第二单元 化学反应中的能量教学实录与评析

化学反应中的热量变化

（苏教版化学2专题2第二单元）

江苏省东台中学

梅德成

课程标准、教材以及学生分析

能源是国民经济发展和人民生活所必须的重要物质基础。每一种能源的发现和利用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的的水平；能源科学技术的每一次重大突破，都引起一场技术革命。正是基于这一认识，新课程突出了化学反应与能量转化这一内容教学。在初中化学中，学生已初步学习了“化学反应中的能量变化”的一些知识，知道吸热反应和放热反应，本教材第1专题又学习了化学键的知识，此时，教材安排“反应中的热量变化”这部分内容，使学生能更好地理解化学反应的实质，化学反应中能量变化的根本原因是由化学键的断裂和形成引起的。在选修模块《化学反应原理》中，将从科学概念的层面和定量的角度更深入的学习，因此，本专题的内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修《化学反应原理》奠定必要的基础。

教学目标

1.知识与技能：了解常见的放热反应和吸热反应，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。初步学习热化学方程式的书写，并能进行一些简单的能量变化计算。

2.过程与方法：通过对化学反应中能量变化的微观分析、定量计算，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。通过热化学方程式与化学方程式的比较，培养学生运用比较、归纳、概括等思维方法。

3.情感态度与价值观：通过实验和探究，进一步形成交流、合作的学习习

惯。初步建立化学反应的能量观。

教学重点

从本质上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；吸热反应和放热反应；热化学方程式的书写和简单计算。

教学难点

吸热反应和放热反应的判断；热化学方程式的书写和简单计算。

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教学方法、手段

实验探究、理论探究等启发式探究教学。

教学用品

电脑、投影仪、幻灯片、盐酸、镁条、试管、经研磨的氢氧化钡晶体、氯化铵晶体、塑料薄膜袋、塑料绳。

教学流程图

创设情境：

通过H2和Cl2的剧烈反应实验视频，引起学生的探究兴

趣，提出探究的方向。

理论探究：

以H2与Cl2反应生成HCl为

例，启发学生认识化学反应

中能量变化的原因。

教学过程

【引入】氢气与氯气在光照条件下反应的实验视频。

【提问】实验中爆炸的能量来自哪儿？

【学生】氢气与氯气反应（化学反应）释放的能量。

【教师】研究表明，化学反应必然伴随着能量变化。如氢气与氯气的反应中化学能转化为了热能。生产生活中有很多应用能量转化的实例，你还能举出哪些能量相互转化的例子呢？

【学生】天然气燃烧化学能转化为热能和光能等。

【教师】许多化学反应的能量变化主要表现为热量放出和吸收。

【板书】一、化学反应中的热量变化 【教师】让我们通过两个小实验来感受化学反应中的热量变化吧。

【实验】每四人一组，通过实验分别体会放热反应和吸热反应。汇报感受，写出相应的化学方程式。

（1）向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入约5ml2mol·L-1盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？

事实探究：

通过与普通化学方程式比较，讨论归纳出热化学方程式的书写注意点，并通过练习巩固。

实验探究：

通过分组实验感受化学反应中的热量变化，讨论归纳出常见的放热、吸热反应。

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（2）将装有经研磨的Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的塑料袋中间的绳子解开，迅速混合，用手触摸塑料袋，感觉温度有什么变化？

【学生汇报】各个实验小组分别汇报本组实验结果。

【提问】那么你能不能从化学反应热量变化的角度将化学反应进行分类呢？

【学生】分为放热反应和吸热反应。

【提问】我们以前学过的哪些反应是放热反应呢？

【学生】燃烧反应、活泼金属与酸的反应、酸碱中和反应、大部分化合反应等。

【提问】我们以前学过的哪些反应是吸热反应呢？

【学生】碳和二氧化碳高温条件下生成二氧化碳的反应、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应，碳与水高温条件下制水煤气的反应，大部分的分解反应。

【讨论】吸热反应是否一定需要加热，放热反应是否一定不需要加热。

【设疑】通过刚才的探究我们对化学反应有了更近一步的认识：化学反应在发生物质变化的同时，总是伴随着能量的变化，主要表现为热量的变化。为什么化学反应总伴随着能量的变化？物质发生化学反应时是怎样释放或吸收能量的？我们将从微观和宏观两个维度进行探究。初中时我们知道化学反应是把分子拆成原子，原子重新组合成分子的过程。分子中的原子间存在化学键。

