化学反应中的热效应教案

化学反应中的热效应教案一、教学目标1.知识与技能目标理解化学反应中能量变化的主要原因，能说出化学反应中能量变化与反应物、生成物能量的关系。掌握热效应、焓变的概念，能正确书写热化学方程式，理解热化学方程式的意义。学会利用盖斯定律进行反应热的计算。2.过程与方法目标通过实验探究，培养学生观察、分析和解决问题的能力，提高学生的实验操作技能。通过对化学反应中能量变化的分析，培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力。通过盖斯定律的学习，培养学生运用科学方法解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目标通过对化学反应中能量变化的学习，让学生体会化学与生活、社会的紧密联系，培养学生学习化学的兴趣。通过实验探究和科学探究活动，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。二、教学重难点1.教学重点化学反应中能量变化的原因。热效应、焓变的概念及热化学方程式的书写。盖斯定律及其应用。2.教学难点焓变与反应热的关系。热化学方程式的书写及意义。盖斯定律的理解和应用。三、教学方法讲授法、实验法、讨论法、探究法相结合四、教学过程（一）课程导入（5分钟）通过播放一段关于燃烧煤炭取暖、汽车燃烧汽油驱动等日常生活中常见的化学反应释放能量的视频，引发学生对化学反应中能量变化的关注。提问学生："在这些化学反应中，能量是如何变化的？能量变化的原因是什么？"引导学生思考，从而引出本节课的主题化学反应中的热效应。（二）知识讲解（20分钟）1.化学反应中能量变化的原因以氢气与氯气反应生成氯化氢为例，从微观角度分析化学反应中能量变化的原因。讲解化学键的断裂和形成与能量变化的关系：化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成会释放能量。当反应物分子间的化学键断裂时所吸收的总能量大于生成物分子间化学键形成时所释放的总能量，反应吸收能量，反之则反应释放能量。2.热效应与焓变热效应：化学反应过程中所释放或吸收的能量，通常叫做反应热，恒压条件下的反应热又称为热效应。焓变：介绍焓的概念，焓是与内能有关的物理量。恒压条件下，反应的热效应等于焓变，用符号ΔH表示，单位常用kJ/mol。强调ΔH的正、负表示的意义：ΔH>0，表示反应吸热；ΔH<0，表示反应放热。（三）实验探究（20分钟）1.实验目的：探究盐酸与氢氧化钠溶液反应中的能量变化。2.实验用品：仪器：烧杯、温度计、玻璃棒、量筒。药品：0.5mol/L盐酸、0.5mol/L氢氧化钠溶液。3.实验步骤用量筒量取50mL0.5mol/L盐酸，倒入烧杯中，测量并记录盐酸的温度（t1）。用另一量筒量取50mL0.5mol/L氢氧化钠溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度（t2）。将氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌，观察溶液温度的变化，记录反应后的最高温度（t3）。4.数据处理计算反应中放出的热量（Q）：Q=cmΔt，其中c为溶液的比热容，m为溶液的质量，Δt=t3[(t1+t2)/2]。假设溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)，溶液的密度近似为1g/mL，则m=50g+50g=100g。计算该反应的焓变（ΔH）：根据化学方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O，n(HCl)=n(NaOH)=0.05L×0.5mol/L=0.025mol，所以ΔH=Q/n，注意单位换算，将Q的单位换算为kJ。5.实验结论：通过实验得出盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应，ΔH<0。（四）热化学方程式（20分钟）1.热化学方程式的概念：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。2.热化学方程式的书写步骤写出正确的化学方程式，并注明反应的条件。在方程式的右边注明各物质的聚集状态（s、l、g、aq）。根据实验测量或理论计算，在方程式的右边写出反应的焓变ΔH，ΔH与化学计量数相对应，且要注明"+"或""以及单位。3.热化学方程式的意义不仅表明了化学反应中的物质变化，还表明了化学反应中的能量变化。例如，H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=285.8kJ/mol，表示1mol氢气与1/2mol氧气完全反应生成液态水时放出285.8kJ的热量。4.课堂练习写出下列反应的热化学方程式：1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，吸收68kJ热量。2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量。请学生上台板演，教师进行点评和纠正，强化热化学方程式的书写规范。（五）盖斯定律（20分钟）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，其反应热是相同的。也就是说，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。2.盖斯定律的应用通过实例讲解如何利用盖斯定律进行反应热的计算。例如：已知①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=393.5kJ/mol②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=283.0kJ/mol求C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的ΔH。引导学生分析：由①②可得目标反应，所以ΔH=ΔH1ΔH2=393.5kJ/mol(283.0kJ/mol)=110.5kJ/mol。3.课堂练习已知：①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ/mol④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol下列关系中正确的是（）A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0让学生思考并回答，教师进行讲解和总结，巩固盖斯定律的应用。（六）课堂小结（10分钟）1.请学生回顾本节课所学内容，包括化学反应中能量变化的原因、热效应与焓变、热化学方程式的书写及意义、盖斯定律及其应用等。2.教师进行补充和完善，强调重点和难点内容，帮助学生梳理知识体系，强化记忆。（七）课堂作业（5分钟）1.书面作业写出下列反应的热化学方程式：2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，放出484kJ热量。1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=221kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=393.5kJ/mol求CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔH。2.拓展作业查阅资料，了解化学反应中能量变化在生活和生产中的其他应用，并写一篇短文介绍。思考如何提高燃料的燃烧效率，减少能量损失，下节课进行讨论。五、教学反思通过本节课的教学，学生对化学反应中的热效应有了较为系统的认识，掌握了热效应、焓变、热化学方程式及盖斯定律等重要概念和