第二个教学设计2009年11月6日星期五第5节课
课题：电流的热效应
教学目的：知识与技能
1.知道电流通过导体时产生的热量和电流、
2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式；
3.了解电功与电热的关系。
过程与方法
电阻及通电时间的定性关系；
教学要求：
通过探究电热与哪些因素有关的过程能
力。
情感态度与价值观
通过实验，培养学生严谨的科学态度。
,发展学生对物理问题初步的探究
教学重点： 1.实验推导焦耳定律；（难点）
2.区分电功与电热的关系。
教学方法：讲解和提问相结合
教学参考书：教材（人教版高中选修1-1）
教具：多媒体设备
其它教学准备 :准备课件，并与其他老师共同讨论相关知识
教学过程：一、知识回顾：
初中我们学过了能量的转化，在我们的生活中有哪些能量的转化呢？（问题一）
要点：电能、化学能、机械能、太阳能、热能、核能、的相互转化。
能举一些生活中的例子吗？（问题二）
要点：太阳能热水器、电池、电水壶、电风扇、三峡水电站、核电站等等。
二、新课教学：
下面我们来看一些图片（展示一些常用电热器图片），从能量转化的角度谈谈
它们有没有什么共同点？（问题三）
要点：它们都是由电能转化为热能的装置。
电能转化为热能，有没有一个量度，或者说它与什么因素有关呢？在物理学中，我们通常是
给出一些猜想，然后逐个去验证得出结论的。大家猜猜看！（问题
四）
要点：电阻的大小R、电流的大小1、通电时间t。
1?实验：对于多变量问题，我们通常会用到控制变量的方法。这里有三个变量, 按此方法要分三步进行：
a.当保持I和t不变，改变R的大小
可以设计电路图1:
结果是R i处火柴先点燃，我们由实验得出:
电阻越大，电能转化的热能越多；
b.当保持R和t不变，改变I的大小
可以设计电路图2: 结果是R i处火柴先点燃，我们由实验得出: 电流越大，电能转化的热能越多；
c.当保持I和R不变，改变t的大小—_|
-- R1
可以设计电路图3:
结果是R i 处火柴先点燃，我们由实验得出: 时间越长，电能转化的热能越多； 这只是一个定性的认识。后来是在
1841年，英国物理学家焦耳，通过大量的
实验发现了电能转化为热能的定量的规律，这就是著名的焦耳定律。
2?焦耳定律：内容是电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导 体的电阻成正
比，跟通电的时间成正比。 其数学表达式为 Q l
1 2 3
Rt （这是本节课要掌握的一个 重点）。
初中我们学过了欧姆定律，即
R U /I 。
U 2
3?由上面两个式子我们可以推导出：
Q t 和Q Ult 。
R
说明：因为欧姆定律是在纯电阻
（电能完全转化为热能的电器元件）
电路中推
导出来的，所以后面的两个式子有它的适用条件：即在纯电阻电路中适用。
4?初中我们学过功，它是能量转化是量度。电功是电能转化为其它形式能的多
少，电热是电能转化为热能的多少。
它们之间既有区别又有联系。区别是计算
表达式不同：热量Q I 2
Rt 电功W Ult ；联系是在纯电阻电路中数值相等 （掌握它们之间的关系是本节课的另一个
重点）。
Q 2
5.热功率：P
I R 。 t
练习：
1.某一电热器电阻丝的电阻是 2欧，当1安的电流通过时，1分钟产
生的热量是多少焦？ （
120J ）
2. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为
380伏，线圈的电阻为2
欧,线圈中的电流为10安，若这台电动机正常工作 1秒钟，求：消耗的电能和产 生的热量。（3800J 和200J ）
三、课后习题解答：
1 内容
2 数学表达式Q I 2
Rt 3 其他表达式（适用条件）
三、电功与电热的关系
区别（表达式）联系（纯电阻电路）
板书设计
:
R2
R1-R2
、实验
1.猜想
2.设计实验（3
步）
3.结论
、焦耳定律
教学反思:
教学设计 课题：电流的热效应 一、教学设计思路 1．本节课体现了新课标理念 （1）本节课从一个简单的用“热得快”烧水的生活现象，通过引导学生回忆生活中用电器的发热现象，让学生体会电流的热效应，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课标理念。 （2）本节课设计成体现物理新课标理念的以学生为主体，经历科学探究的探究课，探究的课题是影响电流热效应的因素，其中特别注意引导学生通过实验事实，归纳、概括出影响电流热效应的因素，使学生得到创造、探索的训练。 2．本节课体现了高效型课堂教学理念——优化的教学设计 本节课重视问题情境的创设和思维动机的激发，通过引导学生主体积极参与教学，主动的探究和建构知识。传统的教学常把这节课上成实验验证焦耳定律的规律课，忽视了课题的方法教育功能（实验方法、控制变量法）和学生思维能力、探究能力的培养。因而我力图将本课题的教学转变成为师生共同参与的启发问题探究课，在实验中以实验为载体展开过程，以问题为线索将课堂教学组织起来，通过积极创设问题情境，力求使实验与思维有机结合，层层递进，使学生始终处于积极参与探究的状态之中，充分展现物理课教学的特点和魅力。 3．本节课培养了学生的创新意识和实践能力。 随着探究问题的提出，让学生分别观察比较：1、电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，电线的发热却觉察不出来。2、假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。并分析它们的电流、电压、电阻关系，作出合理的猜想：电流的热效应可能与电流的大小、电阻的大小及通电时间有关。接着让学生小组讨论设计实验、自主学习、相互合作交流，体会自然规律的探究历程。在教师的指导下，发现规律，及时总结，从而实现对新知识的建构。并通过多媒体展示，优化课堂教学，提高效果。
