這是質量能量轉化守恒定律，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

質量能量轉化守恒定律第 1 篇

課標要求

　　1、了解化學反應中能量轉化的原因和常見的能量轉化形式

　　2、了解反應熱和焓變的含義

　　3、認識熱化學方程式的意義并能正確書寫熱化學方程式

　　要點精講

　　1、焓變與反應熱

　　（1）化學反應的外觀特征

　　化學反應的實質是舊化學鍵斷裂和新化學鍵生成，從外觀上看，所有的化學反應都伴隨著能量的釋放或吸收、發光、變色、放出氣體、生成沉淀等現象的發生。能量的變化通常表現為熱量的變化，但是化學反應的能量變化還可以以其他形式的能量變化體現出來，如光能、電能等。

　　（2）反應熱的定義

　　當化學反應在一定的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為反應在此溫度下的熱效應，簡稱為反應熱。通常用符號Q表示。

　　反應熱產生的原因：由于在化學反應過程中，當反應物分子內的化學鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用，這需要吸收能量；當原子重新結合成生成物分子，即新化學鍵形成時，又要釋放能量。生成物分子形成時所釋放的總能量與反應物分子化學鍵斷裂時所吸收的總能量的差即為該反應的反應熱。

　　（3）焓變的定義

　　對于在等壓條件下進行的化學反應，如果反應中物質的能量變化全部轉化為熱能（同時可能伴隨著反應體系體積的改變），而沒有轉化為電能、光能等其他形式的能，則該反應的反應熱就等于反應前后物質的焓的改變，稱為焓變，符號ΔΗ。

　　ΔΗ=Η（反應產物）—Η（反應物）

　　為反應產物的總焓與反應物總焓之差，稱為反應焓變。如果生成物的焓大于反應物的焓，說明反應物具有的總能量小于產物具有的總能量，需要吸收外界的能量才能生成生成物，反應必須吸熱才能進行。即當Η（生成物）>Η（反應物），ΔΗ>0，反應為吸熱反應。

　　如果生成物的焓小于反應物的焓，說明反應物具有的總能量大于產物具有的總能量，需要釋放一部分的能量給外界才能生成生成物，反應必須放熱才能進行。即當Η（生成物）<Η（反應物），ΔΗ<0，反應為放熱反應。

　　（4）反應熱和焓變的區別與聯系

　　2、熱化學方程式

　　（1）定義

　　把一個化學反應中物質的變和能量的變化同時表示出來的學方程式，叫熱化學方程式。

　　（2）表示意義

　　不僅表明了化學反應中的物質化，也表明了化學反應中的焓變。

　　（3）書寫熱化學方程式須注意的幾點

　　①只能寫在標有反應物和生成物狀態的化學方程式的右邊。

　　若為放熱反應，ΔΗ為“-”；若為吸熱反應，ΔΗ為“+”。ΔΗ的單位一般為kJ·mol-1。②焓變ΔΗ與測定條件（溫度、壓強等）有關。因此書寫熱化學方程式時應注明ΔΗ的測定條件。

　　③熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數或原子數。因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。

　　④反應物和產物的聚集狀態不同，焓變ΔΗ不同。因此，必須注明物質的聚集狀態才能完整地體現出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學方程式中不用“↑”和“↓”。若涉及同素異形體，要注明同素異形體的名稱。

　　⑤熱化學方程式是表示反應已完成的量。

　　由于ΔΗ與反應完成的物質的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數必須與ΔΗ相對應，如果化學計量數加倍，則ΔΗ也要加倍。當反應向逆向進行時，其焓變與正反應的焓變數值相等，符號相反。

　　（4）熱化學方程式與化學方程式的比較

　　3、中和反應反應熱的測定

　　（1）實驗原理

　　將兩種反應物加入儀器內并使之迅速混合，測量反應前后溶液溫度的變化值，即可根據溶液的熱容C，利用下式計算出反應釋放或吸收的熱量Q。

　　Q=-C（T2-T1）

　　式中：C表示體系的熱容；T1、T2分別表示反應前和反應后體系的溫度。

　　（2）實驗注意事項：

　　①作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。

　　②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，且NaOH溶液的濃度須大于鹽酸的濃度。為了使測得的中和熱更準確，所用鹽酸和NaOH的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰陽離子間相互牽制作用就大，電離度就會減少，這樣酸堿中和時產生的熱量勢必要用去一部分來補償未電離分子的離解熱，造成較大的誤差。

