[例2]为人类提供能量的营养物质

课程标准中要求知道一些对生命活动具有重要意义的有机物，其中最主要是供能物质，除了葡萄糖为代表的糖类，还有蛋白质和油脂。人教版教材对这些营养物质的供能数据和对人体一日的需求满足百分比做出定量描述，见表1。

2.5科学探究

人教版教材里，科学探究模块的要求除了在第一单元有独立的设置，大部分内容通常渗透在各个课题的教学中。

温度是分子平均动能的外在表征，在“走进化学世界”单元里，能量观渗透在蜡烛和酒精灯火焰的温度测定之中。而作为最常见的反应条件之一的加热，则是一种为反应体系提供能量的方法。

3 九年级化学教学中能量观建构的建议

通过文本分析，我们发现能量的观点渗透在九年级化学各个模块，且不能通过孤立的知识呈现出来，往往需要不同模块的联系和支撑。例如，课程标准里“物质的化学变化”模块提供的2则情境素材（生石灰与水的反应、葡萄糖的供能反应），在教材中分别出现在“燃料及其利用”、“化学与生活”2个单元中，体现与“化学与社会发展”模块的综合。笔者结合在江苏书人教育集团面向化学特长生的教学实践，谈一谈在九年级化学教学中建构能量观的建议。

3.1吸热还是放热

判断一个化学反应吸热还是放热，逐步建构能量观的最简单方法就是请学生去感受实验中的温度变化。生石灰与水反应，让学生用手触摸试管，温度的变化给予学生最直接的体验，而且请同学在不同时间段感受温度逐步升高的趋势；锌粒与稀硫酸反应制备氢气，别只局限于实验原理和装置，也让学生摸摸试管——也是烫的；酸碱中和时，不要局限于指示剂的变色这种明显的现象，也让学生触摸试管——热的。几次摸试管就可以引发学生对化学反应的热量从哪里来的疑问和思考，通过温度变化的体验潜移默化地建构化学能量观。

观念建构教学的问题还应有一定开放性和挑战性，使学生能从多个角度、多个方面进行思考，不同能力水平的学生可以得到层次、范围不同的结论。

例如，在九年级的化学教学中有很多放热反应的典型案例，但是人教版教材对吸热反应只提及一句话：炭和二氧化碳的反应是吸热反应。学生没有感性认识，理解起来比较困难，建议在这里补充另一个吸热反应的实验：氢氧化钡固体和氯化铵固体在烧杯中研磨，实验前，在烧杯底部放一片硬塑料片，在硬塑料片上滴2滴水，再将固体混合物研磨，过一会儿硬塑料片就和烧杯粘在一起。

由这个补充实验想到：判断一个变化（无论是物理变化还是化学变化）吸热还是放热，是否只有各种教辅书上提及的温度计的方法？以浓硫酸溶于水放热为例，我们可以引导学生思考放热除了对温度有影响，还会引起气体压强、空间体积、物质溶解度、物质状态等的变化。结合学生的思维我们得出如下几种可能的角度：①温度的变化，除了使用温度计外，用手去触摸感受最直接但是无法定量比较，基于目前化学实验教学的现代化，还可以向学生介绍数字化实验在监测温度变化中的应用——温度传感器可以即时反映温度的改变趋势和变化幅度，是作为研究化学反应能量变化的重要手段；②气压的变化，我们可以采用如图1的实验装置，由于溶解放热会引起气体压强增大，所以通过观察液面a、b的变化进行判断；③可以通过一个体积可变但压强恒定的容器（例如带活塞的气缸），观察活塞的运动，了解体积的变化；④如图2所示，将烧杯置于涂有石蜡的木块上，再将浓硫酸和水混合，通过观察石蜡状态的变化，判断反应是放热还是吸热；⑤如图3所示，将浓硫酸和水混合后的试管放在盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，观察固体的析出情况。

通过实验表征观察、分析能量变化，是重要的化学学科方法，也是建构能量观的重要途径。

3.2拓展对燃料的认识

九年级化学的“化石燃料的利用”、“能源的利用与开发”教学常常陷入科普化怪圈，如何让这部分内容化学味道浓厚一些？例如以下这些问题就不拘泥于一般的考试题目，但引导学生对化学学科问题深入思考，能充分调动学生思维和积极性：

（1）燃烧能为我们做什么？

（2）是不是所有可燃物都可以充当燃料？充当燃料必须具备怎样的特征？

（3）联系国内现状，如何综合分析国内大众使用三大化石燃料的利弊？

（4）给出煤气、液化石油气、天然气的价格和热值，从定量的角度分析家庭使用哪种气体燃料最经济？

如果与其他单元联系，则可以有更有意义的问题衍生出来。观念建构的问题本身应该潜在地体现与学习者原有知识经验的联系，同时它又蕴含着新的关系和规律，这种联系不只是针对问题的表面特征，更主要的是针对问题中的深层关系和结构，即在观念层面上有联系。例如与科学探究模块中加热这一操作融合，可以提问：

（1）实验室里有多少种加热的手段为化学反应提供条件？

（2）如何在实验中节省能源？

在复习课的教学中燃料话题可以联系社会与科技发展，既有利于强化能量观，也体现考试的热点。例如秸秆的不完全燃烧造成了烟霾的污染，而充分利用秸秆，是改变条件促使其充分燃烧呢？还是将秸秆转化为其他可燃气体来完成生物质能一化学能一热能的转变呢？

3.3放热反应与反应类型

中考化学复习需要知识的系统化归纳，需要针对大量的化学反应进行分类并分析其中规律。从能量变化角度分类是一种体现能量观建构的新颖角度。在“物质的化学变化”模块复习中，可以提问：四大基本反应类型中各有哪些放热反应的典型实例？再举出2例不属于四大基本反应类型的放热反应。

