2019-2020年高中化學 1.1《化學反應(yīng)與能量的變化》教案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 1.1《化學反應(yīng)與能量的變化》教案 新人教版選修4 教學目標： 知識與技能： 1、 了解化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式； 2、 認識化學反應(yīng)過程中同時存在著物質(zhì)和能量的變化，而且能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，能量的多少取決于反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量； 3、 了解反應(yīng)熱和焓變的涵義； 4、 認識熱化學方程式的意義并能正確書寫熱化學方程式。 過程與方法： 培養(yǎng)學生的自學能力、靈活運用知識分析問題的能力及熱化學方程式的書寫技能訓練。 情感態(tài)度與價值觀： 培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的科學態(tài)度和保護環(huán)境，節(jié)約能源的意識。 教學重點： 反應(yīng)熱的涵義，熱化學方程式的書寫方法和應(yīng)用 教學難點： △H的“+”與“—”，熱化學方程式的書寫。 課時安排：2課時 第一課時 反應(yīng)熱 第二課時 熱化學方程式的書寫方法和應(yīng)用 教學方法：讀、講、議、練，啟發(fā)式，多媒體輔助教學 教學過程： 第一課時 反應(yīng)熱 【復習引入】高一時曾做過鋁片與鹽酸、氫氧化鋇與氯化銨晶體的反應(yīng)實驗。在這兩個實驗當中，能量有哪些變化？為什么？在我們學過的化學反應(yīng)當中，還有哪些反應(yīng)伴隨著能量變化？請同學們討論交流以下問題： 1、化學反應(yīng)必定伴有能量變化，化學反應(yīng)過程中當 時放出能量，當 時吸收能量。 2、從能量的角度看，斷裂化學鍵要 ，形成化學鍵要 ，一個化學反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于 。 【講解】通過以上討論知道，在化學反應(yīng)中，常伴有能量的變化，現(xiàn)在我們就來學習化學反應(yīng)中的能量變化。 【板書】第一節(jié) 化學反應(yīng)與能量變化 一、 反應(yīng)熱、焓變 【閱讀】閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題： 1、定義：在化學反應(yīng)過程中 或 的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。 2、符合：用 表示。 3、單位：一般采用 。 4、可直接測量，測量的儀器叫量熱計。 5、反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因。（學生閱讀后回答，教師板書） 【思考】例如：H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）實驗測的1mol H2與1mol Cl2反應(yīng)生成2molHCl時放出184.6KJ的熱量，從微觀的角度如何解釋？ 【閱讀】教材第2頁圖 【分析】（1）化學鍵斷裂時需要吸收能量，吸收總能量為：436KJ+243KJ=679KJ （2）化學鍵形成時需要釋放能量，釋放總能量為：431KJ+431KJ=862KJ （3）反應(yīng)熱的計算：862KJ—679KJ=183KJ 【講述】任何化學反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于反應(yīng)物中舊化學鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸收能量，當原子重新組成生成物新化學鍵形成時，又要釋放能量，新化學鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學鍵斷裂時所吸收的能量的差就是此發(fā)應(yīng)的反應(yīng)熱。 【思考】1、一個化學反應(yīng)是放熱還是吸熱的決定因素是什么？ 2、如何理解△H的“+”與“—”？ 【學生活動】閱讀教材第3頁及圖1—2思考、討論、回答。 【學生回答】1、如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物放出能量，這就是放熱反應(yīng)；如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物就需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這就是吸熱反應(yīng)。所以一個化學反應(yīng)是放熱還是吸熱的決定因素是“反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小”。 2、對于放熱反應(yīng)，由于反應(yīng)后放出熱量而使反應(yīng)本身的能量降低，所以規(guī)定放熱反應(yīng)的 △H為“—”；對于吸熱反應(yīng)，由于反應(yīng)通過加熱、光照等吸收了能量，而使反應(yīng)本身的能力升高，所以規(guī)定吸熱反應(yīng)的△H為“+”。 所以上述反應(yīng)H2（g）+Cl2（g）2HCl（g），反應(yīng)熱測量的實驗數(shù)據(jù)是184.6KJ/mol，與計算的數(shù)據(jù)183KJ/mol很接近，一般用實驗數(shù)據(jù)表示，所以△H= —184.6KJ/mol。 【板書】6、反應(yīng)熱的表示方法： 放熱反應(yīng)：△H為“—”或△H<0 吸熱反應(yīng)：△H為“+”或△H>0 【投影】 例1、1molC與1molH2O（g）反應(yīng)生成1molCO（g）和1molH2（g），需吸收131.5KJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H= KJ/mol。 