化学能与热能教案第二课时

2024-04-29

化学能与热能教案第二课时(共8篇)

篇1:化学能与热能教案第二课时

教学目标

1. 知识与技能:

⑴了解常见的化学能与电能的转化方式

⑵理解铜锌原电池的原理及结构,了解原电池的组成条件,会判断电极,会判断电流、电子流、离子流方向。

2. 过程与方法:

(1)研究和总结火力发电的利和弊,视线从化学能——热能——机械能——电能的思维模式向化学能直接转化为电能的新思维模式的转化

(2)认识和体会化学能和电能相互转化的研究过程,理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础

3.情感态度与价值观

⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。

⑵通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神

⑶通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。

(4)通过合作学习培养合作意识,培养效率意识

三、教学重点

初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

四、教学难点

通过对原电池实验的探究、引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。

五、教学方法

预习、实验探究、讨论、启发、讲解、练习

六、教学设计

教师活动学生活动设计意图完成上节课留的预习作业到讲台上讲解搜集到的资料 锻炼学生语言表达能力,让学生认识到可以到网上获取知识,通过上网搜集资料激发学生的学习兴趣【板书】第二节 化学能与电能

【板书】一、化学能转化成电能

火力发电

【引入】

由火力发电的能量利用率低,严重污染环境引出——直接将化学能转化为电能的思路。在老师的引导下思考解决问题的方法。积极启发学生联想到氧化还原反应。让学生分析如何实现电子的定向移动 【板书】二、原电池

1、概念【实验探究】

1、锌片插入稀硫酸

2、铜片插入稀硫酸

3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸

学生四人一组分组探究做实验

培养学生的探究意识,培养小组协作精神及实验动手能力。

激发学生学习的兴趣。

【问题探究】

1、锌片别插入稀硫酸中有什么现象发生?

2、铜片插入稀硫酸中有什么现象发生?

3、锌片和铜片连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么

学生思考,分组交流讨论。进行猜想,并动手设计实验验证自己的猜想加强同学间的合作与交流,提高实验能力、分析解决问题的能力【演示实验】

【提问】描述观察到得实验现象,判断电子是怎样流动的?你如何判定装置的正、负极?

观察实验,思考分析根据探究实验进行回答

为总结原电池工作原理做铺垫、

训练学生的综合思维能力和语言表达能力【板书】

2、原电池原理

锌片:Zn - 2e- = Zn2@_@ (氧化反应)

铜片:2H+ @_@ 2e- = H2↑ (还原反应)

总反应:Zn+2H@_@ = Zn2@_@ @_@ H2↑

。【练习】填写Powerpoint上以表格回答表格上的问题进一步明确原电池的工作原理

【实验探究】

做三组实验,探究原电池的形成条件(也可多做几组实验进行对比)讨论、引出组成原电池需要的条件、原电池形成条件的探究:

①Zn-Zn与稀硫酸进行实验。

②Fe-Zn与稀硫酸进行实验。

③Cu-Zn与乙醇进行实验。

提供电极材料、电解质和非电解质溶液,启发学生进行实验并通过对比找出原电池的形成条件。经历探究过程,提高学生的创新思维能力,勇于探索问题的本质特征,体验科学过程。

【板书】(3)组成原电池的条件

①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极

②电极材料均插入电解质溶液中(能自发进行氧化还原反应)

③两极相连形成闭合电路

学生进行总结归纳原电池的形成条件培养学生总结归纳能力【练习巩固】

下列A、D装置中是硫酸溶液,B、C装置中是硝酸银溶液,哪些可以形成原电池?并指出正负极及电子流动方向。 学生讨论并回答问题巩固所学知识【课下作业】

篇2:化学能与热能教案第二课时

第二课时

[创设情景]上节课结束时我曾布置作业,让大家把一些常见元素和原子团的化合价编成顺口溜、快板或歌谣的形式来进行记忆,现在我们来个比赛。

[比一比]以小组为单位进行化合价记忆比赛,看谁记得多,记得准。[赛一赛]请说出你们编写的顺口溜、快板或歌谣,[学生活动,教师观看,并为他们的精彩表现喝彩,鼓掌、加油] [编写参考]