化学中的能量变化篇3

关键词：学案设计；质量守恒定律学案；化学教学

1　设计的基本依据

1.1课标要求

在课标的内容标准中，对一级主题“物质的化学变化”下的二级主题“质量守恒定律”有以下明确要求：本单元可供选择的学习情景素材：质量守恒定律的发现。

本课时只设定完成1、3部分目标(详见2.1教学目标要求)。值得注意的是，课标在一级主题“科学探究”后所附有关科学探究学习的案例2“反应前后各物质的质量之和会发生变化吗?”中呈示了质量守恒定律的探究教学的过程。这些明确具体的要求，为本课的教学设计指明了方向。

1.2教材分析

在沪教版教材中，质量守恒定律只是第四章第二节定量认识化学变化中的第一主题(第二主题是化学变化的表示方法、第三主题是化学变化中的定量计算)，由此可以体会到，教材只是将质量守恒定律定位为定量认识化学变化过程中的第一个同时也是基础性的成果，这也彰显了这节内容是按学生认识的逻辑序编写的。而且，第一主题质量守恒定律的内容，首先就是“活动与探究：化学变化中物质总质量是否改变?”，然后是拓展视野栏目“质量守恒定律的发现”，其后的“联想与启示”栏目和“交流与讨论”栏目，分别用反例和微观解释引导学生深化对质量守恒定律的认识。从微观角度对质量守恒定律的交流讨论，以及对反例的澄请，是发展和深化学生通过探究活动所的认识的重要环节。教材还隐示了质量研究和定量研究的重要性。

1.3学情分析

从定性到定量，是对事物深入认识的必然，化学也不例外。但这样理性的阐述，对九年级学生来说，可能难以引起思维共鸣，学生很难自动地想到要这样做。人类迟至18世纪下半叶才通过称量实验否定燃素学说并建立科学的燃烧理论的历史也印证了这一点。这就需要努力设计好有关的引导和启发。

学生对状态改变、形状改变、溶解混和中的质量关系有生活经验，知道物质的状态改变、形状改变、溶解混和属于物理变化；学生己初步学习了物理变化、化学变化的微观本质，有了分子、原子的基础知识。将学生己有的这些知能基础调用起来，可以服务于“探究化学反应中的质量关系”这一学习过程：学生已接触过的具体化学变化有17个(做过实验的有14个、有文字表达式的10个)，这为学生定量认识化学变化准备了比较充足的素材；通过氧气制取、空气中氧气体积含量测定等实验的学习，学生己能够理解、组装和操作有气体产生的密闭实验系统，为学生定量认识化学变化准备了实验技能；对物理变化、化学变化概念的掌握与理解，又为学生探究和深入的理解化学变化中的质量关系奠定了理论基础；因此，只要教师恰当引导，完成探究学习质量守恒定律的内容应该是可行的。

2　设计的基本思路

2.1教学目标

知识技能目标：

(1)知道质量守恒定律的内容并理解其内涵。

(2)能从微观角度解释质量守恒定律，并借微观解释更为全面地理解化学变化中定量关系。

(3)能用质量守恒定律解释一些生活中的反例。

过程方法目标：

通过学生自主选择的探究过程，让学生体验科学研究可以并且常常需要用不同方法相互印证，体验对不同实验结论进行分析的方法，体验实验验证与理论论证相结合，使认识深化的方法。

情感态度价值观目标：

(1)认识定量研究对于化学科学发展的重大意义。

(3)感悟实验与理论相结合的重要性，培养学生的科学观念和科学素养。

2.2学习定向的设计

提出问题：化学反应前后有哪些发生变化?哪些不发生变化?

用实例启发学生，猜测化学反应前后物质总质量不发生变化。

2.3学习路径的设计

引导学生通过探究解决问题。

提供多种方案以增强学案的变通性，适应不同学生的学习需要，激发学生学习的主动性。

通过质量守恒定律的微观解释，让学生不仅理解总质量守恒，还认识各元素的质量守恒及各反应物与生成物的质量关系，从而实现认识的发展与深人。

通过教师对质量守恒定律有关史实的介绍，使学生了解质量守恒定律的意义，并初步体会定量研究和质量研究对于化学的意义。

3　施教思路

学案在课堂学习中分段使用，使教师的导与学生的学同步，能根据学生的学及时地调整教师的导，提高导与学的效益。

由于不同学习方案呈现的学习过程不同，在施教时按所选学案组成学习小组，以学生个人使用学案自学为基础，组织小组合作学习和组间交流，教师相机点拨和补充讲解、讲授，最后再检测、反馈和整合学习成果。

4　学案

“质量守恒定律”学案

[导言]

我们已经知道，化学反应前后物质的种类会发生变化。我们还知道，物质有多种多样的性质，例如颜色、状态、形状、体积、质量等等。根据你对化学实验现象的观察，在化学反应前后，物质的这些性质都会发生变化吗?有没有不发生变化的?请你们想一想再回答。弄清这些问题，我们就可能进一步发现化学反应的规律，就能更好地认识和掌握化学反应。

启发：在物理变化中，物质的总质量有没有变化?例如，将100g水完全冷冻成冰，冰的质量为多少?将纸撕成纸屑，纸屑总质量与之前的那一张整纸的质量有何关系?10g蔗糖溶于90g水后得到的糖水质量是多少?从微观的角度看，在这些变化中物质的分子有没有改变?怎样从微观角度对这个规律作出解释?