15.3电热器电流的热效应习题课学案 一．学什么二．怎样学学习目标： 1．知道电路具有热效应；2．会探究影响电流热效应的因素； 3．掌握焦耳定律的相关计算。 4.在电热器电路中(只有电阻的电路)，电能几乎全部转化为内能，即W Q （填“>”、“<”、“=”） 5.在其他电路中，如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能，即W Q（填“>”、“<”、“=”） (二)．例题精选 题型1：识别导体和绝缘体 例1：一根60Ω的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内共产生多少热量？分析与解答： 题型2：电阻的相关概念 例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 分析与解答： 三．学怎样？ 1.如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是（） A.电烙铁最多 B.电视机最多 C.电风扇最多 D.一样多 2．为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的〔〕A．并联一根阻值相等的电阻丝 B．串联一根阻值相等的电阻丝 C．使电热器两端的电压增加一倍 D．将电阻丝从中间剪成两段，然后将它们并联起来使用 3.小明家新买一规格为“800”W的电热水壶，他经过几次使用后发现：晚饭后烧开一壶水总比早晨烧开一壶水所用的时间长，。你认为主要原因（） A 晚间电热水壶两端电压低于早晨电热水壶两端电压 B 晚间大气压升高，水的涨点升高，需要的热量比早晨高 C 晚间环境温度比早晨温度偏低 D 晚间烧水的热量散失比早晨多 4.小明要用如图所示的实验器材探究电压一 定时，电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电 阻丝的长度、粗细都相同。 (1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路 连接完整。复习笔记，巩固总结 积极思考，专心听课，总结归类 精心钻研，自主完成
15.3电热器电流的热效应 一、学习目标 1 ?能通过实例，认识电流的热效应。 2?能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。3?会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 4 ?体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 二、复习提问 1. 电功的大小与哪些因素有关？如何计算？ 2 ?能说出一些用电器工作时能量的转化情况？ 电流在电路中做功，可以将电能转化为其它形式的能，如电动机、电灯发光、电视机工作……。当这些用电器工作一段时间后，我们触摸它们的有关部位，会有什么感觉？这是什么原因？ 三、进行新课 (一)电热器 投影：电饭锅、取暖器、油灯、电炉丝、电烙铁……这些用电器工作时有什么共同特点？ 电流的热效应：电流通过导体，将 ________ 能转化为 ____ 能，这种现象称为电流 的 _______ 。 (二)影响电流热效应的因素 导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？说明什么？ 探究：影响电流热效应的因素 (1)、提出问题 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？ (2)、猜想与假设 电流通过导体产生热量的多少与___________________________________ 有关。
你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？ （3）、设计实验 ①要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应控制_____________ 相同，不同。要保持电流相同，则应把电阻丝________________________ 连接。通过比较 来反映产生热量的多少。 ②要研究电流通过电阻产生热量与电流的关系，应控制___________________ 相同，不同。 ③要研究电流通过电阻产生热量与时间的关系，应控制___________________ 相同，不同。 （4）、进行实验 实验（一）研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系 1 ?通过比较_____________________ ，来反映电流通过电阻放出热量。 2 ?设计实验数据记录表格 分析实验数据，可以得出__________________________________________________ 实验（二）研究电流通过电阻产生热量与电流的关系 分析实验数据，可以得出_________________________________________________ 实验（三）研究电流通过电阻产生热量与时间的关系 有以上实验，可知通电时间越长，电流通过电阻产生热量 ___________ 。
第一节化学反应与能量的变化（学案） 第三课时中和反应反应热的测定 【学习目标】: 认识中和热的概念，掌握中和热的测定原理及方法。 【重、难点】: 中和热的测定实验 【学习过程】 三、中和热 1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+ 和OH- 反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) ΔH = －57.3kJ/mol 3. 注意：①. 中和热是以生成1molH2O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数．必须以生成1mol水为标准；强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。浓的强酸与强碱中和时，稀释过程放热，所以它们参加中和反应时的中和热大于57.3kJ/mol。弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 ②. 中和反应对象为稀溶液。这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c（H ＋）≤1mol/L，碱溶液中的c（OH －）≤1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液稀释时会放出热量。 四、中和热的测定实验 1．实验用品 大烧杯个(500mL)、小烧杯个(100mL)、温度计、量筒个(50mL)、泡沫塑料或硬纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有个小孔)、搅拌棒。 0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。 2．实验原理 实验原理：用50 mL（大约50g）0. 50 mol/L的盐酸与50mL （大约50g）0. 55 mol/L 氢氧化钠 设t1: 反应前两溶液的平均温度。 t2: 反应后溶液温度 c = 4 .18 J/（g·℃）