一、氢钾钠银一价寻 二价氧钙钡镁锌 三价元素有金铝 二四六硫三五磷 一价钾钠氯氢银 二价氧钙钡镁锌 三铝四硅五价磷 谈变价,也不难 二三铁,二四碳 二四六硫都齐全 铜汞二价最常见

[教师还可提供一些其他的记忆方法,供学生参考] [投影]展示下列记忆歌诀

一、单质元素全为零,化合物中记分明。一价钾钠氢银铵,钡镁锌钙二价占。一二铜汞、一三金,二四锡铅锰与碳。三价铝,四价硅,二四六价硫占满。

氯负一,氧负二,铁有正二和正三。氢氧根显负一,负三正五是磷氮。酸根所有皆为负,一硝三磷二硫碳。

二、正一氢钠钾和银,氟氯溴碘负一寻;

二价氧镁钙钡锌,三铝四硅五价磷,四二是碳三二铁,一二铜汞一三金,硫逢双价二四六,锰为二四六和七,单质规定为零价。

[过渡]前面我们说,可以应用元素的化合价来推求物质的化学式,如何推求呢?我们来看 例题。

[阅读]请同学们阅读P81例题,总结出应用化合价求化学式的步骤。[教师板书]4.根据化合价求化学式的一般步骤。[学生回答,教师总结](1)写出元素符号,正价在左,负价在右。(2)求两种元素化合价绝对值的最小公倍数。(3)求各元素的原子数。

(4)把原子数写在各元素符号的右下一方。(5)按正负化合价为0的原则检查化学式。[请学生根据以上步骤,解答例题] [设问]根据化合价可以推求出化合物的化学式,反过来根据化学式是否可以求出某元素 的化合价呢?请看讨论。[投影]展示讨论

[讨论]已知氧为-2价。根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0的原则,计算二 氧化硫里硫的化合价。[学生讨论] [学生代表回答] 在SO2里,O为-2价,根据化合价为0的原则,S肯定为正价。设S的化合价为+x。+x+(-2)×2=0 求得x=+4 所以二氧化硫里硫的化合价为+4价。

[设问]我们已学会了根据化合价写化学式,那么写出的化学式我们如何去读它呢?请大家阅读P82化学式的读法一段。[学生阅读] [回答]两种元素组成的化合物,一般读作“某化某”,有时还要读出化学式中各种元素的原子数。如NaCl读氯化钠,CO2读作二氧化碳,Fe3O4读作四氧化三铁。

[教师]很好!知道了化学式的写法和读法,我们来进行下面的活动与探究。(可投影打出 探究内容)。

[活动与探究]以邻座同学为一小组,对以下题目进行练习,并互相订正。1.写出溴化钠、氧化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式。2.读出以下化学式的名称: MnO2、CuO、SO3、KI、MgCl2 [探究结果] 1.化学式依次为:NaBr、CaO、Al2O3、NO2 2.名称依次为:二氧化锰、氧化铜、三氧化硫、碘化钾、氯化镁 [补充]关于化学式的写法和读法,我这里也有一口诀,供大家参考。[投影]展示口诀

金氢左,非金右。(金属和氢写在左边,非金属写在右边)氧化物,氧在后。(氧化物中,氧写在后边)后念先,先念后。(后面的元素先念)中间“化”,不可丢。(两种元素中间加“化”字)有脚码,先读数。(先读出各元素的原子个数)[过渡]前面我们学过,原子的质量用相对原子质量来表示,那么分子的质量用什么来表示呢?通过预习很多同学已经知道了,分子的质量用相对分子质量来表示。接下来我们就学习有关相对分子质量的知识。

[板书]

三、有关相对分子质量的计算

[提问]什么叫相对分子质量呢?请大家阅读课本寻找答案。[学生阅读并回答] [板书]1.定义:化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量”符号 为Mr)。