在化学变化中，物质的总质量有没有变化呢?这节课，我们就研究这个问题。

[自学与合作探究]

下面有4种探究方案，请阅读方案及相关提示，结合自己实际情况，选择一种方案。如果自学时遇到问题或者困难，请记下来，等一会在合作学习小组内向同学请教或提交老师。

方案1：先由具体事实人手，通过称量反应前后物质的总质量，归纳出规律，再从微观本质上进行论证。　方案2：先从微观本质上进行分析想象，推测初步结论，再设计实验验证。

方案3：分析、比较波义耳与拉瓦锡的实验研究的异同，(参见教材第97页拓展视野栏目“质量守恒定律的发现”)，在此基础上再对拉瓦锡的结论进行实验验证和微观论证。

[集体交流讨论]

讨论参加集体交流讨论的内容(包括小组学习过程和结果、是怎样思考的、对反例的讨论、质疑或答疑等)，推选小组代表，分工做好有关准备。

[教师讲解]

同学们，今天我们通过自己的探究，发现了质量守恒定律，真令人高兴。这个定律看起来很简单，但它能帮助我们发现化学反应有没有其他产物，帮助我们发

现反应物之间的量的关系等等，在化学科学的形成和发展中起了很大作用呢。古代化学曾经长期停留在炼金术和医药化学阶段，直到使用天平进行称量，以后又有了多种定量研究方法和其他方法，化学才摆脱臆测、唯心和神秘，成为一门科学。

称量是一种重要的实验手段，但如果只是做实验，而不分析实验现象，不进行合理的思考，就可能被表面现象迷惑，发现不了科学规律。在拉瓦锡之前，波义耳等人已经发现了不少事实，可是他们并没有发现质量守恒定律，就说明了这一点。只有通过思考弄清实验应该在密闭系统中进行，实验才变得对质量守恒定律的发现有意义。反过来，如果只是有限的实验，也不能得到可靠的结论。在化学研究中一定要实行理性思考与实验、实践相结合。

只有从化学反应的微观本质出发，作出合理的解释、论证之后，质量守恒定律才变得令人信服，才具有普遍适用性，由此，我们也可以初步体验化学学科“宏观与微观相结合”的特色的和神奇功效。我们这节课学到了的不仅仅是质量守恒定律，请大家好好总结总结收获。

[学习小结参考提纲]

①质量守恒定律有哪些含义?

②质量守恒定律的发现方法有哪些?它们各有什么特点?有什么共同点?

③通过实验发现质量守恒定律之后，为什么还要进行微观解释?

④其他收获。

[练习自检](达标检测题目略)

[拓展思考题]

(1)由电解水反应的微观图示推论反应中消耗的水跟生成的氢气和氧气有什么样的质量关系，试具体表达之。

(2)有人说质量守恒定律从元素的角度看就是元素守恒，你能用电解水的过程对这个元素守恒进行具体说明吗?

(3)木炭燃烧后质量明显减轻，对这个现象，有同学运用质量守恒定律，作出“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量”和“木炭的质量等于生成的二氧化碳的质量与剩余的木炭的质量之和”两种推论，这两个推论对吗?

(4)有同学说实验证明质量守恒定律，用密闭系统最直接、最简明，其实就是有气体参与的反应，不用密闭系统也可以，如“你先称取6.4克铜，加热使它与氧气充分反应，冷却后再称氧化铜质量，发现其质量为8.0克，尽管质量变大，却同样证明了质量守恒定律”。对此，你的看法如何?

(5)动物脂肪可以燃烧生成二氧化碳和水，同时放出热量。由此可以推断动物脂肪中(　)

A.一定含有碳、氢、氧元素

B.一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素

C.一定含有二氧化碳和水

D.一定含有碳、氢元素，一定不含氧元素

(6)小明说“根据质量守恒定律，64克铜与32克氧气应该生成96克氧化铜”，同桌的小强认为这句话不对，并与小明进行了如下对话：

小强：你认为32克铜与64克氧气生成的氧化铜质量是多少?

小明：当然也是96克。

小强：如果真的都是生成96克氧化铜，而96克氧化铜中含有的铜元素、氧元素质量分别都是一个确定值，这与你说的上述两组不同质量的铜和氧气都生成了同样多的氧化铜有矛盾了吧?

小明：咦，真是有矛盾呀，可刚刚才学的总质量应该守恒的啊?小强你认为矛盾的原因是什么?

化学中的能量变化篇4

在化学反应中，物质发生化学变化的同时，还伴随有能量的变化，通常以热能的形式表现出来，称为反应热。这种化学反应的热效应（反应中吸收或放出的热量）可用热化学方程式来表示。在旧教材中热化学方程式是这样表示的：

C（固）+O2（气）=CO2（气）+393.5kJ

上式表示标准状态（即反应体系在压强为101kPa和温度为25℃时的状态）下，1mol固态碳和1mol氧气反应生成1mol二氧化碳气体时放出393.5kJ的热量。这种表示方法的优点是写法直观，容易为学生所理解。但由于物质的化学式具有表示物种及其质量之意义，化学方程式揭示的又是物质的转化关系，而热化学方程式的这种表示方法把反应中物质的变化和热量的变化用加号连在一起是欠妥的。因此，“国标”规定，热量（Q）应当用适当的热力学函数的变化来表示，如用“T·ΔS”或“ΔH”表示（ΔS是熵的变化，ΔH是焓的变化）。

在中学化学中，一般仅研究在一定压强（即恒压条件）下，在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。因此根据热力学第一定律：系统在过程中的热力学能（旧称内能）变化“ΔU”等于传给系统的热量“Q”与外界对系统所作功“W”之和，即：ΔU=Q+W。当系统处于恒压过程时，则有：

QP=ΔH

式中“QP”叫恒压热，是指封闭系统不做除体积功以外的其他功时，在恒压过程中吸收或放出的热量。上式表明，恒压热等于系统焓的变化。所以，在中学化学所研究的范围之内，Q=QP=ΔH，这就是新教材中引入ΔH的依据。

二、引入ΔH后的热化学方程式表示方法

新教材引入ΔH这个物理量后，热化学方程式的表示方法同旧教材相比发生了如下变化。

1.根据《课程标准》，在热力学中将内能U改称为热力学能。其定义为：

ΔU=Q+W

对于热力学封闭系统，式中“Q”是传给系统的能量，“W”是对系统所做的功。Q、W都是以“系统”的能量增加为“+”来定义的。而旧教材中，Q是以“环境”的能量增加（或以“系统”的能量减少）为“+”来定义的，这样，旧教材中热化学方程式中反应热的“+”、“－”所表示的意义正好与《课程标准》的规定相反。因此，引入ΔH以后，当反应为放热反应时，ΔH为“－”或ΔH＜0（表明系统能量减少）；当反应为吸热反应时，ΔH为“+”或ΔH＞0（表明系统能量增加）。