第三节 反应热的计算学案(两个课时) 【学习目标】 理解盖斯定律的意义，能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。 【自主探究】 1、 什么叫盖斯定律？怎样理解盖斯定律？ 2、 化学反应的反应热与反应途径有关吗？与什么有关？ 3、 下图中△H 1、△H 1、△H 1 三种之间的关系如何？ 4、计算的步骤： 【自主整理】 1、对盖斯定律的理解： (1) (2) (3) (4) 2、计算的步骤： 1、 找出能量守恒的等量的关系 【例题1】试利用298K 时下列反应焓变的实验数据： C(s)+ O 2 (g)=CO 2(g) △H 1=-393.5 KJ ·mol -1 反应１ CO(g)+ 1/2 O 2 (g)=CO 2(g) △H 2=-283.0 KJ ·mol -1 反应２ 计算在此温度下 C(s)+1/2 O 2 (g)=CO(g)的反应焓变？ 反应３ 方法1：以盖斯定律原理求解， 以要求的反应为基准
(1) 找起点C(s), (2) 终点是CO(g), (3) 总共经历了两个反应C→CO ； C→CO 2 →CO (4) 也就说C→CO的焓变为C→CO 2；CO 2 →CO之和。 注意：CO→CO 2△H 2 =-283.0 KJ·mol-1 那 CO 2→CO 的焓变就是= —△H 2 =+283.0 KJ·mol-1 （5）求解：△H 3=△H 1 —△H 2 =-393.5 KJ·mol-1+283.0 KJ·mol-1=-110.5 KJ·mol-1 方法2：以盖斯定律原理求解，以反应(1)为基准（1）找起点C(s), （2）终点是CO 2 (g), （3）总共经历了两个反应 C→CO 2 ；C→CO→CO 2 （4）也就说C→CO 2的焓变为C→CO；CO→CO 2 之和。 则△H 1=△H 3 +△H 2 （5）求解：C→CO △H 3=△H 1 —△H 2 =-110.5 KJ·mol-1 方法3：以盖斯定律原理求解，以反应(2)为基准方法4：利用方程组求解 (1) 找出头尾同上 (2) 找出中间产物 CO 2 (3) 利用方程组消去中间产物反应 １－反应 ２ ＝反应 ３ (4) 列式：△H 1—△H 2 =△H 3 (5) 求解可得 【例2】按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知： (1)NH 3(g)+HCl(g)=NH 4 Cl(s) △H 1 =-176kJ/mol (2)NH 3(g)+H 2 O(l)=NH 3 · H 2 O(aq) △H 2 =-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H 2O(l)=HCl(aq) △H 3 =-72.3kJ/mol (4)NH 3(aq)+ HCl(aq)=NH 4 Cl(aq) △H 4 =-52.3kJ/mol (5)NH 4Cl(s)+2H 2 O(l)= NH 4 Cl(aq) △H 5 =？ 则第（5）个方程式中的反应热△H是_ _______。 【课堂练习1】① 2C（s）+ O 2（g）= 2CO（g）△H 1 = - 221kJ/mol ② 2H 2（g）+ O 2 （g）= 2H 2 O（g）△H 2 = - 484kJ/mol 则C(S)+H 2O(g) = CO(g)+H 2 (g) 的△H为____________________________。
第三节 化学反应热的计算 [学习目标定位] 1.知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。 一 盖斯定律 1.在化学科学研究中，常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，这就是盖斯定律。 2.从能量守恒定律理解盖斯定律 从S →L ，ΔH 1＜0，体系放出热量； 从L →S ，ΔH 2＞0，体系吸收热量。 根据能量守恒，ΔH 1＋ΔH 2＝0。 3.根据以下两个反应： C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol － 1 CO(g)＋12 O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2＝－283.0 kJ·mol － 1 根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋1 2 O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。 【试题参考答案】根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O 2(g)===CO 2(g)可设计为如下途径： ΔH 1＝ΔH ＋ΔH 2 ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2 ＝－393.5 kJ·mol － 1－(－283.0 kJ·mol － 1) ＝－110.5 kJ·mol －1。 4.盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外，还有热化学方程式“加合”法，该方法简单易行，便于掌握。试根据上题中的两个热化学方程式，利用“加合”法求C(s)＋1 2O 2(g)===CO(g) 的ΔH 。 【试题参考答案】C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1＝－393.5 kJ·mol － 1
知识与技能:(1)使学生理解并掌握盖斯定律的内容 (2) 使学生能够应用盖斯定律进行反应热的计算 过程与方法:通过有关知识的针对性练习,引导学生进行探究,总结 情感态度价值观: 从生活经验探究和理解盖斯定律的有关内容,学习用其计算有关的反应热的问题,深刻体会化学知识与生活的密切关系,培养正确的科学价值观. 教学重点: 盖斯定律的内容及应用 教学难点: 应用盖斯定律进行反应热的计算 教学过程: <引入> 在化学科学研究中,常常需要通过实验测定物质在发生化学反应时的反应热,为了方便反应热的计算,我们先来学习盖斯定律. 一、盖斯定律 1.盖斯定律内容:不管化学反应是一步完成或是分几步完,其反应热是相同的.即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关.这就是盖斯定律,它是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律, 盖斯定律可由能量守恒定律进行论证. 2盖斯定律的理解: (1)反应热效应只与始态,终态有关,与反应过程无关. (2)若一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热 是相同的,即反应热总值一定.下列(I)(II)(III)途径中,始态到终态的反应热关系为:△H=△H1+△H2=△H3+△H4+△H5
