第二单元 化学反应中的热量(第1课时)
黄岩中学 管廷河
【教学目标】
知识与技能 1.通过生产和生活中的一些实例,了解化学能可以转化为热能、电能、光能等。
2.通过实验得出吸热反应和放热反应的概念,并从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解概念。
3.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。
过程与方法 1.能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。
2.通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究基本方法。
3.学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法。
情感态度与价值观
1.通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”,初步建立起科学的能量观。
2.通过实验发展学习化学的兴趣,进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。
【重点难点】
1.化学能与热能的内在联系及相互转变。
2.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。
【教学过程】
【实验创设问题情景】
通过教师演示氢气和氯气的混合气体遇到强光发生爆炸的实验,激发学生思考:观察到什么现象?发生了哪些反应?发现了什么新问题?
【你知道吗】
生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化?请说出能量转化的方式。
学生结合教材中列举的化学反应实例,总结反应中能量转化的方式,如:热能、光能、电能等。并结合生活实际列举一些应用能量转化的实例,教师进一步展示有关图片资料,使学生达成共识:化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化;我们不仅应用化学反应制取所需物质,同时也利用化学反应中的能量为我们的生产、生活服务。
【活动与探究】
通过学生分组完成【实验1】、【实验2】,亲身体验化学能和热能的相互转化,并得出放热反应和吸热反应的概念。
【整理与归纳】
进一步联系所学化学知识,整理与归纳常见的吸热、放热反应。
【理论分析】
为什么有的反应放热,有的却吸热?以前面演示的氢气和氯气反应为例,从定性到定量、从微观到宏观,抓住化学反应的实质---化学键的断裂与形成,结合图表分析吸热反应和放热反应中能量变化的原因,并一一得出规律。
化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子再通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。化学键断裂时需要吸收能量,化学键形成时需要释放能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。当吸收能量﹥放出能量时,为吸热反应;吸收能量﹤放出能量时为放热反应。
在上述分析基础上,结合教材中的数据,运用图表的方式进行定量的分析:断开1molH-H键要吸收436.4kJ能量,断开1mol Cl-Cl键要吸收242.7 kJ能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431.8 kJ能量。吸收总能量为:436.4kJ+242.7kJ=679.1 kJ,释放总能量为:431.8kJ+431.8kJ=863.6 kJ,根据能量守恒,反应中放出的热量为:863.6kJ—679.1kJ=184.5kJ。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。
化学反应的过程,可以看成是能量的 “贮存”或“释放”的过程。进而又从反应物和生成物的总能量对比中得出:反应物的总能量﹥生成物的总能量,则:反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量(放热反应);生成物的总能量﹥反应物的总能量,则:生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量(吸热反应)。化学反应不仅遵循质量守恒,也遵循能量守恒。
【总结与检测】
在师生共同归纳总结的基础上,进行适当训练,并通过个别典型问题再作进一步补充完善,知识与能力协同发展。
检测试题与板书设计略。
课后作业:p37第5题;常规训练;预习热化学方程式。
课件24张PPT。第二单元 化学反应中的热量(第一课时)管廷河
黄岩中学【你知道吗】 生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化?请说出能量转化的方式。【归纳总结】化学能转化为光能和热能化学能转化为光能和热能化学能转化为电能电能转化为化学能热能转化为化学能【活动与探究】 化学反应中的热量变化【实验1】 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,加入5mL2mol/L盐酸,用手触摸试管外壁,有什么感觉?【实验2】 向完好的塑料薄膜袋中加入约7g 氢氧化钙,再加入约10g NH4Cl晶体,排出袋内空气,扎紧袋口,将固体混匀,使之充分反应。反应混合物的温度有什么变化?用手触摸塑料袋感受一下。有热量放出的化学反应叫做放热反应。 吸收热量的化学反应叫做吸热反应。【整理与归纳】 用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么?【理论分析】H ·+→H2 + Cl2 = 2HClH—H Cl —ClH—Cl断裂断裂形成光照放出能量 一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 已知断开1molH2中的 H-H键需要吸收436.4kJ能量,断开1molCl2中的Cl-Cl键需要吸收242.7kJ能量,生成1molHCl中的H-Cl键放出431.8kJ能量.试说明H2 + Cl2 = 2HCl是吸热反应还是放热反应. 【问题解决】E反应历程△E = kJ吸收436.4 kJ (H2)
吸收242.7 kJ(Cl2)放出2×431.8 kJ
= 863.6 kJ184.5(注:1mol H2和1mol Cl2反应)放热反应的逆反应一定是吸热反应吗?
如:2HCl = H2 + Cl2是吸热反应吗? ? E184.5反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量放热反应吸热反应放热反应吸热反应 化学反应的过程,也可以看成是能量的“释放” 或“贮存”的过程。 常见的放热反应、吸热反应放热
反应吸热
反应【整理与归纳】1.下列说法不正确的是 ( )
A、化学反应除了生成新物质外,还
伴随着能量的变化
B、化学反应中能量变化一定表现为
热量变化
C、反应物的总能量高于生成物的总
能量时,发生放热反应
D、吸热反应贮备能量B检测2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( )A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应C 3. 下列说法正确的是 ( )
A. 大多数的化合反应是释放能量的反应
B. 大多数分解反应是吸收能量的反应
C. 放热反应不需要加热即可发生
D. 需要加热的化学反应都是吸热反应AB4. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 ( )A.碳酸钙受热分解
B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应
D.氧化钙溶于水A5.如图所示,向试管中加入几块铝片,再把试管放入盛有25℃饱和石灰水的小烧杯中,用铁夹固定,然后用胶头滴管加入5mL盐酸。试回答下列问题:
(1)实验时烧杯中产生的
现象是 。
(2)产生上述现象的原因
是
(3)由实验推知,AlCl3
和H2的总能量 (选填
“大于”“小于”或“等于”)
Al和HCl的总能量。出现白色沉淀(或溶液变浑浊)铝片与盐酸反应放出热量,温度升高,而Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减少。小于1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸
收能量还是放出能量,取决于反应物的总
能量与生成物的总能量的相对大小。4、化学反应中能量转化遵循能量守恒原则。【本节小结】【作业】1.教材p37第5题
2.常规训练
3.查阅资料,制作化学冰袋、化学暖袋。敬请指教制作:管廷河
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