归纳与整理名师教学设计2

第二章

化学反应与能量

第一节

化学能与热能

第一课时

三维目标

1．知识与技能：

（1）知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；了解放热反应和吸热反应，知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；

（2）通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。

2．过程与方法：

（1）通过实验，理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；

（2）通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。

3．情感态度价值观：

（1）感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；[来源:学科网]

（2）通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。

教学重点

化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

教学难点

从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。

教学过程：

[创设问题情景]

在一支试管中放入一小块生石灰，加入少量水，让学生观察实验现象，再让学生用手触摸试管外壁，然后要求学生回答观察到了什么现象？触摸试管外壁时有何感觉？说明什么问题？并要求学生写出反应方程式。

[结论]

生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙，试管发烫，说明反应放出了热能。

[设问]

热能是能量的一种表现形式。那么，除刚才的这个反应，其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢？其表现形式又是怎样的？根据你已有的知识经验举例说明。

[学生举例、说明] [归纳小结] 物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为热量的变化。

[设疑]

那么，化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢？这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨，从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。

[学生分组实验]

见教材实验2-1。

[思考与讨论] 用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，那么，你将采取哪些简单易行的办法

来了解反应中的热量变化？各有什么优缺点？

[反思、交流与评价] 1、实验过程中，你自己最满意的做法是什么？最不满意的做法是什么？

2、在思考、讨论的过程中，其他同学给了你哪些启示？你又给了他们哪些启示？

[演示实验] 见教材实验2-2 [思考与讨论] 1、通过观察实验现象，你得出了哪些结论？写出反应方程式。

2、你觉得做这个实验时需要注意哪些问题？还可以做哪些改进？实验中对你最有

启发的是什么？

[小结] 化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化，有的放热，有的吸热。

[设疑] 通过前面的学习，我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的，而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的，那么，作为一类重要而常见的反应，酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢？下面，请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。

[学生分组实验] 建议按教参P.22页的三组对比实验进行。

[讨论与交流] 1、通过实验，你得出什么结论？如何解释？

2、通过这个实验，你学到了哪些知识？学会了哪些研究方法？

3、要明显的感知或测量反应中的热量变化，实验中应注意哪些问题？如何减小你与同组同学的实验结果的差异？

4、听完其他小组的汇报，发现他们的哪些做法比你们好？哪些不如你们的好？你现在是否又有了新的想法？假如要让你设计一个能较准确地测量反应中热量变化的装置，它的大体构造是怎样的，你可以和同学交流探讨共同确定。

[教师讲解] 1、中和反应都是放热反应。

2、三个反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但本质是相同的，都是氢离子与氢氧根离子反应生成水的反应，属于中和反应。由于三个反应中氢离子与氢氧根离子的量都相等，生成水的量也相等，所以放出的热量也相等。

3、中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称为中和热。

4、要精确地测定反应中的能量变化，一是要注重“量的问题”，二是要最大限度地

减小实验误差。

[总结] 本节课我们结合已有的知识经验，以实验为主要的研究手段，初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。相信通过学习，同学们会有许多收获。但是，随着学习的深入，也必然会有更深层次的问题涌现出来，比如：化学反应中为什么伴随有能量的变化？为什么有的反应放热，有的反应吸热？如何来合理地表达反应中的能量变化？等等。这些问题我们将在下一节课上进一步探讨。

补充练习

1、下列反应中属吸热反应的是

A

镁与盐酸反应放出氢气

B

氢氧化钠与盐酸的反应

C

硫在空气或氧气中燃烧

D

Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应

2、下列说法不正确的是

A

化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B

放热反应不需要加热即可发生

C

需要加热条件的化学反应都是吸热反应

D

1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。

城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是CO、H2的混合气体，它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气。试回答：

写出制取水煤气的主要化学方程式————————————，该反应是——————反应（填吸热、放热）。

设液化石油气的主要成分为丙烷（C3H8 ）,其充分燃烧后产物为CO2和

H2O，试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需氧气的质量比。

比较完全燃烧同体积下列气体需要的空气体积的大小：

天然气（以甲烷计）、石油液化气（以丁烷C4H10计）、水煤气（以CO、H2体积比1：1计）

两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说

反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗？为什么？

第二课时

教学目标：

1、

初步学会热化学方程式的书写。能说出中和热的涵义。通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法。

2、通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。

重点难点：吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。

教学过程：

[设疑]：通过前面的学习，我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的，而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的，那么，作为一类重要而常见的反应，酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢？下面，请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。