(3)热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理. 例1 H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)可以通过两种途径来完成,如下图所示: 已知: H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol ① H2O (g)== H2O (l) △H2=-44.0 kJ/mol ② ①+②,得: H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=△H1+△H2=-285.8 kJ/mol 例2 已知①C(s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) △H2=-283.0 kJ/mol 根据盖斯定律,就可以计算出反应C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的△H △H3=△H1-△H2 =-393.5kJ/mol-(-283.0 kJ/mol) =-110.5 kJ/mol 所以C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H3=-110.5 kJ/mol 3.盖斯定律的意义:因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不
2018年九年级物理全册-第十六章-第四节-科学探究：电流的热效应教案-(新版)沪科版
第四节科学探究：电流的热效应 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电流的热效应. 2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系. 3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用. 二、过程与方法 1.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力. 2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力. 3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等). 三、情感、态度与价值观
【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题： （1）比较它们有何不同？ （2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热. 【新课引入】 师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或
接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？ 要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应. 【预习指导】 阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示. 【交流展示】 1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 电流的热效应 学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正. 师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地
《电热器、电流的热效应》教学案 主备人：黄健 学习目标： 1．知道电热器在工作过程中的能量转化情况，知道电热器一般都是由电阻构成。 2．通过探究知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的表述.适用范围和计算公式。 3．知道用转换法表示电热大小的方法.途径，进一步加深对控制变量法的认识，进一步熟悉电表和滑动变阻器的使用方法。 学习重点： 1．会应用控制变量法设计探究影响电热大小的实验； 2．影响电热大小的因素；知道焦耳定律的公式并会计算电热。 学习难点： 用转换法设计反映电热大小的实验装置；有依据地猜想影响电热大小的因素。根据实验现象归纳结论。 学时安排：1学时 课前准备： 1．观察你家中的用电器，完成下列填空。 ⑴通电后能够发光的用电器有哪些？______________________________ ⑵通电后能够发出声音的用电器有哪些？_____________________________ ⑶通电后能够转动（或运动）的用电器有哪些？________________________ ⑷通电后能够发热的用电器有哪些？_______________________________ 进一步思考： ⑴什么叫电流的热效应？电流热效应产生的原因是什么？ 电流通过导体时，导体会_______，这种现象叫做电流的热效应，或电流通过导体时，将电能___________转化为内能的现象叫做电流的热效应。 ⑵什么叫电热器？ ____________利用电流______效应工作的装置称为电热器。 ⑶通电后不发热的用电器有哪些？_________________________________ 2．仔细观察电热水壶的工作过程，回答下列问题。 ⑴电热水壶在工作时将______能转化为内能，从_____________可以粗略的反映电流产生热量的多少。 ⑵同一个电热水壶，通电相同的时间，什么情况下电流能产生更多的热量？ ___________________________________ ⑶不同的电热水壶，通电相同的时间，什么情况下电流能产生更多的热量？ ___________________________________ ⑷你猜想，电流产生热量的多少可能与哪些因素有关？ ___________________________________ 课堂学习： 1.学习“电热器”的相关知识 ⑴小组内部交流“课前准备”第1题的完成情况，相互补充完善答案。 ⑵推举小组全班展示本组答案。 ⑶师生总结电流热效应.电热器的定义。 ⑷引申：热效应的定义中“电能直接转化为内能”能否说出“全部转化为内能”？为什么？