2.在旧教材里，热化学方程式中物质的聚集状态用中文表示，如固、液、气等。根据《课程标准》，应当用英文字母（取英文词头）表示，如“s”代表固体（solid）、“l”代表液体（liquid）、“g”代表气体（gas）、“aq”表示水溶液（Aqueous　solution）等。

3.热化学方程式中反应热的单位不同。旧教材中反应热的单位是J或kJ，而ΔH的单位为J/mol或kJ/mol。

根据引入ΔH以后的这些变化，类似以下热化学方程式的表示方法已经废除：

C（固）+O2（气）=CO2（气）+393.5kJ

C（固）+H2O（气）=CO（气）+H2（气）－131.5kJ

正确的表示方法为：

在化学方程式中用规定的英文字母注明各物质的聚集状态。然后写出该反应的摩尔焓［变］ΔrHm（下标“r”表示反应，“m”表示摩尔）。实际上通常给出的是反应体系处于标准状态（指温度为298.15K，压强为101kPa时的状态）时的摩尔焓［变］，即反应的标准摩尔焓［变］，以“ΔrHm”表示（上标“”表示标准）。方程式与摩尔焓［变］间用“；”隔开。

三、ΔH的单位与反应进度

基于对中学化学知识的要求深度，新教材中没有引入“反应进度（ξ）”这个物理量。但应明确，ΔH的单位“kJ/mol”中的“mol”是指定反应体系的反应进度的国际单位制（简称SI）单位，而不是物质的量的单位。下面将对反应进度做一简单解释：

对于任何一个化学反应我们可以表示为：

νDD+νEE+…νFF+νGG+…

式中νD、νE、νF、νG表示所给化学反应式中各物质的化学计量数，是无量纲的，对反应物ν取负值，对生成物ν取正值，在如下反应中：

νDD　+　νEE　=　νFF　+　νGG

当t=0，ξ=0　nD′ nE′ nF′ nG′

当t=0，ξ=ξ　nD nE nF nG

则反应进度定义为：

ξ=■-nB′（B代表任一组分）

由此可见：ξ=■

在此所定义的反应进度，显然只与指定反应系统的化学方程式的写法有关，而与选择系统中何种物质B无关。反应进度与物质的量具有相同的量纲，SI单位为mol。由于ξ的定义与νB有关，因此在使用ξ及其与此相关的其他物理量时必须指明化学方程式，否则是无意义的。反应进度是研究化学反应过程状态变化的最基础的物理量。由于化学中引入了此量，使涉及化学反应的量纲和单位的标准化大大前进了一步，也很好地解决了一系列物理量在量纲上出现的困难和矛盾。

化学中的能量变化篇5

【关键词】玻尔理论；质变；量变；连续性；能量状态

量变和质变是事物发展的两种状态，量变是指事物量的规定性的变化，是事物数量的增减、场所的变更以及事物内部各个组成部分在空间排列组合上的变化。量变是一种渐进的、不显著的变化，是在原有度的范围内的变化，它不改变事物的根本性质，因而也称渐变。质变是事物根本性质的变化，是一事物变为他事物。质变和量变的辨证关系：第一、量变是质变的前提和必要准备。第二、质变是量变的必然结果。第三、质变体现和巩固量变的成果，并为新的量变开拓道路。总之，世界上任何事物的运动，发展都是量变和质变的统一。[1]

黑格尔提出了从量变到质变的思想，揭示了由一种质态到另一种质态之间相互转化的规律。黑格尔认为，量变是渐进性的运动，量变在一定限度内并不影响质，但是，量变积累到一定程度时，就会引起质的突然变化，质变表了渐进的运动的中断，使事物出现飞跃式的发展。黑格尔的这一发展观，从根本上打击了把运动归结为纯粹是量变的形而上学观点。量变与质变似乎是哲学的思想，与自然科学没有什么关系。其实物理与哲学是有渊源的。在古代大而全的哲学中物理学包含在其之中，只是后来学科发展从哲学分离出来。亚里士多德的一本著作名称是《物理学》只是这里的“物理学”和我们现代社会所讲的物理学有比较大的差异，它是一种比较朴素的，对物的哲学认识，牛顿的一本伟大的物理学著作名称是《自然哲学的数学原理》。

玻尔理论是本世纪初最伟大的创造。它新颖、大胆，把几个不同领域的发现和研究，集中在原子结构这样一个问题之下，因此获得了许多科学家的热情赞扬。爱因斯坦认为是“一个巨大的成就”，金斯（J.H.Jeans）认为它是谱线系最巧妙、最令人信服的解释。但不少科学家则持保留和怀疑态度，劳厄（M.vonLaue）就认为是“完全的胡扯”。所以，正象其它理论的成长一样，玻尔理论这时急需要强有力的实验证明。不久后，赖曼（T.Lyman）在紫外区，发现了氢原子的一组光谱线，证实了玻尔的预言。1914年，弗兰克（J.Franck）用电子撞击汞蒸气，出现了三个电压峰值，证明了电子能量的分立性。1915年索末菲（A.Sommer-feld）发展了玻尔理论，提出了角量子数和磁量子数。这一研究成果，不但丰富了玻尔理论，而且进一步证明了其正确性和过渡性，随后量子力学的诞生也有力地说明了这一点。[2]玻尔理论的内容：（1）原子只能处于一条列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。（2）原子从一种定态（设能量为E2）跃迁到另一种定态（设能量为E1）时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这种定态的能量差决定，即hν=E2-E1（3）氢原子中电子轨道量子优化条件：氢原子中，电子运动轨道的圆半径r和运动初速率v需满足下述关系：