例2、拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1mol分別需要的能量是436KJ、391KJ、946KJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為 ；1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為 。 【小結(jié)】若反應(yīng)放熱，說明反應(yīng)物所具有的總能量>生成物所具有的總能量 △H<0 反應(yīng)物的穩(wěn)定性<生成物的穩(wěn)定性 若反應(yīng)吸熱，說明反應(yīng)物所具有的總能量<生成物所具有的總能量 △H>0 反應(yīng)物的穩(wěn)定性>生成物的穩(wěn)定性 物質(zhì)所具有的總能量越高物質(zhì)越不穩(wěn)定。 第二課時 熱化學方程式的書寫方法和應(yīng)用 【復習引入】什么是化學反應(yīng)熱？如何表示？如何準確地描述物質(zhì)間的化學反應(yīng)及其能量變化？今天我們來學習熱化學方程式及其應(yīng)用。 【板書】二、熱化學方程式 【學生活動】閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考、討論、回答下列問題： 1、 什么是熱化學方程式，有何意義？書寫步驟？ 2、 書寫熱化學方程式為什么要注明物質(zhì)的狀態(tài)？ 3、 化學計量數(shù)與△H的關(guān)系？ （讓學生回答，并歸納小結(jié)） 【板書】1、定義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。 2、意義：不僅表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應(yīng)中的能量變化。 3、書寫步驟： （1）寫出化學方程式； （2）標明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)； （3）注明反應(yīng)的溫度和壓強（中學階段可不特別注明）； （4）寫出△H的值并標明“+”與“—”； （5）檢查化學計量數(shù)和△H值是否對應(yīng)。 【講解】書寫熱化學方程式要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，因為物質(zhì)呈現(xiàn)哪一種聚集狀態(tài)（氣、液、固）與他們所具有的能量有關(guān)。例如：水蒸氣狀態(tài)時所具有的能量與液態(tài)或固態(tài)時所具有的能量是不同的。 化學計量數(shù)與△H的關(guān)系：熱化學方程式中，物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)。因此它可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)，對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當化學計量數(shù)不同時，其△H也不同。例如： H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）；△H= —184.6KJ/mol 1/2 H2（g）+1/2Cl2（g）=HCl（g）；△H= —92.3KJ/mol 2 H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H= —483.6KJ/mol H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H= —241.8KJ/mol 【學生根據(jù)以上熱化學方程式，總結(jié)規(guī)律】 1、 △H與化學計量數(shù)成正比； 2、 無論化學計量數(shù)怎么變，△H的單位都規(guī)定為KJ/mol。 【課堂練習】書寫熱化學方程式：課后習題第3題（集體練習，典型板演） 【過度】我們研究熱化學方程式，那么熱化學方程式有什么含義？有何應(yīng)用呢？ 【講解】例如：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H= —241.8KJ/mol，表示1mol氣態(tài)H2和1/2molO2反應(yīng)生成1mol水蒸氣，放出241.8KJ的熱量。（在101Kpa，25℃時） 【板書】4、熱化學方程式的含義： 描述在一定條件下，一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。 5、熱化學方程式的應(yīng)用： 例1、已知C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H= —393.5KJ/mol H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H= —241.5KJ/mol 欲得到相同熱量，需充分燃燒C和H2的質(zhì)量比約為 （ A ） A、12：3.25 B、3.25：12 C、1：1 D、6：1 例2、已知兩個熱化學方程式 2 H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H= —571.6KJ/mol C3H8（g）+5O2（g）=3CO2+4H2O；△H= —2220KJ/mol 實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時放熱3847KJ，則混合氣體中H2和C3H8的體積比是 （ ） A、1：3 B、3：1 C、1：4 D、1：1 教學設(shè)計說明： 盡可能利用每個教學環(huán)節(jié)讓學生從閱讀問題開始，通過自學、研究得出結(jié)論，使其學會學習，并學會教學研究的一般方法。