１.１化学反应与能量的变化学案人教选修４ 【学习目标】 1、知识与技能 ①、了解反应热、焓、焓变的概念、符号、单位 ②、掌握从两种角度判断放热反应、吸热反应的方法 ③、掌握从键能角度定量计算反应热的方法 2、过程与方法 积极讨论、踊跃展示、探究反应热与键能的关系 3、情感、态度、价值观 体验合作学习的乐趣、体验逻辑推理的乐趣 【学习过程】 一、重温旧知 典型的放热反应类型： 。 典型的吸热反应类型： 。 二、新课探究 1、焓变、反应热 （1）、反应热的概念： 思考1：液态H20转变为气态水时要吸收热量，吸收的热量是反应热吗？ 注意： 阅读教材P2第一、二自然段，完成下列填空： （2）焓：①、概念： ②、符号：③、单位： （3）焓变：①、概念： ②、符号：③、单位： 思考2：①、焓变与反应热的关系？ ②、化学反应的实质是什么？ 阅读教材P2第四、五自然段，仔细领悟图1-1，并思考如何用坐标图呈现图1-1内容： 0 反应过程0 反应过程1molH2与1molCl2反应能量变化示意图2molHI分解的能量变化示意图
思考3：①、对比反应过程中放出、吸收热量的数据，判断这属于那种类型的化学反应？ ②、从物质的总能量角度来看，放热反应必须满足什么条件？ ③、图中生成物总能量对应纵坐标在什么位置？在反应物总能量纵坐标的上方还是下方？ ④、从微观角度分析得出的结论和从物质总能量角度分析得出的结论是否一致？1molH2与1molCl2反应实际产生多少能量？ ⑤、反应热中“/mol”针对具体的物质吗？如果是，是针对那种物质呢？ ⑥、如果是2molH2与2molCl2反应，反应放出多少能量？反应过程中能量变化的总体趋势和此图一致吗？ 已知化学键的键能：H-H键436KJ/mol，H-I键298.7KJ/mol，I-I键152.7KJ/mol；请在坐标图上画出2molHI分解过程中的能量变化示意图。 （4）、结论： 反应类型从物质总能量的角度（宏观角度描述）从键能的角度（微观角度描述）放热反应 吸热反应 应用 H 0H 0 ③、从键能的角度计算反应热： 【课堂反馈】 1、下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是（） A、Al与稀H2SO4反应 B、Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应 C、灼热的C与H2O蒸汽反应 D、CH4在O2中的燃烧反应 2、下列叙述正确的是（） A、木炭常温下不燃烧，加热才能燃烧，说明木炭的燃烧是吸热反应 B、焓变是1mol物质参加反应时的能量变化 C、C(石墨)=C(金刚石) ?H= +1.19KJ/mol，所以石墨比金刚石更稳定 D、放热反应的反应热总大于吸热反应的反应热 3、已知：1mol硅晶体中含有2molSi-Si键，1molSiO2晶体中含有4molSi-O键，试计算2molSi 完全燃烧时的?H= 。 4、已知生成4molNH3时放出184.8KJ能量，试计算N≡N键的键能为。
选修四第一章化学反应与能量 第三节化学反应热的计算（1） 课前预习学案 一、预习目标： 1、能说出盖斯定律的内容，并理解其实质。 2、能运用盖斯定律计算化学反应热。 二、预习内容： 1．知识回顾： 1）已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol，写出石墨完全燃烧的热化学方程式 2）已知CO的燃烧热：△H=-283.0kJ/mol，写出CO完全燃烧的热化学方程式 思考：C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热测量非常困难，应该怎么求出？ 2．阅读课本，回答下列问题： （1）什么是盖斯定律？ （2）盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？ （3）认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理，深刻理解盖斯定律。 ⑷盖斯定律如何应用，怎样计算反应热？试解决上题中的思考：求C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的△H=？ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中: 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标： 1．理解并掌握盖斯定律； 2．能正确运用盖斯定律解决具体问题； 3．初步学会化学反应热的有关计算。
学习重难点：能正确运用盖斯定律解决具体问题。 二、学习过程： 探究一：盖斯定律 一、盖斯定律 1、盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的和有关,而与反应的途径。 思考：化学反应的反应热与反应途径有关吗？与什么有关？ 归纳总结：反应物A变为生成物D，可以有两个途径： ①由A直接变成D，反应热为△H； ②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为△H1、△H2、△H3. 如下图所示： 则有△H= 2、应用：通过盖斯定律可以计算出一些不能直接测量的反应的反应热。 例：已知：①C(s)+O2(g)= CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) △H2=-283.0kJ/mol 求：C(s)+1/2O2(g)= CO (g) 的反应热△H3 三、反思总结： 本节课，你学到了些什么？说说看。 四、当堂检测： 1．已知：H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1＝－241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) △H2＝－44 kJ/mol 则：H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H＝ 2．已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为： CuSO4?5H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q1kJ/mol 室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（） A．