第二单元 化学反应中的能量教案教学设计导入设计

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】：

1、

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。

2、

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。

3、

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5mL 2molL-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1

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

已知

H—H

Cl—Cl

H—Cl

－436.4

242.7

431.8

键能/kJ·mol1

学生计算：吸收热量：

436.4 kJ＋242.7 kJ＝679.1 kJ

放出热量：

431.8 kJ×2＝863.6 kJ

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

2

ΔH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·mol1。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

H—H

N≡N

N—H

－946

391

键能/kJ·mol1

436

计算化学反应N2＋3H2 2NH3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·mol1+436 kJ·mol1×3-391kJ·mol1×6 －

= - 92kJ·mol1

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＝＋178.5 kJ·mol1

表示1 mol CaCO3固体吸收178.5 kJ热量，完全分解生成

1 mol CaO固体和1 mol CO2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：1 mol C与1 mol O2完全反应生成1 mol CO2气体，放出393.6 kJ热量的热化学方程式：

－学生上黑板书写：C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.6 kJ·mol1

投影：练习

3

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：

一、

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

二、反应热（ΔH）

ΔH=反应物的总键能

－

生成物的总键能

ΔH<0

放热反应

ΔH>0

吸热反应。

三、热化学方程式

书写时注意1、标明物质的聚集状态

－

2、标出ΔH数值的正负号，单位是kJ·mol1

3、化学计量数表示参与反应的物质的物质的量

课后作业：“见PPT”

1.

2.

4