《第二单元化学反应中的能量》教学设计(江苏省县级优课)-化学教案

专题2化学反应与能量转化第二单元化学反应中的热量第一课时【教学对象】：高一年级【教材分析】：高中化学新课程强调能源问题的学习，把化学反应与能量转化联系起来，帮助学生从化学的视角认识自然、环境、能源和社会的关系，让学生了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性，是非常重要的。因此教材设置了化学反应中的热量这一单元，让学生认识化学反应不仅有物质变化，还有能量变化。【学情分析】：高一学生对化学重视程度不够，出现两极分化现象，少数学生对化学学习非常感兴趣，大多数学生想逃避化学学习；高考导向对学生影响较大，在江苏选化学的学生比例小，而且都是精英，让很多学生对化学望而生畏。【三维目标】：知识与技能：认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，了解化学反应中热量变化的实质；能利用多个角度判断放热反应和吸热反应，了解反应热的含义，初步学会热化学反应方程式的书写。过程与方法：利用化学实验让学生动手并感知化学反应中的能量变化；通过多媒体ppT简化教学书写，课堂内容运行流畅；学生参与问题的讨论总结，使课堂气氛活跃。情感态度价值观：培养学生的动手能力，增强自信心，认识能源与社会的关系，增强社会责任感。【教学重点】：理解化学反应中能量变化的实质，结合反应热正确书写热化学反应方程式。【教学准备】：1、完整的PPt课件2、实验仪器和药品：2mol·L-1盐酸、镁条、氢氧化钡晶体、氯化铵晶体、试管、100mL烧杯、玻璃棒、砂纸【教学过程】：在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生能量变化，你能根据你的经验和所学过的知识，说出化学反应中能量之间的转化形式吗？学生回答：化学能可以转化为光能、电能、热能，反之光能、电能、热能也能转化为化学能。许多化学反应的能量变化主要表现为热量的放出或吸收，本节课我们首先来探究一下放热反应和吸热反应，我们从三个不同的角度感受放热反应和吸热反应的区别。投影：一.放热反应吸热反应吸热反应和放热反应的“三区别”：(1)实验感知：吸收热量的化学反应叫吸热反应，放出热量的化学反应叫放热反应；(2)宏观上：反应物的总能量与生成物的总能量有差异，若前者小为吸热反应，否则为放热反应；(3)微观上：断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量有差异，若前者大为吸热反应，否则为放热反应。接下来我们先从实验感知放热反应和吸热反应，投影：实验要求，学生动手实验实验1向一支试管中放入用砂纸打磨光滑的镁条，加入5mL2molL-1盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉实验2在250mL小烧杯中加入约20g经研磨的氢氧化钡晶体，然后加入约10g氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合。用手触摸烧杯外壁，反应混合物的温度有什么变化？学生描述实验现象和结论：实验1试管外壁发烫，说明镁条和盐酸反应放出热量；实验2烧杯底部冰凉，说明氢氧化钡晶体氢氧化钡晶体和氯化铵晶体搅拌后发生反应，并且反应吸热。归纳总结：放热反应：有热量放出的化学反应吸热反应：吸收热量的化学反应提问：你能根据你所学的知识、做过的实验以及看过的资料总结一下，哪些反应属于放热反应，哪些反应属于吸热反应吗？学生讨论结果：常见的放热反应：①燃烧②中和反应③活泼金属与H2O或酸的反应④大多数化合反应。⑤铝热反应常见的吸热反应：①CO、H2还原金属氧化物的反应②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应③大多数分解反应。④C+H2O=CO+H2;C+CO2=2CO再从宏观物质能量变化的角度讨论化学反应中的能量变化，主要以图像的形式表示。通过观察图像让学生总结学生归纳放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量总结：吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量然后我们从微观领域探究化学反应中能量变化的本质提问：化学反应的本质是什么？学生回答：反应物中旧键的断裂，生成物中新键的形成追问：旧键的断裂和新键的形成过程中能量怎样变化？学生回答：化学键断裂需要吸收能量，形成化学键需要放出能量。我们先来了解一下什么是键能。键能：拆开或者形成1mol气态物质中的共价键所吸收或者放出的能量通过计算判断1molH2与1molCl2反应，生成2molHCl的能量变化H—HCl—ClH—Cl键能/kJ·mol－1436.4242.7431.8已知学生计算：吸收热量：436.4kJ＋242.7kJ＝679.1kJ放出热量：431.8kJ×2＝863.6kJ得出结论：放出的热量比吸收的热量多184.5kJ,即反应放出热量184.5kJ，该反应为放热反应。为了更方便的表示化学反应过程中能量的变化，所以我们引入了“反应热”这样一个新名词投影：二．反应热(ΔH)ΔH=反应物的总键能－生成物的总键能H—HN≡NN—H键能/kJ·mol－1436946391ΔH称为反应热，表示化学反应过程中放出或吸收的热量，数值上等于反应物的总键能减去生成物的总键能，单位是kJ·mol－1。当ΔH<0时，说明化学反应中吸收的能量小于放出的能量，所以反应为放热反应；当ΔH>0时，说明化学反应中吸收的能量大于放出的能量，所以反应为吸热反应。投影已知计算化学反应N2＋3H22NH3的反应热ΔH并判断反应是放热反应还是吸热反应学生回答：ΔH=反应物的总键能－生成物的总键能=946kJ·mol－1+436kJ·mol－1×3-391kJ·mol－1×6=-92kJ·mol－1因此该反应为放热反应如果我们将化学方程式和ΔH相结合，那就可以知道化学反应不仅发生了物质变化，还可以知道反应过程中的能量变化，这种化学方程式称为热化学方程式。投影：三.热化学方程式1．含义：可以表示化学反应中放出或吸收热量的化学方程式。2．意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。如热化学方程式CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.5kJ·mol－1表示1molCaCO3固体吸收178.5kJ热量，完全分解生成1molCaO固体和1molCO2气体。热化学方程式书写“三步骤”写出配平的化学方程式；注明物质的聚集状态，g、l、s分别表示气态、液态、固态；化学计量数表示参与反应物质的物质的量，正确计算出ΔH的数值并完整写出。练习：1molC与1molO2完全反应生成1molCO2气体，放出393.6kJ热量的热化学方程式：学生上黑板书写：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.6kJ·mol－1投影：练习通过观察，可以直接否定C和D,C因为没有标出物质的状态，D中H2O的状态标错了，A、B都表示2molH2与1molO2反应生成2molH2O，题中给出的是0.5molH2反应放出的热量142.9kJ，因此2molH2完全反应放出的热量为571.6kJ，所以B正确。课堂小结：本节课学习的要点1、学会多角度判断放热反应和吸热反应2、理解ΔH的含义3、初步学会热化学反应方程式的书写板书设计：放热反应和吸热反应有热量放出的化学反应放热反应反应物总能量高于生成物总能量ΔH<0吸收热量的化学吸热反应反应物总能量低于生成物总能量ΔH<0