，n=1、2……

在量变质变哲学和物理学玻尔理论的基础上总结分析研究有了疑问主要是以下两个问题：

一、原子只能处于一条列不连续的能量状态与渐进性量变的矛盾

黑格尔的《逻辑学》中质是最初的、直接的规定性，量是对“有”漠个相关的规定性，是一个不是界限的界限，是绝对与为他之有同一的自为之有，——是多个的一的排斥，而这个排斥又直接是多个的一的非排斥，是多个的一的连续。[3]哲学是定性的、概括的，物理学是定量的、具体的。在玻尔理论中规定绕氢原子核运动的电子的能量不是连续的，而是一份一份的，也就是物理学中所说的量子化，从高能级跃迁到低能级放出光子，吸收一定光子能量的电子可从低能级态跃迁到高能级，从而使氢原子的能量状态发生改变。有没有两能级之间的能量状态，在玻尔理论中答案是没有两能级之间的能量状态，绕氢原子核运动的电子的能量变化不是渐进的。玻尔理论中氢原子的能量状态它不是一个数量不能和数量2一样，可以分成小数1.5和0.5或更小的量，氢原子的能量状态像一级一级台阶一样。设物质运动存在的基本形式时空的变化，氢原子中电子的跃迁使氢原子的能量状态发生改变，在电子跃迁过程中总要经过一定的空间和时间应该也是一个连续的运动变化过程，也就是氢原子中的电子从一个“台阶”到另一个“台阶”要经过“台阶之间”。但这是用经典牛顿力学进一步研究氢原子中电子是高速运动的物体还是有一定的局限性，研究物体高速运动的时空观涉及到爱因斯坦相对论的范畴，在这里不详叙。如果氢原子的能量状态是连续变化的从高能级跃迁到低能级放出的光子的频率是连续光谱，而现实实验得到的光谱是不连续，金斯（J.H.Jeans）认为玻尔理论是谱线系最巧妙、最令人信服的解释，其中的公式hν=E2-E1，从高能级跃迁到低能级，放出的光子的频率大小是ν=（E2-E1）/h——能量的差值除以普朗克常数。

二、对质变和量变的辨证关系中量变是质变的前提和必要准备的质疑

在玻尔理论中绕氢原子核运动的电子只能从一个能级到另一个能级不能在两能级之间有连续的能量状态，是不是可以认为电子从一个能级到另一个能级的变化是一个质变过程，电子能量状态质变过程中的变化不是连续的变化也就是说几乎见不到有量变。黑格尔《小逻辑》中“一粒麦是否可以形成一堆麦；又如从马尾上拔，一根毛，是否可以形成一秃的马尾？”黑格尔答道：“只要最后达到这极点，则继续再加一粒麦就可形成一堆麦，继续再拔一根毛，就可产生一秃的马尾。”[4]黑格尔所处的年代虽然有了近代物理学，但当时人们认识微观的原子分子是有局限性的，更不可能考虑到玻尔理论中的氢原子核、核外电子运动的情况。从严格的逻辑学观点，目前尚没有“量变”这一重要哲学范畴的确切定义。例如有这样的说法：“量变是事物数量的增减和场所的变更。”（见《马克思主义哲学基本原理》，上海人民出版社，第5版）。其它哲学教科书的说法也大致如此。当然，数量的增减是一种量变，场所的变更也是一种量变。但是除此之外还有着其它类型的量变。[5]量变中的“量”在黑格尔的举例中可以是一粒麦、一根毛，在微观世界中量变的“量”是怎样的呢？原子还可再分原子核、电子，这些微观的物质又由夸克或更微小的物质组成，在玻尔理论下氢原子是一个能态到另一个能态氢原子微观的量变似乎是找不到了。

参考文献

[1]http：///link？url=vtiKBcxPn4Rj QCUWLRWgHwL-mSXCftSXLatDD2y2C4KpXVhOqUKLoK41q5lmW6XV质变[OL].百度百科，2013-9-4.

[2]张文根，王存虎.玻尔理论的创立及其科学方法研究[J].宝鸡文理学院学报（自然科学版）1998（3）：59-62.

[3]黑格尔.逻辑学：上卷[M].杨一之译.商务印书馆， 1982：192.

[4]黑格尔.小逻辑[M].贺麟译.商务印书馆，1982：237.

化学中的能量变化篇6

关键词： 质量守恒定律 适用 化学变化

教学中，有些教师强调“质量守恒定律”只适用于化学变化，物理变化不适用此定律。对此说法，笔者有一些疑问：“质量守恒定律”通俗地说就是“物质不灭定律”，这是一个大家都知道的公理，怎么会不适用于物理变化？我国著名的科普作家叶永烈是这样描述“物质不灭定律”的：“物质虽然能够变化，但是不能消灭或凭空产生。”这里所指的变化，当然包括物理变化和化学变化。

为了调查这种说法在初中化学教师中的认可情况，笔者又进一步上网搜索“质量守恒定律”的教学设计和相关作业，竟然发现有不少相关教学设计都强调“质量守恒定律”只适用于化学变化而不适用于物理变化，还搜索出相关的习题。

如网上有这样一道题目，100克水与100克酒精混合等于200克的酒精溶液，这一现象能否用质量守恒定律解释？其给出的答案是不能。原因是根据教科书上的质量守恒定律，“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”，而水与酒精混合不是化学反应，所以不适用于质量守恒定律。原本质量守恒定律是一个普遍适用的公理，物理变化、化学变化都适用，只是在化学变化中，具体定义为“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”。怎么能片面地解释为只有化学变化适用？

部分初中教师之所以会这样认为，据说是源于某地某次中考出现了一道这样的考题。而对这种有明显科学性错误的题目，我们的教师竟然盲从，迷信所谓的专家权威，以讹传讹地教授给学生。