Q1>Q2 B．Q1=Q2 C．Q1 《电流的热效应》 教师：毕有才 班级：211班 教学目标： 1、知道电流的热效应； 2、能在试验的基础上总结出焦耳定律的内容； 3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用； 4、知道一般电热器的工作原理及其应用。 教学重点： 焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 教学难点： 用试验的方法探究焦耳定律。 教学过程： （一）创设情景，引入新课 演示：用“热得快”烧水，不一会儿水就烧开了。 提出问题：是“谁”给了水“热”？ 学生思考并回答：“电流”。 提出问题：第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能？用“热得快”烧水，是电能转化为什么能？ 通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能，学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。 教师引导：同学们生活中你一定见过用电器的发热现象，请列举例子。 学生举出生活中电能变成内能的例子。 提出问题：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 学生回答：可能导线和灯泡的电阻不同 提出问题：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这是为什么呢？ 学生回答：可能是通过导线的电流较大的原因。 提出问题：点亮的灯泡过一会儿烫手，说明了什么？ 学生回答：可能是时间变长的原因。 教师直接提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？ 学生通过上述问题的分析，进而猜想到与电阻、电流、通电时间有关。 （二）制定计划 提出问题：怎样判断产生电热的多少？由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示？ 学生讨论得出：可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。 提出问题：要想比较不同的电热使液体温度升高的不同，液体应该做怎样的限定？ 学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。 引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。提示：要研究导体产生电流的多少与电阻的关系，应控制哪些物理量不变？打算选择哪些器材？画出你的实验电路图。 学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流，画出电路图，并设计实验记录表格。 让学生仿照上面的方法，设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。 教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。 （三）实验探究 教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。（同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少？） 学生观察并将实验数据记录在表格中。 （四）分析与结论 学生分析讨论实验记录，得出：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越大，电流的热效应就越显著。进而猜想：电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。） 教学反思： 本节课体现了物理知识“从生活中来，到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程，得到知识，理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究，教师要引导；另一方面要避免直接告诉学生“应该这样”，学生遇到问题时，教师可在思考方向上给以启发、点拨，最后还是要学生自己去思考、实践。 在实施课堂教学后，多数学生反映对推导公式不太理解，特别是与电功的计算公式混淆，在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处，让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。 第一节化学反应与能量的变化 （第一课时） 【学习目标】1.了解反应热的概念，知道热效应与反应的焓变之间的关系。 2.知道反应热与化学键的关系。 3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。 【重点·难点】 重点：焓变、反应热的概念。 难点：从化学键角度认识化学反应能量变化的原因。 课前预习------自主学习教材独立思考问题 1．焓变 (1)焓变 ①概念：焓(H)是与内能有关的。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的即焓变(ΔH)决定。 ②常用单位：。 (2)焓变与反应热的关系： 恒压条件下，反应的热效应等于焓变。因此，我们常用表示反应热。2．1 mol H2分子中的化学键断裂吸收436 kJ的能量，1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收243 kJ的能量，2 mol HCl分子中的化学键形成释放862 kJ的能量，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为。 3．ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系 (1)放热反应：ΔH0(填“<”或“>”)，即ΔH为(填“＋”或“－”)。 (2)吸热反应：ΔH0 (填“<”或“>”)，即ΔH为(填“＋”或“－”)。 4．△H计算的表达式： 课内探究------合作探究重点互动撞击思维 一、探究： 1、对于放热反应：能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？ 体系的能量如何变化？升高还是降低？ 环境的能量如何变化？