[学生分组实验]: 1、

重分组完成上节课的演示实验；

2、

按教参P22页的三组对比实验进行。

完成下列表格

表一：铝与盐酸反应

实验步骤

眼睛看到的现象

用手触摸的感用温度计测量的数觉

据

在一支试管中加入

2~3ml 6mol/L的盐酸

向盐酸溶液中插入

用砂纸打磨光的铝条

结论

表二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应

实验步骤

实验现象

将晶体混合后立即用玻

璃棒快速搅拌混合物

用手触摸烧杯下部

用手拿起烧杯

得出结论

将粘在一起的烧杯放在

成盛有热水的烧杯上一会儿拿起

反应完后移走烧杯上的

多孔塑料片，观察反应物

用化学方程式表示上述反应：_______________________________________

表三：强酸与强碱反应对比实验

反应物及酸

HNO3 50ml

用量

1mol/L 碱

NaOH

50ml 1mol/L 混合前的

温度

混合后的

温度

结论

HCl 50ml

1mol/L NaOH 50ml

1mol/L HCl 50ml

1mol/L KOH 50ml

1mol/L

对实验进

行归纳和概括

[讨论与交流] 1、通过实验，你得出什么结论？如何解释？

2、通过这个实验，你学到了哪些知识？学会了哪些研究方法？

3、要明显的感知或测量反应中的热量变化，实验中应注意哪些问题？如何减小你与同组同学的实验结果的差异？

4、听完其他小组的汇报，发现他们的哪些做法比你们好？哪些不如你们的好？你现在是否又有了新的想法？假如要让你设计一个能较准确地测量反应中热量变化的装置，它的大体构造是怎样的，你可以和同学交流探讨共同确定。

[教师讲解] 1、中和反应都是放热反应。

2、三个反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但本质是相同的，都是氢离子与氢氧根离子反应生成水的反应，属于中和反应。由于三个反应中氢离子与氢氧根离子的量都相等，生成水的量也相等，所以放出的热量也相等。

3、中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称为中和热。

4、要精确地测定反应中的能量变化，一是要注重“量的问题”，二是要最大限度地减小实验误差。（实验报告册）

[提出问题] 前面我们通过对具体反应的分析，从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量变化的主要原因，知道了化学能和其它能量是可以相互转变的，还知道化学反应中能量变化通常表现为热量的变化。那么，怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢？你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法，并对其他同学提出的表达方式作出评价。

[教师讲解]

热化学方程式的含义及朗读和书写的注意点

[练习反馈]：乙炔（

C2H2）气体在氧气中完全燃烧会放出大量的热，形成

高温火焰，可以用于焊接或切割金属。已知0.5 mol乙炔完全燃烧生成液态水会放出649 kJ的热量，试写出反应的热化学方程式，并计算1Kg乙炔完全燃烧放出的热量。

[教师讲解] 乙炔是一种重要的烃类，煤、石油、天然气的主要成分也是各种烃类，它们在燃烧时都会放出大量的热，所以煤、石油、天然气在能源中扮演了极为重要的角色，对促进人类社会的发展具有重要的作用。

[阅读相关图片、资料或播放录像] [思考、交流]: 根据你的经验体会，谈谈你对当前能源利用、开发及能源危机的看法。

[总结]: 化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其它能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。

补充练习：

1、下列说法不正确的是

（

C

）

A

化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B

物质燃烧和中和反应均放出热量

C

分解反应肯定是吸热反应

D

化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量

2、下列说法不正确的是

（

BC

）

A

化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B

放热反应不需要加热即可发生

C

需要加热条件的化学反应都是吸热反应

D

1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。

3、有专家指出，如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实，则下列说法中，错误的是

（

B

）

A 可消除对大气的污染

B可节约燃料

C 可缓解能源危机

D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源

4、已知破坏1mol N≡N键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2（g）和3 molH2（g）完全转化为

NH3(g)的反应热的理论值，并写出反应的热化学方程式。

5、“用天然气、煤气代替煤炭作为民用燃料”这一改变民用燃料结构的重大举措，具有十分重大的意义。请分析其优点，并将你的观点和同学讨论交流。

6、近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的（

D

）

A、

铝质轻，便于运输、贮存，且安全

B、

铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制

C、

在地球上，铝矿资源丰富

D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础

分析：铝质轻，燃烧时放热多，在地壳中是含量最大的金属元素，铝矿资源丰富，这些都是用铝作为新型燃料的有利条件，但是电冶铝本身需要消耗大量的能量，从这一点考虑，如果没有开发出新的冶炼金属铝的技术，则用铝作为新能源的做法是不合算的。所以D说法错误。