化学反应中的能量变化的教学设计.doc

第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化来源:学三维目标：知识与技能：1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式使学生理解化学反应中的能量变化；过程与方法：1、通过实验的引入，亲身感触到化学反应中的能量变化，培养学生的观察能力，调动学生学习的积极性。2、通过对化学反应中能量变化的微观分析、定量计算，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。情感态度与价值观：1、培养学生的分析推理能力、提高学生的识图能力及抽象思维能力。2、培养学生分析综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。教学重点：化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写教学难点：焓变，H的“+”与“-”，热化学方程式的书写教学方法教学中充分利用演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，使学生敢于参与教学过程，敢于提出问题，敢于真正成为课堂的主人。教学过程设计：教师活动学生活动设计意图引入：能量是现在社会迫切需要的能源，那大家熟悉的能源有哪些？而化学反应所释放的热量是日常生活和工农业生产所需能量的主要来源。本节课我们就来学习化学反应中的能量变化。 学生思考回答：风能、电能、水能、热能、潮汐能等。以生活中的现象引入，引发学生思考，激发学生的学习兴趣。 板书：第三节 化学反应中的能量变化过渡：任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。演示实验 1、铝与盐酸反应的实验；2、Ba(OH)2与NH4Cl晶体搅拌实验。提问请回忆学过的化学反应中，哪些是放热反应，哪些是吸热反应？这是化学反应的宏观表现，我们可以直接感受到。【课件引入】：那从微观（化学键的断裂和形成）的角度怎样解释：为什么有些反应是放热的，而有些反应是吸热的？这是我们通过这节课的学习要解决的问题。过渡：今天我们主要来讨论伴随化学反应中的热量变化反应热。指导阅读：阅读课本34页，了解反应热等知识。板书：一、反应热1、定义：2、符号：学生理解、分析学生先分析现象、亲自感触实验结果放热反应：向外界放出能量。如：酸碱中和反应；金属与酸的反应；可燃物的燃烧。吸热反应：向外界吸收能量。如：C和CO2的反应；加热分解反应；Ba(OH)2与NH4Cl晶体搅拌加热。思考问题阅读教材，归纳知识并回答下列问题：1、在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热2、符号用H表示。3、单位一般采用kJ/mol。4、可直接测量，测量仪器叫量热计。（常见量热计图片见附见1）通过亲身体验，引发学生探究的欲望。对学生的知识进行检验培养学生的自学归纳能力。3、单位：4、测量仪器：5、研究对象：设问：化学反应伴随有能量变化的宏观表现，那么，其能量变化的微观实质又是什么？我们以H2和Cl2反应生成HCl为例，来探讨和分析反应热的微观实质。给出讨论提纲1、怎样从化学键的角度来分析上述反应的实质？2、从化学键的角度出发，分析H2和Cl2反应时的能量变化【过渡】以上我们只是粗略的从大、小的角度分析了化学反应中的能量变化，那么，我们能否把每一个具体反应的热效应即反应热具体的算出来？请大家看投影。课件：请大家根据以下实验数据计算出反应：H2 + Cl2= 2HCl的反应热。实验数据：1、1mol H2分子中的化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；2、1mol Cl2分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；3、1molH和1molCl结合生成1molHCl分子中化学键形成时要释放431 kJ能量。课件：H2 + Cl2= 2HCl反应的能量变化示意图。【见附件2】说明由以上计算可知，1molH2与1mol Cl2反应生成2molHCl放出183 KJ的能量，即该反应的反应热为183 KJ/mol。这与实验测得的该反应的反应热（184.6 KJ/mol）很接近。【设疑】：对于不同的化学反应，其反应完成后的热量变化（即反应热）各不相同，有的放热，有的吸热，那么，我们怎么用H来表示某一个反应是放热反应还是吸热反应呢？【指导阅读】课本P3536，并完成下面的思考题1、对放热反应，H为 数，即H 0；对吸热反应，H为 数，即H 0 。2、H的“”“”号 的涵义？【追问】：为什么要这样规定？【课件】化学反应中的能量变化示意图【见附件3】【讲解】从上图可以看出，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转变成生成物时放出能量，这是放热反应，H0。【强化】对比以前的吸放热的书写方式，加深对H的“”与“”的理解：可以认为H是物质所具有的能量在反应前后的变化量。【课件】【学生讨论练习3】【提问】通过练习你可以得到哪些启示？【小结】：本节课我们主要从微观的角度分析了化学变化中的能量变化，同时知道每一个具体的化学反应都对应一个反应热；为了区别化学反应是吸热还是放热，我们规定了H的正负号。【作业】【反馈提升练习】5、一般研究的是一定压强下，在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。学生回忆高一知识讨论回答 学生边看边思考，加深理解讨论分析：从微观的角度解释宏观反应热的问题。小组发言，教师总结：该反应为放热反应，则反应物H2和Cl2在拆开HH键和ClCl键时因克服原子间的相互作用吸收热量，形成HCl键即原子重新组合成生成物的分子时释放能量，由于最终放热，说明生成新化学键所释放的能量比拆开旧化学键所要吸收的能量大，依据是能量守恒定律。根据给出的数据和刚才的讨论结果，思考如何计算。学生思考并板书：反应物分子断裂时所吸收的总能量：436KJ+243KJ=679 kJ生成物分子形成时所释放的总能量:431KJ/mol2mol=862 kJ因为释放能量862KJ吸收能量679KJ，所以反应最终放热放出能量：862KJ-679KJ=183KJ倾听思考对于放热反应，规定其H为“”或H0。思考后回答：对于放热反应，反应后反应本身的能量降低，因此规定其H为“”；对于吸热反应，反应后反应本身的能量升高，因此规定其H为“”。倾听理解例：H2(g)Cl2(g)2HCl(g)QH2(g)Cl2(g)2HCl(g);H184.6KJ/mol1、已知1molH2(g)与1mol Cl2(g)反应生成2molHCl(g)放出184.6 KJ的能量，那么，H为 。2、1molC与1mol水蒸气反应，生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5KJ的热量，H 。3、已知1molH2(g)与1mol Cl2(g)反应生成2molHCl(g)放出184.6 KJ的能量，那么，2molH2(g)与2mol Cl2(g)反应生成4molHCl(g)的H为 。学生思考：2molH2(g)与2mol Cl2(g)反应生成4molHCl(g)的反应热与1molH2(g)与1mol Cl2(g)反应生成2molHCl(g)的反应热不同。原因是拆开2molH2(g)与2mol Cl2(g)分子中的化学键所消耗的能量与拆开1molH2(g)与1mol Cl2(g)分子中的化学键所消耗的能量不同，且生成不同物质的量的HCl时所放出的能量也不同。总结：1、反应物或生成物的种类或状态相同时，反应热的数据与化学计量数成正比。2、在表示某一反应的反应热时，须注意两点：一是反应热的正负、二是反应热的单位。注意：无论化学计量数是否等于1，H的单位规定写为“KJ/mol”。整理归纳培养学生归纳表达能