　　③宜用有0.1分度值的溫度計，且測量時盡可能讀準，并估讀到小數點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩定一段時間后再讀數，以提高所測溫度的

　　精度。

　　（3）實驗結論

　　所測得的三次中和反應的反應熱相同。

　　（4）實驗分析

　　以上溶液中所發生的反應均為H++OH-=H2O。由于三次實驗中所用溶液的體積相同，溶液中H+和OH-的濃度也是相同的，因此三個反應的反應熱也是相同的。

　　4、中和熱

　　（1）定義：在稀溶液中，酸與堿發生中和反應生成1molH2O（l）時所釋放的熱量為中和熱。中和熱是反應熱的一種形式。

　　（2）注意：中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質的溶解熱、電解質電離的吸收熱等。中和反應的實質是H+與OH-化合生成H2O，若反應過程中有其他物質生成，這部分反應熱也不在中和熱內。

　　5、放熱反應與吸熱反應的比較

　　本節知識樹

　　二、燃燒熱能源

　　課標要求

　　1、掌握燃燒熱的概念

　　2、了解資源、能源是當今社會的重要熱點問題

　　3、常識性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開發

　　要點精講

　　1、燃燒熱

　　（1）概念：25℃，101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，單位為kJ·mol-1。如果是1g物質完全燃燒的反應熱，就叫做該物質的熱值。

　　（2）對燃燒熱的理解

　　①燃燒熱是反應熱的一種，并且燃燒反應一定是放熱反應，其ΔΗ為“-”或ΔΗ<0。

　　②25℃，101kPa時，可燃物完全燃燒時，必須生成穩定的化合物。如果該物質在燃燒時能生成多種燃燒產物，則應該生成不能再燃燒的物質。如C完全燃燒應生成CO2（g），而生成CO（g）屬于不完全燃燒，所以C的燃燒熱應該是生成CO2時的熱效應。

　　（3）表示燃燒熱的熱化學方程式書寫

　　燃燒熱是以員1mol物質完全燃燒所放出的'熱量來定義的，因此在書寫表示燃燒熱的熱化學方程式時，應以燃燒1mol物質為標準，來配平其余物質的化學計量數，故在其熱化學方程

　　式中常出現分數。

　　（4）研究物質燃燒熱的意義

　　了解化學反應完成時產生熱量的多少，以便更好地控制反應條件，充分利用能源。

　　2、能源

　　能提供能量的自然資源，叫做能源。能量之間的相互轉化關系如下：

　　（1）能源的分類

　　①一次能源與二次能源

　　從自然界直接取得的自然能源叫一次能源，如原煤、原油、流過水壩的水等；一次能源經過加工轉換后獲得的能源稱為二次能源，如各種石油制品、煤氣、蒸氣、電力、氫能、沼氣等。

　　②常規能源與新能源在一定歷史時期和科學技術水平下，已被人們廣泛利用的能源稱為常規能源，如煤、石油、天然氣、水能等。人類采用先進的方法剛開始加以利用的古老能源以及利用先進技術新發展的能源都是新能源，如核聚變能、風能、太陽能、海洋能等。

　　③可再生能源與非再生能源可連續再生、永遠利用的一次能源稱為可再生能源，如水力、風能等；經過億萬年形成的、短期內無法恢復的能源，稱為非再生能源，如石油、煤、天然氣等。

　　（2）人類對能源利用的三個時代

　　①柴草能源時代：草木、人力、畜力、大陽、風和水的動力等。

　　②化石能源時代：煤、石油、天然氣。

　　③多能源時代：核能、太陽能、氫能等。

　　（3）燃料充分燃燒的條件

　　①要有足夠的空氣

　　②燃料與空氣要有足夠大的接觸面

　　注意：足夠的空氣不是越多越好，而是通入量要適當，否則過量的空氣會帶走部分熱量，造成浪費。擴大燃料與空氣的接觸面，工業上常采用固體燃料粉碎或液體燃料以霧狀噴出的方法，從而提高燃料燃燒的效率。

