2017-2018学年高中化学 第一章 化学反应与能量 第1节 化学反应与能量的变化教案 新人教版选修4

1、第一节化学反应和能量变化一、教学设计通过化学2的学习，学生已经知道物质的化学反应产生新的物质，伴随着能量的变化；众所周知，反应物中化学键的断裂和产物中化学键的形成是化学反应中能量变化的主要原因，而化学能和热能之间的转换是通过探究实验来经历的。同时，我们也定性地理解了吸热和放热反应，并且理解了这些能量变化通常表现为热的变化。 人类所需的大部分能量都是由化学反应产生的。我们了解能量与人类社会发展的密切关系，也对研究化学反应及其能量变化的意义有一定的了解。 在此基础上，本章将继续引导学生加深对化学反应中物质变化和能量变化的理解，并通过定量讨论“质量”和“能量”之间的关系来进一步理解化学反应的本质。教

2、科书与学生的原始知识密切相关。首先，介绍了反应热的概念、符号和常用单位。以1摩尔H2和1摩尔氯气生成2摩尔氯化氢的反应为例，结合实验数据，从微观角度定量讨论了该反应中能量的变化，并引入了热化学反应方程。这部分内容的呈现注重用简洁的插图来说明抽象的内容，注重学生的学习过程和知识形成过程，在教学中应充分利用。本节教学重点：化学反应中的能量变化，写热化学方程。本节的教学难点： h的焓变化 和-热化学方程的编写。教学建议如下：根据教学内容，这一节可以分两步教。(一)关于焓变化和反应热在教学中，我们应该注意和澄清以下几点：1.教学方法应充分调动学生利用已有知识学习新内容的积极性，可通过教学与讨论相结合、

3、注重启发和问题驱动来进行。2.教学过程可围绕以下内容实施：(1)反应热等于特定条件下的焓变化，用 h表示，单位为kJ/mol；(2)反应热的原因；(3)根据质量守恒定律和能量守恒定律，特定反应的反应热值应该是当产物化学键形成时释放的总能量和当反应物化学键断裂时吸收的总能量之差。(4)由于反应后释放的热量降低了反应系统的能量(增加了环境的能量)，放热反应的 H为“-”，H0为；吸热反应增加了反应系统的能量(减少了环境的能量)，并且 h是， h0。还应该注意的是，我们的研究对象是恒压条件下的反应。一些反应可以直接测量能量变化，而另一些则不能直接测量。3.由于抽象的内容难以理解，在教学方法上应充分利

4、用教材中的两幅插图。另外，我们可以利用视听教学方法和多媒体软件进行可视化教学，从而帮助学生理解 H的含义及其与放热反应和吸热反应的关系。本节教学的重点是反应热的推导，教学设计可以按照以下过程进行：相关旧知识的简要回顾(相关基础)提问(创设问题情境)数据分析讨论和交流形成理解巩固理解描述：相关基础：化学反应产生新的物质，伴随着能量的变化。回忆吸热和放热反应，并给出例子。问题情景：化学键断裂与化学反应中的形成和能量之间的关系。为什么在化学反应过程中会发生能量变化(以1摩尔H2和1摩尔氯气反应生成2摩尔氯化氢为例)？从微观角度分析，让学生带着问题学习。数据分析：显示氢氢、氯氯和氢氯的键能数据和实验测

5、得的反应热数据应该指出的是，化学反应中能量变化的大小首先取决于化学键的强度，对于特定的反应，它的能量也与物质的质量密切相关(对它的理解对于正确地写出热化学反应方程和以后进行相关计算是非常重要的)。(2)关于热化学方程教科书对科学文献中热化学方程的表述提出了问题：热化学方程和我们熟知的化学方程有什么区别？然后，用对比法激发学生的思维。通过实例教学，学生可以很容易地理解化学方程的局限性，介绍热化学方程的必要性和定义。正确书写热化学方程是教学中的一个难点。一方面，要引导学生对化学方程式和热化学方程式进行比较和总结，找出它们的区别和联系，让学生理解为什么在写热化学方程式时要注明物质的聚集状态，这样学生

6、才能在理解的基础上正确地写热化学方程式。另一方面，我们应该加强练习，及时巩固，形成良好的写作习惯。建议通过自学来完成这部分的学习。具体措施如下：教师提出题目学生讲授自己的课本通过比较找出与化学方程式的异同总结整理交流(列表汇报)。提出课题：如何在化学方程式中正确反映热量的变化？老师也可以问一些问题来加强正确和规范的写作。例如：1.写热化学方程式时，你需要指出反应温度和压力吗？( h因温度和压力不同而不同，除非另有说明，一般指101千帕和25)2.对于同一物质的反应，当物质的聚集态不同时，它们的 H是否相同？3.热化学方程式中每种物质前的化学计量数是否代表分子数？当化学计量数不同时，它们的 H是

7、否相同？4.放热反应和吸热反应如何对应 H的“”和“-”？二、活动建议化学反应释放的能量是主要的能源之一。事实上，反应热不仅与我们的生活密切相关，而且对化学生产也有重要意义。为了加深学生对学习反应热的重要性的理解，实现知识在实践中的应用，建议学生查阅资料和交流，如出版墙报。实际活动1.作为热量计的仪器设备，其隔热效果必须更好。它可以用保温杯制作，也可以用块状聚苯乙烯泡沫塑料制作，带有类似小烧杯外径的隔热套，以保证实验过程中的隔热效果。如果我们按照教科书中的方法，我们必须使小烧杯的口与大烧杯的口平齐，以减少热量损失。2.盐酸和氢氧化钠溶液的浓度应准确配制，氢氧化钠溶液的浓度应略大于盐酸的浓度。为

8、了使测量的中和热更准确，盐酸和氢氧化钠溶液的浓度应该小而不是大。如果浓度太大，溶液中阴离子和阳离子之间的相互作用将会很大，表观电离度将会降低。因此，酸碱中和过程中产生的热量必须部分用于补偿非电离分子的电离热，从而导致较大误差(低)。3.应使用0.1分钟刻度的温度计，测量读数应尽可能准确，并应估计为小数点后第二位。温度计的水银球应完全浸入溶液中，读数前应稳定一段时间，以提高测量温度的准确度。4.实验操作要快，以减少热量损失。第三，交流问题思考和交流建议组织学生认真思考，做出回答，分组交流，然后与本章中的“归纳与思考”进行比较进行修正。四、练习参考(a)参考答案1.过程中释放或吸收的能量2.化学反

9、应的本质是反应物分子中的化学键断裂形成新的化学键，这些化学键重新结合成产物分子。旧键断裂时需要吸收能量，新键形成时需要释放能量。当反应完成时，如果产物释放的能量大于反应物吸收的能量，则反应是放热的；如果产物释放的能量小于反应物吸收的能量，并且反应物需要吸收能量才能转化为产物，那么反应是吸热的。(二)补充练习1.以下陈述不正确()。A.不加热也会发生放热反应B.除了热能，化学反应过程中的能量变化也可以是光能、电能等等C.需要加热的化学反应不一定是吸热反应D.化学反应的热效应值与参与反应的物质数量有关2.将铁粉和硫磺粉混合并加热，反应一发生就停止加热，反应可以继续进行，直到新材料硫化亚铁完全生成。这一现象说明了()。A.该反应是吸热的B.这个反应是放热的C.铁粉和硫磺粉在常温下很难反应D.硫化亚