人教版選修4 第1章第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 教案.doc

第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化一、教學(xué)設(shè)計通過化學(xué)2的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)的同時，伴隨著能量變化；知道反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，并通過探究實驗體驗了化學(xué)能與熱能相互之間的轉(zhuǎn)化；同時還定性了解了吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，了解了這些能量變化通常表現(xiàn)為熱量變化，而目前人類所需能量的絕大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的；了解了能源與人類社會發(fā)展的密切關(guān)系，并對研究化學(xué)反應(yīng)及其能量變化的意義有了一定的認識。在此基礎(chǔ)上，本章將繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生加深對化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的認識，并通過定量地探討“質(zhì)”“能”關(guān)系，來進一步理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。教科書密切聯(lián)系學(xué)生原有的知識，首先引出反應(yīng)熱的概念、符號和一般采用的單位等，并以1 mol h2和1 mol cl2反應(yīng)生成2 mol hcl為例，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)從微觀的角度定量地討論該反應(yīng)中能量的變化，然后介紹熱化學(xué)反應(yīng)方程式。這部分內(nèi)容的呈現(xiàn)方式注意運用簡明的圖示說明抽象的內(nèi)容，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和知識形成過程，在教學(xué)中應(yīng)予充分利用。本節(jié)教學(xué)重點：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，熱化學(xué)方程式的書寫。本節(jié)教學(xué)難點：焓變，h的“+”與“-”，熱化學(xué)方程式的書寫。教學(xué)建議如下：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，本節(jié)可按兩個環(huán)節(jié)來進行教學(xué)。（一）關(guān)于焓變和反應(yīng)熱在教學(xué)中應(yīng)注意并明確以下幾點：1. 教學(xué)方法上要充分調(diào)動學(xué)生利用已有的知識來學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，可采用講授與討論相結(jié)合的方法進行，注意啟發(fā)和問題驅(qū)動。2. 教學(xué)過程中可圍繞下列內(nèi)容來落實：（1）反應(yīng)熱在特定條件下等于焓變，用h表示，單位為kj/mol；（2）反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，一特定反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值應(yīng)為生成物分子化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量之差；（4）由于反應(yīng)后放出的熱量使反應(yīng)體系的能量降低（使環(huán)境的能量升高），故放熱反應(yīng)的h為“-”，h0。還需要說明的是：我們研究的對象是在恒定壓強的條件下發(fā)生的反應(yīng)，有的反應(yīng)產(chǎn)生的能量變化可以直接測量，有的尚不能直接測量。3. 由于內(nèi)容抽象不好理解，在教學(xué)手段上，要充分利用好教科書中的兩個圖示，另外也可以采用電化教學(xué)手段，利用多媒體軟件進行形象化教學(xué)，以利于學(xué)生理解h的涵義及與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系。本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵是反應(yīng)熱的推求，教學(xué)設(shè)計可按下列流程進行：對相關(guān)舊知識的簡單回顧（相關(guān)基礎(chǔ)）提出問題（創(chuàng)設(shè)問題情景）數(shù)據(jù)分析討論交流形成認識鞏固理解說明：相關(guān)基礎(chǔ)：化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)的同時伴隨著能量的變化回憶吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，并舉出實例。問題情景：化學(xué)鍵的斷裂與形成和化學(xué)反應(yīng)中能量的關(guān)系從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)來認識?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量變化（以1 mol h2和1 mol cl2反應(yīng)生成2 mol hcl的反應(yīng)為例）？從微觀的角度去分析，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)。數(shù)據(jù)分析：出示h-h、cl-cl、h-cl的鍵能數(shù)據(jù)及實驗測定的該反應(yīng)熱數(shù)據(jù)，通過在反應(yīng)的過程中，原子進行重新組合，舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，從理論上推算出該反應(yīng)熱的值，并與實驗值（184.6 kj/mol）進行比較，說明二者很接近。最后落實在其宏觀表現(xiàn)上。利用教科書中的圖1-2鞏固理解。需要指出的是：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的多少首先取決于化學(xué)鍵的強弱，對一個特定反應(yīng)，其能量大小也與物質(zhì)質(zhì)量有密切的關(guān)系（其認識對于后面正確書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式以及進行相關(guān)計算十分重要）。