　　（4）我國目前的能源利用狀況

　　目前主要能源是化石燃料，它們蘊藏有限且不能再生，終將枯竭，且從開采、運輸、加工到終端的利用效率都很低。我們目前使用的最多的燃料，仍是化石燃料，它們都是古代動植物遺體埋在地下經過長時間復雜變化形成的，除含有C、H等元素外，還有少量S、N等元素，它們燃燒產生SO2、氮的氧化物，對環境造成污染，形成酸雨。此外，煤的不充分燃燒，還產生CO，既造成浪費，也造成污染。

　　（5）解決能源危機的方法：節約能源；開發新能源。

　　3、有關燃燒熱的計算

　　（1）計算公式：Q放=n（可燃物）×ΔΗ

　　（2）含義：一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量，等于可燃物的物質的量乘以該物質的燃燒熱。

　　（3）應用：“熱量值與熱化學方程式中各物質的化學計量數（應相對應）成正比”進行有關計算。

　　（4）應用：“總過程的反應熱值等于各分過程反應熱之和”進行有關計算。

　　4、燃燒熱和中和熱的比較

　　本節知識樹

　　三、化學反應熱的計算

　　課標要求

　　1、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律

　　2、能正確運用蓋斯定律解決具體問題

　　3、學會化學反應熱的有關計算

　　要點精講

　　1、蓋斯定律

　　（1）蓋斯定律的內容

　　化學反應的焓變只與反應體系的始態（各反應物）和終態（各生成物）有關，而與反應的途徑無關。如果一個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應焓變之和與該反應一步完成時的焓變是相同的，這就是蓋斯定律。

　　（2）特點

　　①反應熱效應只與始態、終態有關，與過程無關。

　　②反應熱總值一定。

　　（3）意義

　　有些反應很慢，有些反應不容易直接發生，有些反應的產品不純（有副反應發生），給測定反應熱造成了困難。應用蓋斯定律，可以間接地把它們的反應熱計算出來。

　　2、反應熱的計算

　　（1）依據

　　①熱化學方程式與數學上的方程式相似，可以移項（同時改變正、負號）；各項的系數（包括ΔΗ的數值）可以同時擴大或縮小相同的倍數。

　　②根據蓋斯定律，可以將兩個或兩個以上的熱化學方程式（包括其ΔΗ）相加或相減，從而得到一個新的熱化學方程式。

　　③可燃物完全燃燒產生的熱量=可燃物的物質的量×燃燒熱。

　　注：計算反應熱的關鍵是設計合理的反應過程，正確進行已知方程式和反應熱的加減合并。

　　（2）計算方法

　　列出方程或方程組計算求解。

　　①明確解題模式：審題→分析→求解。

　　②有關熱化學方程式及有關單位書寫正確。

　　③計算準確。

　　（3）進行反應熱計算的注意事項：

　　①反應熱數值與各物質的化學計量數成正比，因此熱化學方程式中各物質的化學計量數改變時，其反應熱數值需同時做相同倍數的改變。

　　②熱化學方程式中的反應熱，是指反應按所給形式完全進行時的反應熱。

　　③正、逆反應的反應熱數值相等，符號相反。

　　④用某種物質的燃燒熱計算反應放出的總熱量時，注意該物質一定要滿足完全燃燒且生成穩定的氧化物這一條件。

質量能量轉化守恒定律第 2 篇

教學目標：

　　一、知識與技能

　　1、知道能量的描述性定義——能使物體“工作”或運動的本領。

　　2、知道能量有不同的表現形式。

　　3、能夠正確區分常見的幾種能量形式。

　　二、過程與方法

　　1、在觀察、實驗等具體操作活動中積累對能量各種不同表現形式的感性認識。

　　2、初步學習在自然界各種不同現象之間尋找可能的內在聯系。

　　三、情感態度與價值觀

　　懂得能量對于人類和自然界的活動有著重要作用。 教學重難點：探究能量大小與物體運動之間的關系。

　　教學準備：課件、“火箭”及“發射器”，實驗表格。

　　教學過程：

　　（一） 導入揭題

　　1. 播放課件“本單元的小詩歌”——“我相信一定是有什么，托起風箏在藍天自由飛翔。我相信，一定是有什么，讓水車在河邊吱呀呀地歌唱。我相信，一定是有什么，讓向日葵綻開金黃燦爛的微笑。„„我要用智慧的大腦，尋找這背后的神奇„„”