笔者想起了亚里士多德的名言：“吾爱吾师，但吾更爱真理。”亚里士多德是柏拉图的学生，而柏拉图是当时最著名的大哲学家，当别人问起他为什么要与老师的意见相左时，他作出了上述回答。新课程要求教师要培养学生的探究能力、问题意识，但是教师只有具有不唯上、不唯书、只唯实的科学精神，才可能培养出学生的问题意识、探究能力。如果教师自己都不去独立思考，没有问题意识，那么培养学生的探究能力和科学精神就只能是一句空话。所以教师要加强自己的专业修养，要理清概念的外延与内涵。现将“质量守恒定律”的相关资料附后，以供同行参考。

［附1］质量守恒定律简解

自然界的基本定律之一。在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生何种变化或过程，其总质量保持不变。18世纪时法国化学家拉瓦锡从实验上了燃素说之后，这一定律始得公认。20世纪初以来，人们发现高速运动物体的质量随其运动速度而变化，又发现实物和场可以互相转化，因而应按质能关系考虑场的质量。质量概念的发展使质量守恒原理也有了新的发展，质量守恒和能量守恒两条定律通过质能关系合并为一条守恒定律，即质量和能量守恒定律。

［附2］质量守恒定律的发现

现在我们称质量守恒定律为罗蒙诺索夫―拉瓦锡定律。拉瓦锡在1789年给这个定律下了定义：“……由于人工的或天然的操作不能无中生有地创造任何东西，因此每一次操作中，操作前后存在的物质总量相等，且其要素的质与量保持不变，只是发生更换与变形，这可以看成为公理。”他的著作使该定律得到广泛的承认。但是，这一定律是由罗蒙诺索夫在1748年发现的，并于1756年用实验证明的。俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化后生成了氧化锡，但容器和物质的总质量在反应前后并没有改变。经过反复的实验，都得到相同的结果。于是罗蒙诺索夫认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但他的这一发现并没有引起科学家们的注意，直到1777年法国化学家拉瓦锡做了同样的实验，也得到了同样的结论，这一结论才获得广泛认可。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术都不能满足严格的要求，所以后来又有不少科学家用更精确的方法证明这一定律。直到1908年德国化学家郎道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验来验证这个结论，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个误差是在实验误差允许范围之内的，从而使质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上，科学家们才一致承认了这一定律。

［附3］质量守恒定律的发展

1905年，爱因斯坦发现了狭义相对论。他指出，物质的质量和它的能量成正比，可用以下公式表示：E=mc2式中E为能量；m为质量；c为光速。

化学中的能量变化篇7

2，理解动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势能的转化．

3，分析和解释实例，说明动能和势能的转化过程，动能、势能、机械能的变化情况．

4，建立能量的概念，树立能量转化和守恒的观念，为后面学习能的转化和守恒大小基础．

5、通过分析生产和生活中的实例，养成学生理论联系实践的习惯和能力．

教材分析

教材首先安排了麦克斯韦滚摆实验来说明动能和重力势能的相互转化，接着又安排了把用细线悬挂起来的金属小球拉到一定高度放开，以及木球与弹簧片碰撞两个实验，来说明动能和弹性势能的相互转化．使学生一开始就注意到动能和这两种势能都可以相互转化．在动能和势能的相互转化过程中，机械能减少转化为内能的问题安排在下一章讲，在这里没有涉及．教材最后分析了人造卫星绕地球运行过程中动能和势能的相互转化，目的是加强物理知识与现代科技的联系，使学生了解他们所学的物理知识，也可以用来解释一些高科技中的问题，激发学生学习物理的兴趣．

教法建议

注重实验教学，分析上抛小球的实验到观察麦克斯韦实验，在教学过程中要使学生明确实验的目的和观察物理现象，清楚具体的过程，从速度变化、高度变化到能量变化，学生能从能量变化中知道能量的转化．

课本实验中动能和弹性势能的转化不用细致分析，但是要在教学过程中让学生注意观察的分析木球碰撞弹簧片的过程，由于碰撞非常短，所以应当帮助学生想象弹簧片的形变，从而理解动能和弹性势能的转化．

教学中注意把学的知识应用到实践中，注重分析实例，例如分析射箭过程中的能量转化，分析卫星运行时动能和势能的转化．在分析卫星运行时，应当利用板图标出远地点和近地点，使学生养成画图帮助分析的习惯．

教学设计示例

第二节动能和势能的转化

【课题】动能和势能的转化

【重点难点解析】动能和势能的转化；分析转化过程．人造地球卫星绕地球运行过程中的能量转化过程．

【教学过程】

1，实验引课

观察滚摆实验，用板图帮助分析．

实验时要注意观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化．

注意分析的问题：到最高点时，高度、速度特点；说明了什么；到最低点时，高度、速度特点；说明了什么；在下降过程中，高度、速度如何变化，说明了什么；在上升过程中，高度、速度如何变化，说明了什么．

实验结论：物体的动能和重力势能可以相互转化．

2，新授课：动能和势能的转化．

1）分析实例

方法1：针对基础较好的学生，可以由学生自己列举能体现动能和重力势能相互转化的现象，并具体分析能量转化的过程．用讨论分析的方法完成课堂学习．

方法2：一般情况下，可以分析重点实例，例如分析乒乓球从某一高度自由下落过程中，不考虑空气的阻力，注意分析：乒乓球从某他高度下落到接触地面的过程；乒乓球从接触地面到发生最大弹性形变的过程；乒乓球逐渐恢复原来形状到反弹起来的瞬间；乒乓球反弹起来后上升到最高点的过程．

2）结论：在上升和下降过程中，是动能和重力势能的相互转化，在乒乓球发生弹性形变过程和恢复原来的形状的过程中，是动能和弹性势能的相互转化．所以动能也可以和弹性势能相互转化．