【讨论】请大家以H2和Cl2的反应为例，从化学键的角度来讨论该反应释放能量的来源及化学反应的实质。

【学生汇报】旧键的断裂需要吸收能量，新键的生成释放出能量，该反应释放的能量源自两者的差值。化学反应实质是旧键的断裂，新键的生成。

【提问】该反应断键成键的能量变化可以用这样的能量变化图来表示，图中E1、E2、E3分别表示什么意思？

【学生】E1表示断键吸收的能量，E2表示成键放出的能量、E3表示两者的差值及反应释放的能量。

【提问】从宏观的角度看，某一化学反应放能还是吸能取决于什么？

【学生】反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。

【教师】从宏观角度分析化学反应中的能量变化。

【过渡】通过刚才的探究，我们知道了化学反应中能量的变化的原因。化学反应中的能量主要表现为热量的变化，那么如何在化学方程式中体现出来呢？化学家提出用热化学方程式来表示。那么什么是热化学方程式？热化学方程式的意义又是什么?课本是最好的老师，请大家仔细阅读课本P35相关内容回答问题。

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【板书】二、热化学方程式

【提问】什么是热化学方程式？

【学生】热化学方程式是表明反应放出或吸收热量的化学方程式。

【追问】热化学方程式是如何表示出热量的变化？

【学生】在化学方程式的右边用ΔH表示，它表明了反应放热或吸热情况，它有正负之分，“

－

”表示放热，“

＋

”表示吸热，单位一般采用 kJ·mol

-1

。

【教师】小结热化学方程式的意义。

【创设情景】① 2H2（g）+O2（g） =2H2O（g）

ΔH =-483.6kJ·mol -1 ② 2H2（g）+O2（g） =2H2O（l）

ΔH =-571.6kJ·mol -1

③ H2（g）+1/2O2（g） =H2O（l）

ΔH =-285.8kJ·mol -1 【提问】除了标有ΔH值，同学们发现这几个热化学方程式跟普通方程式在书写有何不同？

【学生】标注了反应物和生成物的状态，不需标气体沉淀符号，没标反应条件，系数可以是分数。

【讨论】1.联系①②两个个热化学方程式讨论为什么要标注反应物和生成物的状态。2.联系②③两个热化学方程式讨论热化学方程式中系数的含义及系数与ΔH值的关系。

【知识运用】小计算:断开1molH2中的H－H键需要吸收436.4kJ的能量，断开1molCl2中的Cl－Cl键需要吸收242.7kJ的能量，生成1molHCl中的H－Cl键需要放出431.8kJ的能量。请写出H2＋Cl2＝2HCl的热化学方程式。

【小结】小结本节课知识，建立起化学基本观点中的能量观。

教学设计说明：

本节课基于“让学引思”的基本思想设计。本节课在学生感性认识化学反应中能量变化的基础上创设情境，不断设疑，逐步引导，启发学生思考，通过探究、分析、讨论、阅读等学习方法，训练学生思维、阅读等能力，从常见的吸热和放热反应、化学反应中能量变化的原因及化学反应中热量变化的表示方法三个方面构建关于化学反应能量变化的知识体系，初步建构起化学反应的能量观，同时为选修模块奠定必要的基础。

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教学反思：

本节课基于“让学引思”的基本思想设计，“让学”

是位置的变化，是重心的转移，把位置、时间、场所、机会，尽可能地让位给学生，让学生正真成为课堂的主人，必须以小组活动为载体，以导学为抓手，精心设计问题，引导学生自主思考，自主讨论，自主合作探究。把课堂还给学生，让课堂“活”起来，“动”起来。“引思”即通过“引思”达到“引学”之目的，其核心是为了改进学生的学习方式。“引思”的方法在于点拨、引导、启发、唤醒，在聚焦学生思维能力、价值形成、学习习惯的培养中，引导学生完成对知识的自主建构和自觉迁移，激发学生的生命活力，提升学生的思维品质和实践能力。本节课基本思想正确，精心设计每个问题，在设计问题时注意学生已有知识，在最近发展区内设计，引导学生讨论探究得出结论，构建起知识体系。比如在探究为什么化学反应伴随着能量变化这个问题时，改变一般采用的学生自主看书的学习形式，而是在学生初中已知化学反应本质：分子拆成原子，原子重新组合成分子，的基础上，引导学生从化学键的角度展开讨论，学生在讨论中的收获远比阅读课本要多得多。必修课本的功能之一就是要建立学生的基本化学观，若干年后学生可能忘记了具体的化学知识，但还有基本的化学观念，所以在教学时注意观点的提炼。但在细节上还有把握不到位的地方，比如关于热化学方程式这块课程标准没有太高要求，固可暂不讲或只需涉及即可，肢体语言和语言表达上也要提升，有些临场发挥的问题指向不太具体等，这些以后在教学中要多加学习和注意。本节课的定位是由现象到本质的一个探究过程，固没有涉及太多化学与生产生活的联系，这些内容将安排在第二课时。

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