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2019-2020年高中化學 《化學反應與能量變化》教案5 新人教選修4 教學目標： 知識與技能： 1、 了解化學反應中能量轉化的原因和常見的能量轉化形式； 2、 認識化學反應過程中同時存在著物質和能量的變化，而且能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質為基礎的，能量的多少取決于反應物和生成物的質量； 3、 了解反應熱和焓變的涵義； 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： 反應熱的涵義，熱化學方程式的書寫方法和應用 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 反應熱 第二課時 熱化學方程式的書寫方法和應用 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當中，還有哪些反應伴隨著能量變化？請同學們討論交流以下問題： 1、化學反應必定伴有能量變化，化學反應過程中當 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，在化學反應中，常伴有能量的變化，現在我們就來學習化學反應中的能量變化。 【板書】第一節(jié) 化學反應與能量變化 一、 反應熱、焓變 【閱讀】閱讀教材相關內容，回答下列問題： 1、定義：在化學反應過程中 或 的熱量，通常叫做反應熱。 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、反應熱產生的原因。（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）反應熱的計算：862KJ—679KJ=183KJ 【講述】任何化學反應都有反應熱，這是由于反應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物中舊化學鍵斷裂時所吸收的能量的差就是此發(fā)應的反應熱。 【思考】1、一個化學反應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、如果反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應物轉化為生成物放出能量，這就是放熱反應；如果反應物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應物就需要吸收能量才能轉化為生成物，這就是吸熱反應。所以一個化學反應是放熱還是吸熱的決定因素是“反應物和生成物所具有的總能量的相對大小”。 2、對于放熱反應，由于反應后放出熱量而使反應本身的能量降低，所以規(guī)定放熱反應的 △H為“—”；對于吸熱反應，由于反應通過加熱、光照等吸收了能量，而使反應本身的能力升高，所以規(guī)定吸熱反應的△H為“+”。 所以上述反應H2（g）+Cl2（g）2HCl（g），反應熱測量的實驗數據是184.6KJ/mol，與計算的數據183KJ/mol很接近，一般用實驗數據表示，所以△H= —184.6KJ/mol。 【板書】6、反應熱的表示方法： 放熱反應：△H為“—”或△H<0 吸熱反應：△H為“+”或△H>0 【投影】 例1、1molC與1molH2O（g）反應生成1molCO（g）和1molH2（g），需吸收131.5KJ的熱量，該反應的反應熱為△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的反應熱為 ；1molH2生成NH3的反應熱為 。 【小結】若反應放熱，說明反應物所具有的總能量>生成物所具有的總能量 △H<0 反應物的穩(wěn)定性<生成物的穩(wěn)定性 若反應吸熱，說明反應物所具有的總能量<生成物所具有的總能量 △H>0 反應物的穩(wěn)定性>生成物的穩(wěn)定性 物質所具有的總能量越高物質越不穩(wěn)定。 第二課時 熱化學方程式的書寫方法和應用 【復習引入】什么是化學反應熱？如何表示？如何準確地描述物質間的化學反應及其能量變化？今天我們來學習熱化學方程式及其應用。 【板書】二、熱化學方程式 【學生活動】閱讀教材相關內容，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的狀態(tài)？ 3、 化學計量數與△H的關系？ （讓學生回答，并歸納小結） 【板書】1、定義：表明反應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中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。 3、書寫步驟： （1）寫出化學方程式； （2）標明各物質的聚集狀態(tài)； （3）注明反應的溫度和壓強（中學階段可不特別注明）； （4）寫出△H的值并標明“+”與“—”； （5）檢查化學計量數和△H值是否對應。 【講解】書寫熱化學方程式要注明物質的聚集狀態(tài)，因為物質呈現哪一種聚集狀態(tài)（氣、液、固）與他們所具有的能量有關。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。 化學計量數與△H的關系：熱化學方程式中，物質前的化學計量數不表示分子個數。因此它可以是整數，也可以是分數，對于相同物質的反應，當化學計量數不同時，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 【學生根據以上熱化學方程式，總結規(guī)律】 1、 △H與化學計量數成正比； 2、 無論化學計量數怎么變，△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，充分反應后所吸收或放出熱量的多少。 5、熱化學方程式的應用： 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、研究得出結論，使其學會學習，并學會教學研究的一般方法。