3）其他实例分析：可以做课本上的实验2和实验3，并由学生自行分析在实验过程中的能量转化．

4）难点分析：人造地球卫星在绕地球转动的过程中，分析能量的转化．

方法1，一把般情况下，学生由板图观察近地点和远地点的高度和速度的特点，从而分析人造地球卫星在从近地点到远地点和从远地点到近地点移动的过程中，动能和重力势能的相互转化，并知道机械能的总量是保持不变的，也为以后学习能量转化和守恒定律打下基础．

方法2，针对基础较好的学生，可以由板图观察近地点和远地点的高度的特点，并告知学生在人造地球卫星绕地球转动的过程中机械能的总量保持不变，让学生分析在卫星到达近地点和远地点的位置时，运行速度的特点是什么，并想象卫星是如何绕地球转动的，从而增强学生想象事物的能力．

【板书设计】

探究活动

【课题名称】观察和分析某个动能和弹性势能转化的实例

【组织活动形式】学生小组

【辅导参考】

1，观察和实践蹦床运动，分析在接触蹦床过程中，蹦床发生弹性形变的过程和能量转化．

2，拆开一个玩具小车，观察上弦时，发生的弹性形变，以及它在恢复原状过程中的特点．

【评价方案】

1、学生自评．

化学中的能量变化篇8

【关键词】 质量守恒定律 应用

【中图分类号】 G423 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)04(b)-0081-01

质量守恒定律是化学反应中的基本规律,也是中学化学及其重要的基础知识之一,是配平化学方程式和进行化学计算的理论依据。当前很多计算题目命题意图都从质量守恒定律和实质这一角度出发,而很多学生在学习质量守恒定律时往往只熟练背诵其内容,却不能透彻地领会其实质,所以就不会灵活运用,自如解题。只要把握质量守恒定律实质,很多题目便能简捷解答。

在老师讲解此定律时,不仅从字面上要大家理解,老师要精讲讲透,学生才会理解得更深刻,应用起来才会更娴熟。

1 正确理解质量守恒定律

首先要深刻理解质量守恒定律的深刻内涵。根据化学实验,透过化学反应的本质,在对此定律的教学中,我归纳出“二观、三点、六不变”。二观即宏观、微观,从微观方面来看,其涵义课本已对它作了解释:原子是化学变化中的最小微粒,在化学变化中不能再分,化学变化的实质就是反应物的原子重新组合生成物的过程,所以反应前后原子的种类不变,原子数目不变,原子质量不变。三点即分子、原子、元素。六不变为①反应前后原子a种类不变、b质量不变、c质量不变;②反应前后元素a种类不变、b质量不变;③参加反应的各物质质量总和等于反应后生成物各物质质量总和,即物质质量总和不变。总结了这几方面,学生理解起来才会更深刻。在学知识的时候,要学生养成爱总结的习惯,那么知识掌握得才会更系统。

把握质量守恒定律的实质,多角度、多层次、多侧面地理解质量守恒定律,很多题目便能势如破竹,迎刃而解了。

2 灵活运用质量守恒定律,简捷解题

2.1 求化学式⑴某一反应的化学方程式为3X2+2XY=2Z,求Z的化学式

分析:根据质量守恒定律“六不变”中反应前后原子种类和数目来变推断:反应前X原子共8个(2*3+1*3),Y原子共2个,知生成物也应如此,并且一定存在于生成物Z的2个分子中,所以Z的化学式为X4Y。

2.2 求反应中各物质间质量比

⑴铝在氧气中燃烧生成三氧化二铝,在这个反应中,铝、氧气、三氧化二铝的质量比为()

A、27:32:102 B、27:24:43 C、4:3:2 D、108:96:204

分析:根据质量守恒定律反应前后总和不变,观察4个选项仅有D符合,答案为D。

2.3 求化学变化中反应物或生成物的质量。

(1)在化学反应A+B=2C+D中,10克A正好与10克B完全反应生成8克D,则生成C多少克？

分析:根据化学反应中物质的质量总和不变MA+MB=MC+MD,即可得出C为12克。

(2)把干燥纯净的氯化钾和二氧化锰混合物15.5克装入大试管,给试管加热来制取氧气,反应完全后冷却称量得10.7克固体物质,问①制得氧气多少？②10.7克固体质量中含有哪些物质？各多少？

分析:根据质量守恒定律,氯酸钾生成氯化钾和氧气,固体减少的质量即为生成气体即氧气的质量,二氧化锰的质量等于15.5克-10.7克=4.8克,然后通过氧气的质量即可求其它物质质量。

(3)铜和氧化铜粉末混合物共10克,通过足量的氢气加热充分反应后秤得剩余固体8.4克,求原混合物中铜的质量。

分析:根据质量守恒定律反应前后的质量之和应不变,说明固体物质间质量差为CuOCu时氧元素质量,抓住此关键,不难求解。

化学中的能量变化篇9

关键词：化学教学 综合素质 兴趣培养

一、现象与本质的教育

1、现象与本质的含义。

本质是事物的性质及此事物与他事物的内部联系，是由事物的内部矛盾构成的。本质是事物的内在的、比较深刻、比较稳定的方面，它不能被人的感官直接感知。任何事物内部都有其本身的特殊矛盾，这就构成了一事物区别与其他事物的特殊的本质。现象是事物的本质的外部表现，是事物的外在的、表面的、多变的方面，它能被人的感官所直接感知。

2、例析培养学生的透过现象认识本质的哲学思维。

（1）元素周期表的发现：这也是一个透过事物的现象认识本质的过程，只是在这个特殊的过程中，应用了黑格尔的量变到质变的规律。门捷列夫透过六十三种元素的杂乱无章的表面现象，发现了原子量的变化引起元素性质变化的本质。这是透过事物看到本质的一个典型例子。