（二）關(guān)于熱化學(xué)方程式教科書針對科學(xué)文獻上熱化學(xué)方程式的表示方法提出問題：它與我們熟知的化學(xué)方程式有什么不同？進而采用對比的方法啟發(fā)學(xué)生的思維。通過實例教學(xué)，學(xué)生能夠比較容易地理解化學(xué)方程式的局限性、介紹熱化學(xué)方程式的必要性以及熱化學(xué)方程式的定義。正確書寫熱化學(xué)方程式是教學(xué)的難點，一方面要指導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式進行對比總結(jié)，找出它們的區(qū)別與聯(lián)系，使學(xué)生理解為什么書寫熱化學(xué)方程式時必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)等，使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上正確書寫熱化學(xué)方程式。另一方面，要加強練習(xí)，及時鞏固，形成良好的書寫習(xí)慣。建議本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)采用自學(xué)的方法完成。具體辦法如下：教師提出課題學(xué)生自學(xué)教材用對比的方法找出與化學(xué)方程式的異同點歸納整理交流（可列表匯報）。提出課題：如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量變化？教師還可提出一些問題以強化正確規(guī)范的書寫。如：1. 書寫熱化學(xué)方程式是否要注明反應(yīng)的溫度和壓強？（溫度壓強不同時，其h也不同，如不注明，則一般是指101 kpa和25 ）2. 對于相同的物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同時，其h是否相同？3. 熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)是否表示分子個數(shù)？當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其h是否相同？4. 放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與h的“+”與“-”的表示是如何對應(yīng)的？二、活動建議化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是能量的主要來源之一。實際上反應(yīng)熱不僅與我們的生活密切相關(guān)，研究反應(yīng)熱對化工生產(chǎn)也有重要意義。為使學(xué)生加深對學(xué)習(xí)反應(yīng)熱重要性的了解，體會知識在實際中的應(yīng)用，建議學(xué)生查閱資料，進行交流，如出一期墻報等?！緦嵺`活動】1. 作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好?？梢杂帽乇瓉碜?，也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料制成與小燒杯外徑相近的絕熱外套來做，以保證實驗時的保溫隔熱效果。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。2. 鹽酸和naoh溶液濃度的配制須準確，且naoh溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，所用鹽酸和naoh溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減小，這樣酸堿中和時產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補償未電離分子的離解熱，造成較大誤差（偏低）。3. 宜用有0.1分刻度的溫度計，且測量時應(yīng)盡可能讀準，并估讀到小數(shù)點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測溫度的精度。4. 實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量的散失。三、問題交流【思考與交流】建議組織學(xué)生認真思考，做出答案，進行小組交流，然后與本章“歸納與思考”進行對比，加以補正。四、習(xí)題參考（一）參考答案1. 化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，叫做反應(yīng)熱，在恒壓條件下，它等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓變，符號是h，單位是kj/mol。例如1 mol h2 (g)燃燒，生成1 mol h2o(g)，其反應(yīng)熱h=-241.8 kj/mol。2. 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，重新組合成生成物的分子。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量。當(dāng)反應(yīng)完成時，若生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量大，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)；若生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量小，反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。（二）補充習(xí)題1下列說法不正確的是（）。a放熱反應(yīng)不需加熱即可發(fā)生b化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化除了熱能外，也可以是光能、電能等c需要加熱才能進行的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)d化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)的物質(zhì)多少有關(guān)2將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。該現(xiàn)象說明了（）。a該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)b該反應(yīng)是放熱反應(yīng)c鐵粉和硫粉在常溫下難以發(fā)生