　　2. 師問：“你們知道是什么讓風箏飛翔嗎？”“什么讓水車吱呀呀地歌唱？”“什么讓向日葵微笑呢？”（依次出現投影：圖片）

　　3. 生答：風、水、太陽。

　　4. 再出現各種圖片：它們又是依靠什么“工作”或運動的呢？

　　5. 生答。

　　6. 師小結：像這樣能使物體“工作”或運動的本領叫能量。風有風能，水有風能，太陽有太陽能。你還知道哪些能量的名稱？師相機板書。

　　二、討論各種能量的作用。

　　1. 師述：我們生活中存在著這么多種能量，它們都有什么作用呢？

　　2. 討論后回答（看哪個小組說得多）

　　（2） 出示課件：課文中的插圖（逐次出示）。

　　（3） 學生回答

　　a、 太陽光可以使植物生長，還能用來發電，還能使熱水器里的水變熱，能把衣服曬干„„

　　b、 熱能可以將水燒開，還能發電，能把飯煮熟，能給我們取暖„„

　　c、 電能可以使電燈發亮，還能使電動機轉動，使電視機出圖像，使電瓶車跑起來„„ d、 食物中的化學能可以使我們的身體“工作”，還能使我有力氣踢球„„

　　e、 水能可以使水車轉動，可以發電，可以沖洗車輛„„

　　f、 聲能可以使紙片振動，還能使水面泛波„„

　　g、 風能„„

　　３、師小結：太陽能可以發電、曬衣服，熱能可以煮飯、燒水，電能可以使家用電器“工作”，化學能可以使我們的身體“工作”，一句話能量可以使物體運動。可以說，我們生活中處處離不開能量，如果沒有能量，人類和自然界的一切活動都將停止。

　　三、探究能量大小與物體運動之間的關系

　　1. 過渡：那么能量的大小會影響物體運動嗎？它們之間到底有什么樣的關系呢？大家想不想知道？那么我們就用這“火箭發射”的實驗進行探究一下。

　　2. 教師演示：這是“火箭發射器”，橡皮筋拉伸后產生一定的能量，然后把橡筋猛地一松，火箭會彈出去，這個能量的大小與“火箭”發射的高度有何關系？

　　3. 猜測：橡筋能量越大，火箭發射的高度越高。

　　4. 討論方案：怎樣才能使橡筋能量變大？

　　生：把橡筋拉長一些。

　　師：老師為了方便大家測量，在吸管上標上了刻度，（邊說邊演示）拉得越長，刻度越大。

　　師：這是個對比實驗，那么在實驗的過程中應該注意些什么呢？學生討論，完成實驗方案。

　　５、匯報方案

　　生：對比實驗應該注意控制變量，只能有一個變量。

　　師：這里的變量是什么？

　　生：能量。

　　師：如何改變？

　　生：橡筋拉得長、短來改變能量大小。

　　師：不變量又有哪些呢？

　　生：火箭以及發射器都不能改變，發射器的位置也不改變。

　　師：火箭和發射器可以保持不變，那么位置應如何不變呢？

　　生：把發射器的下端與桌面平行，放一點在桌面上，以做支撐，保持不變。

　　師：還有要注意的嗎？

　　生：還要注意、觀察、記錄。

　　師：每個刻度可以發射３次，然后取其平均值，這樣更準確一些。

　　６、開始實驗。教師巡視指導。

　　７、匯報交流。

　　學生帶實驗表格，上如匯報。

　　師生補充、修改。

　　８、小結：從大家的實驗結果中，我們可以發現橡筋拉得越長，也就是能量越大，火箭發射的高度越高，那么其他的物體運動是不是也這樣呢？如風越大，風箏就飛得越高，太陽越大，熱水器的水就越熱„„我們有興趣課后可以做個探究。