升高还是降低？ 规定放热反应的ΔH 为“－”，是站在谁的角度？体系还是环境？ 2、由课本P2 中H2+Cl2=2HCl反应热的计算总结出用物质的键能计算反应热的 数学表达式△H＝。 3、△H＜0时反应热△H ＞0时反应热 4、如何理解课本P3中△H =-184.6kJ/mol中的“/mol 5、由课本P3 中图1-2 总结出用物质的能量计算反应热的数学表达式 二、反思总结 1、常见的放热、吸热反应分别有哪些？ ①常见的放热反应有 ②常见的吸热反应有： 2、△H＜0时反应热△H ＞0时反应热 3、反应热的数学表达式：△H= 第一节化学反应与能量的变化 （第二课时） 【学习目标】 1.知道热化学方程式的意义。 2.知道影响反应热大小的因素。 3.会写热化学方程式。 4.能熟练判断热化学方程式的正误。 5.了解中和热的含义及测定方法。 【重点·难点】热化学方程式的书写。 课前预习------自主学习教材独立思考问题 一、热化学方程式 1．概念：能表示参加反应的和的关系的化学方程式叫做热化学方程式。 2．表示意义 (1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的 第四节科学探究：电流的热效应 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电流的热效应. 2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系. 3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用. 二、过程与方法 1.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力. 2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力. 3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等). 三、情感、态度与价值观 1.通过经历科学探究过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要作用. 2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念. 3.通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心. 【教学重点】 1.实验探究电流产生的热量与哪些因素有关. 2.应用焦耳定律解决一些简单问题. 【教学难点】 1.组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论. 2.对焦耳定律内容、公式的理解. 【教具准备】学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、煤油、多媒体课件等. 【教学课时】1.5课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题： （1）比较它们有何不同？ （2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热. 【新课引入】 师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应. 【预习指导】 阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示. 【交流展示】 1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 电流的热效应 学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正. 师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地方需防止电热？ 生：工厂利用电热炼钢，家庭用电热烧水、做饭、取暖，如电水壶、电饭煲，电取暖器都是利用电热的设备.电线、电视机、电脑等要防止电热危害. 师什么是电流的热效应？列举利用电流热效应的用电器. 生：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫电流的热效应,如电灯、电饭煲、电取暖器等. 师电流产生的热量的多少与哪些因素有关呢？教师引导学生猜想发言： 生1：可能跟通电时间有关，因为通电时间越长，电水壶中产生的热越多. 生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热； 生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾. 教师点评后，引导学生设计实验，采用控制变量法和转换法. (一)研究电流产生的热量与通电时间是否有关. 1.电路图： §15.3电热器电流的热效应（1） 【学习目标】 1．认识电流的热效应； 2．知道一般电热器的发热原理, 能举出利用和防止电热的实例； 3．理解焦耳定律、公式并能应用解决一些简单问题； 【学习过程】 1．回忆我们是如何探究影响电流做功因素的？根据什么现象来判断电流做功的大小？2．电功的公式w= ，推导式有、。 活动１：观察电热器 1、电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能的现象称为，主要利用电流热效应工作的装置成为。 2、电热器的主要组成部分_______ 3、举例家庭中常见的电热器:__________、________ 活动2：电流通过电热器所产生的热量的多少和哪些因素有关？ 1．实验方法： 2．实验过程中需要解决的几个问题： （1）如何反映出通电导体产生热量的多少？ （2）如何研究电热的多少与导体电阻的关系？ （3）如何研究电热的多少与导体中电流的关系？ 3．根据以上分析，需要选择哪些实验器材？ 画出设计的实验电路图。 4、进行探究： （1）我们看到：两瓶中温度计上升的示数△t1 △t2，此时1、2两锥形瓶中的两根电阻丝，它们之 间相同的物理量是，不同的物理量 是。 这说明： （2）．我们看到：电流增大后，相同时间内2锥形瓶中温度计上升的示数△t2′△t2，此时2锥形瓶中的电阻丝，前后两次实验中相同的物理量是。不同的物理量是 这说明： （3）实验中，若通电时间越长，瓶中煤油温度上升得将会。 这说明： 归纳结论 电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的、通过导体的以及 通电时间有关。