（2）将二氧化硫分别通入红色的品红溶液和紫色的高锰酸钾溶液后，均能使其褪色，二氧化硫是否均表现了漂白性？

通过这些实验，让学生学会用现象和本质的哲学观点周密、严谨地看问题，做实验时，要认真观察现象，并认真思考，通过实验现象认识实验本质；学知识时，也要透过事物的现象看到并抓住事物的本质。理解了知识的本质，才是真正的掌握知识的内涵。

（3）事物的现象和本质是相互联系相互制约的。物质的本质不同，所表现出来的现象也就不同。在中学化学教学中，石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，但是其性质却相差甚远。这是为什么呢？在金刚石的晶体里，每个碳原子都被相邻的4个碳原子包围，处于4个碳原子的中心，以共价键和4个碳原子结合，成为正四面体结构，这些正四面体结构向空间发展，非常牢固，因而金刚石熔点沸点都较高，并难溶于溶剂。

石墨的晶体则是层状结构，层与层之间以范德华力相结合，因此片层之间容易滑动，石墨质软。但是由于同一层上的碳原子间以较强的共价键结合，所以石墨的熔点很高。

二、量变引起质变的教育

一位伟人说过：“化学可以被认为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”一切自然科学的发展都是一个由量变到质变的过程。事物总是在不断发展变化的，而客观事物的变化总是只有质和量的变化，质和量的发展变化必然会呈现为量变和质变的两种状态。因此，让学生充分理解和掌握量变到质变的普遍规律的哲学思想非常重要。

1、量变与质变。

量变是事物一种细小的、不显著的数量上的增减和事物各个组成部分在空间排列次序上的变化，不是事物根本性质的变化。在化学中，物质浓度的变化，分子量、原子数目、化合价、键能、温度压强等物理量上的变化，以及物质排列次序、排列方式空间取向、晶体类型等的变化，反应过程的程度改变等都属量变的范畴。

质变是指事物由一种质态向另一种质态的飞跃，是事物根本性质的变化。例如物质的变化、同分异构体的相互转化、分子组成和反应性能的改变等。

2、化学中的实例。

量的变化引起质变的例子很多，如浓度、温度不同引起的质变以及元素周期表体现的规律等。

浓度变化引起质变：稀硫酸具有酸的一切通性，但当改变硫酸的浓度时，随着硫酸浓度的改变，引起了性质的变化。浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性和氧化性。而这些正是稀硫酸所没有的。

在一个烧杯中放入恰好能反应的1L20mol？L-1的浓硫酸和20mol铜，反应也不能进行彻底。因为在整个反应过程中，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，“浓度”这种量的改变引起了质变，浓硫酸变成了稀硫酸，稀硫酸不能与铜反应，所以反应不能进行彻底，所以得到的产物CuSO4应该是少于20mol，而不可能是20mol。

三、内因和外因的教育

内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因通过内因起作用。在中学化学教学中，化学反应比比皆是，参加化学反应的各种物质本身的性质就是内因，也就是通常我们化学上所说的物质的结构。影响矛盾双方转化的条件，就是化学反应所需的条件，即外因。例如，在研究化学反应速率时，主要研究了外因对反应的影响：双氧水在一般情况下不能放出氧气，但只要我们用二氧化锰做催化剂，就可以制取氧气了。这是因为二氧化锰是催化剂，加快了化学反应进行。也研究了内因对反应的影响：铜在常温下不与稀硫酸反应，而铁可以，这是内因（物质本身的性质）不同造成的。

四、看事物一分为二的观点教育

科技虽然方便了人们的生活，但同时也带来了严重的环境污染，当今的大气、水、土壤等污染严重威胁着人类的生存，这就说明了科技的两面性——对人类有利和不利的方面。教师不妨带领同学们实地考察、询问群众，了解环境污染带来的危害。

五、进行辨证唯物主义教育可采取的方法和途径

1、运用演示、实验、各种现代化教学手段，生动、形象、具体地进行教育。通过实验，培养学生实事求是的科学态度，使学生以形态的模式认识事物的本质。

2、多做研究性课题，如学习环境污染这一章节时，把学生分成几个小组，让学生自己去查阅资料，考察，分析，研究，最后得出结论。通过这样一个活动，可以培养学生实事求是的观点，也可以培养学生量变到质变的观点，培养学生透过现象认识本质的能力。不仅仅让学生学到了知识，培养了学生的辨证唯物主义思想，还让学生学会了怎样去发现问题，思考问题，解决问题。

化学中的能量变化篇10

        首先，温度、内能、热量的含义不同。

        温度是用来表示物体冷热程度的物理量。它反映某物体或物体的某部分在某一时刻所处的冷热状态，从分子运动论观点来看，温度是物体分子平均平动动能的标志。温度越高，分子做无规则运动的速度越大，分子热运动就越剧烈。它是大量分子热运动的集体表现，是状态量。所以，温度不能发生传递；温度变化可用升高或降低来说明。

        内能，广义来说，内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子无规则运动的动能，分子间的相互作用能，分子、原子内的能量，原子核的能量等。由于在热运动中后两项不发生变化，所以内能主要是指物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，它反映某一时刻大量分子所具有的能量状态。内能可以发生转移和转化，用增加或减少来说明它的改变。特别强调的是：任何物体都有内能，影响内能大小的因素有物质种类、质量、温度、状态等，但无法知道一个物体的内能有多少。

        热量是在热传递过程中，传递能量的多少。它反映物体间在热交换过程中改变的内能的量。热量是物体内能改变的量，是一个过程量。在热传递过程中，高温物体放出多少焦的热量，内能就减少多少；低温物体吸收多少热量，它的内能就增加多少。因为它是过程量，不能说某物体“具有多少热量”，只能叙述为物体“吸收”或“放出”多少热量。

        其次，温度、内能、热量之间的关系。

        温度和内能都是由物体中大量分子所处的状态所决定的，因此，物体温度变化会引起内能的变化。例如，物体温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。反过来，在没有物态变化时，物体内能变化可引起温度变化，温度的变化总是由内能变化引起的，故温度变化标志着内能的变化。