　　能量大小與物體之間的關系

　　我們的假設：________________________

　　改變條件：__________________________

　　不變條件：__________________________

質量能量轉化守恒定律第 3 篇

一、教學目標

　　（略）

　　二、教學重難點：

　　探究能量大小與物體運動之間的關系。

　　三、教學準備：

　　課件、“火箭”及“發射器”，實驗表格。

　　四、教學過程：

　　（一）導入揭題：

　　1.播放課件“本單元的小詩歌”——“我相信一定是有什么，托起風箏在藍天自由飛翔。我相信，一定是有什么，讓水車在河邊吱呀呀地歌唱。我相信，一定是有什么，讓向日葵綻開金黃燦爛的微笑。……我要用智慧的大腦，尋找這背后的神奇……”

　　2.師問：“你們知道是什么讓風箏飛翔嗎？”“什么讓水車吱呀呀地歌唱？”“什么讓向日葵微笑呢？”（依次出現投影：圖片）

　　3.生答：風、水、太陽。

　　4.再出現各種圖片：它們又是依靠什么“工作”或運動的呢？

　　5.生答。

　　6.師小結：像這樣能使物體“工作”或運動的本領叫能量。風有風能，水有風能，太陽有太陽能。你還知道哪些能量的名稱？師相機板書。

　　二、討論各種能量的作用。

　　1.師述：我們生活中存在著這么多種能量，它們都有什么作用呢？

　　2.討論后回答（看哪個小組說得多）

　　（2）出示課件：課文中的插圖（逐次出示）。

　　（3）學生回答：

　　a、太陽光可以使植物生長，還能用來發電，還能使熱水器里的水變熱，能把衣服曬干……

　　b、熱能可以將水燒開，還能發電，能把飯煮熟，能給我們取暖……

　　c、電能可以使電燈發亮，還能使電動機轉動，使電視機出圖像，使電瓶車跑起來……

　　d、食物中的化學能可以使我們的身體“工作”，還能使我有力氣踢球……

　　e、水能可以使水車轉動，可以發電，可以沖洗車輛……

　　f、聲能可以使紙片振動，還能使水面泛波……

　　g、風能……

　　３、師小結：太陽能可以發電、曬衣服，熱能可以煮飯、燒水，電能可以使家用電器“工作”，化學能可以使我們的身體“工作”，一句話能量可以使物體運動。可以說，我們生活中處處離不開能量，如果沒有能量，人類和自然界的.一切活動都將停止。

　　三、探究能量大小與物體運動之間的關系。

　　1.過渡：那么能量的大小會影響物體運動嗎？它們之間到底有什么樣的關系呢？大家想不想知道？那么我們就用這“火箭發射”的實驗進行探究一下。

　　2.教師演示：這是“火箭發射器”，橡皮筋拉伸后產生一定的能量，然后把橡筋猛地一松，火箭會彈出去，這個能量的大小與“火箭”發射的高度有何關系？

　　3.猜測：橡筋能量越大，火箭發射的高度越高。

　　4.討論方案：怎樣才能使橡筋能量變大？

　　生：把橡筋拉長一些。

　　師：老師為了方便大家測量，在吸管上標上了刻度，（邊說邊演示）拉得越長，刻度越大。

　　師：這是個對比實驗，那么在實驗的過程中應該注意些什么呢？學生討論，完成實驗方案。

　　５、匯報方案：

　　生：對比實驗應該注意控制變量，只能有一個變量。

　　師：這里的變量是什么？

　　生：能量。

　　師：如何改變？

　　生：橡筋拉得長、短來改變能量大小。

　　師：不變量又有哪些呢？

　　生：火箭以及發射器都不能改變，發射器的位置最好也不改變。

　　師：火箭和發射器可以保持不變，那么位置應如何不變呢？

　　生：把發射器的下端與桌面平行，放一點在桌面上，以做支撐，保持不變。

　　師：還有要注意的嗎？

　　生：還要注意、觀察、記錄。

　　師：每個刻度可以發射３次，然后取其平均值，這樣更準確一些。

　　６、開始實驗。教師巡視指導。

　　７、匯報交流。

　　學生帶實驗表格，上如匯報。

　　師生補充、修改。

　　８、小結：從大家的實驗結果中，我們可以發現橡筋拉得越長，也就是能量越大，火箭發射的高度越高，那么其他的物體運動是不是也這樣呢？如風越大，風箏就飛得越高，太陽越大，熱水器的水就越熱……我們有興趣課后可以做個探究。