导体的越大、通过导体的越大、通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。 1840年英国物理学家焦耳通过大量的实验研究，总结出电流产生的热量与电流的大小、电阻的大小和通电时间的关系，我们把这个规律叫做焦耳定律 焦耳定律表达式： 活动3：讨论电热的应用及防护。 【典型例题】 【例1】现在你能回答下列问题了吗？ 假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这是为什么？ 第6节电流的热效应 班级：姓名：学号： 一、明确目标，自主学习 1．学习目标 1.在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的基础上引出焦耳定律； 2.能通过实验研究导体通电时发热的规律，在实验中接受实验方法的指导：控制变量的方法、比较的方法。 2. 预习内容：可以按知识体系设置，最好分层设置 1、阅读教材p.19前几段，完成问题思考中的第1、2题。 2、阅读教材P19《研究导体通电时发热的规律》的实验部分，完成问题思考中的第2、 3、 二、合作释疑，互相研讨 1、白炽灯泡通电以后，一会儿就热得烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，这说明电流通过导体后会发热，使导体的温度升高，内能增加，那么，增加的内能从何而来？这种现象叫什么？ 2、根据我们使用电器的经验，很容易想到，发热的多少与通电时间有关：通电时间越长，发热越多。试猜想：导体通电时发热的多少与还与哪些因素有关？可能有什么关系？ 3、①该实验使用什么仪器或方法来比较两个导体（A和B）发热量的多少？ ②为了研究发热量与导体电阻的关系，必须保证其他因素相同（这叫做控制变量法），我们采用什么方法使两个电阻的电流相等、通电时间相等？ ③类似的，为了研究发热量与电流大小的关系，采用了什么方法？ 合作探究 1、分组实验：研究导体通电时发热的规律 （1）实验目的_______________________________________________________。 （2）实验装置如左图所示，请在右边方框中画出实验电路图。 （3）实验步骤： （4）实验数据记录： （5）实验结论：_____________________________________________________________。 三、精心点拨，启发引导 焦耳定律 ①焦耳定律的内容：__________________________________ _____。 ②用_______表示热量，用_______表示电流，用_______表示时间，用_______表示导体的电阻。则焦耳定律的表达式是_____________________。 ③上式各物理量的单位分别是：__________________________________________。 ④使用电炉时，发现电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线并不怎么热，为什么？ 3、试列举你家中有哪些电热器？它们使用多高的电压？它们的功率大约是多少？ 4、认识热功率。 ①定义：_______________________________________________________________。 ②用P表示热功率，则定义式：________________。P的单位是____________。 ③将Q=I2Rt代入定义式，得出热功率的另一个表达式______________。 ④物理意义：_______________________________________________________。 5、①各种电热器和电动机、电视机等非电热器上都有铭牌，上面标明的额定功率是否等于热功率？ ②白炽灯是谁发明的？它的发光原理是什么？它的发光效率高么？为了节约用电，你有什么建议？ 反应热的测量与计算 [核心素养发展目标] 1.科学探究：理解反应热(中和热)测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。2.证据推理与模型认知：构建盖斯定律模型，理解盖斯定律的本质，形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。3.科学态度与社会责任：了解盖斯定律对反应热测定的重要意义，增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。 一、中和反应反应热的测量 1．中和热及其数值 (1)概念：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时释放的热量称为中和热。 (2)表示方法：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1。 例1(2018·山西孝义实验中学月考)已知稀盐酸和氢氧化钠稀溶液反应的中和热ΔH ＝－57.3kJ·mol－1，则下列物质间发生反应时放出的热量与57.3kJ最接近的是( ) A．含1mol氢氧化钙的稀溶液与足量稀硫酸反应 B．含1mol硫酸的稀溶液与足量稀氢氧化钠溶液反应 C．含1mol醋酸的稀溶液与足量稀氢氧化钾溶液反应 D．含1mol氢氧化钡的稀溶液与含1mol氯化氢的稀盐酸反应 答案 D 解析中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1 mol 液态水时的反应热。 特别提示 中和反应的实质是H＋和OH－结合生成水，因而理解中和热时要注意以下几点： (1)条件：稀溶液，因浓酸溶液和浓碱溶液稀释时会放出热量。 (2)反应物：酸与碱(在中学化学中，只讨论强酸和强碱反应的中和热)。 (3)生成物及其物质的量：1molH2O(l)。 (4)表述：用文字叙述中和热时，不带“－”；用ΔH表示时，带上“－”。如强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1。 2．中和热的测量 (1)实验装置 将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。电流的热效应(焦耳定律)
《化学反应与能量的变化》学案
2018九年级物理全册 第十六章 第四节 科学探究：电流的热效应教案 (新版)沪科版
初中九年级物理教案15.3电热器电流的热效应学案
高中物理第一章电场电流电流的热效应导学案新人教选修
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