　　能量大小與物體之間的關系

　　我們的假設：_________________________________________________

　　改變條件：___________________________________________________

　　不變條件：___________________________________________________

　　____________________________________________________________

質量能量轉化守恒定律第 4 篇

教學目標

　　1、知識與技能

　　(1)領悟伽利略理想斜面實驗中的轉化和守恒的事實;

　　(2)理解能量這個物理量及動能、勢能的物理意義;

　　(3)獨立分析伽利略理想斜面實驗的能量轉換和守恒關系;

　　(4)除伽利略理想斜面實驗以外，能列舉出其它動能與勢能相互轉化和守恒的實例;

　　(5)能夠列舉出不同形式的能量可以互相轉化并可能守恒;

　　(6)理解能量轉化與守恒是一種重要的自然規律，激發學生產生用這一規律解決問題的意識。

　　2、過程與方法

　　(1)體會伽利略分析問題的精妙，學習他能分析出事物本質的方法;

　　(2)體會費恩曼所說話的深刻內涵，體會轉化與守恒的普遍性。

　　3、情感、態度、價值觀

　　(1)體會大自然的多樣性和科學概念的概括性，激發對自然現象的探究欲望和對科學知識的崇尚精神。

　　(2)體會物理規律分析問題的簡潔之美。

　　教學重難點

　　教學重點：

　　理解動能、勢能的含義，體會能量轉化、守恒的普遍存在性。

　　教學難點：

　　培養創新能力，使學生在發現了能量轉化、守恒的普遍存在性后，能馬上意識到這里面存在的巨大的使用前景(就象商人看到了商機)。

　　教學過程

　　導入新課

　　從本章開始，我們研究力學中另外一個重要的物理量：能量，以及它所遵守的規律。大家知道，牛頓是經典力學的奠基人，他提出了三個定律和萬有引力定律，但是他沒有研究過能量(至少沒有深入研究)，課本上有一句話：“‘能量’是牛頓沒有留給我們的少數力學概念之一”至于力學中還有哪些概念牛頓也沒有研究過，有興趣的同學可以自己查找資料。但是能量這一概念并不是牛頓之后才出現的，在伽利略時代，能量及其守恒思想就已經出現。

　　理想斜面實驗是誰“做”的?為了說明什么問題?怎樣“做”的?(伽利略“做”的;為了研究力和運動的關系，證明運動不需要力來維持)

　　讓小球沿一個斜面從靜止開始滾下，小球將滾上另一個斜面，如果沒有摩擦，小球將上升到原來的高度。減小后一斜面的傾角，小球在這個斜面上仍達到同一高度，但這時他要滾得遠些。繼續減小后一斜面的傾角，小球達到同一高度，但滾得更遠些，若將后一斜面放平，由于球永遠達不到原來的高度，所以將永遠滾動下去。

　　伽利略在分析理想斜面實驗時，除了得出：運動不需要力來維持的結論外，他還注意到實驗中反映出一個轉化與守恒的事實(或思想)。

　　1、對理想斜面實驗的初步分析

　　提問1：猜一猜他看出的轉化的事實是什么?(高度與速度，還要具體說一下，如下滑時高度轉化為速度等，若有人直接說出勢能與動能，則指出伽利略時代還沒有這兩個概念)

　　提問2：猜一猜他看出的守恒的事實是什么?(一個與高度有關的量和一個與速度有關的量之和守恒，若回答出勢能、動能之和守恒，引導同上，若回答出高度與速度之和守恒，引導出這是描述物體運動的兩個不同概念，單位都不一樣，無...