[设问]根据化学式可以进行哪些计算呢?请大家阅读课本P82~83“根据化学式计算”一 段,进行归纳总结。[学生阅读)„„

[回答]根据化学式可以进行三种计算。1.计算相对分子质量。2.计算物质组成元素的质量比。3.计算物质中某元素的质量分数。

[教师]知道了根据化学式可以进行三种类型的计算。我们一种一种来进行研究。首先看第一种��计算相对分子质量。[板书]2.根据化学式的计算(1)计算相对分子质量

[提问]以SO2为例,说明相对分子质量如何计算? [回答]因为相对分子质量就是化学式中各原子的相对原子质量的总和,所以SO2的相对分子质量为32+16×2=64。

[教师]计算相对分子质量时要注意以下几点: 1.正确书写化学式;

2.准确理解化学式中和式前的数字的含义;

3.元素符号之间用“+”号,元素符号与数字之间用“×”号。[练习]计算下列各物质的相对分子质量。①H2O ②O2 ③NaCl ④NaOH ⑤Cu(可让学生进行板演)[说明]由原子直接构成的物质,其相对分子质量就是其相对原子质量。其化学式就是其 元素符号。[过渡]我们继续来研究第二种计算��计算物质组成元素的质量比。[板书](2)计算物质组成元素的质量比

[讲解并板书]从刚才的阅读可知物质组成元素的质量比就是相对原子质量与该原子个数乘积之比。例:MnO2中锰、氧两种元素的质量比为 55:16×2=55:32=1.7:1。

[练习]计算下列物质中各组成元素的质量比:(可让学生进行板演):

①H2O ②CO2 ③SO2 ④NaNO3 ⑤KCl [过渡]接下来我们学习第三种类型的计算��计算物质中某元素的质量分数。[板书](3)计算物质中某元素的质量分数 [提问]物质中某元素的质量分数如何计算呢? [回答]物质中某元素的质量分数,就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。[总结并板书]物质中某元素的质量分数可用公式表示:某元素的质量分数=

×100% [例题]汁算化肥NH4NO3中氮元素的质量分数。解:可先根据化学式计算出NH4NO3的相对分子质量: NH4NO3的相对分子质量:14+1×4+14+16×3=80。再计算氮元素的质量分数: N%=

×100%=

×100%=35%。

[练习]计算CO2中C元素的质量分数(可让两个学生进行板演,对比,从而掌握计算步骤)解:C%==×100%=27.3%。

×100%=

×100% [介绍]药品、食品等商品的标签或说明书上常常用质量分数来表示物质的成分或纯度。课前,我曾让大家准备一些药品、食品的说明书,现在以小组为单位了解一些药品和食品的成分,并对其中三种药品或食品的有关情况怍记录。[学生活动]„„

[小结]通过本节课的学习我们知道,化学式可以根据元素的化合价来推求,可见化合价是学习化学的一个工具。同时我们还知道根据化学式可以计算相对分子质量、物质组成元素的质量比、物质中某元素的质量分数,这也是我们学化学以来遇到的第一种计算。通过学习我们知道了日常生活中的一些数字所表示的意义,使我们真正明白了学习知识是为利用知识去解释一些生活中的现象和解决一些生活中的问题。[布置作业]习题1、5、6、7、8、9、10、11 板书设计

4.根据化合价求化学式的一般步骤

三、有关相对分子质量的计算

1.定义:化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量(符号为Mr)2.根据化学式的计算(1)计算相对分子质量(2)计算物质组成元素的质量比

物质组成元素的质量比就是相对原子质量与该原子个数乘积之比。例:MnO2中Mn、O两种元素的质量比为 55:16×2=55:32=1.7:1。(3)计算物质中某元素的质量分数 公式:某元素的质量分数=例:计算化肥NH4NO3中N元素的质量分数。解:NH4NO3的相对分子质量=14+1×4+14+16×3=80,N%=

×100%=

×100%=35%。

×100%

答:NH4NO3中N元素的质量分数为35%。考题回顾

1.(2003年天津市中考题)已知金属元素M(只有一种化合价)氧化物的化学式为M2O3,则它的氯化物的化学式为„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„()A.MCl2 B.MCl3 C.M2Cl3 D.MCl 2.(2003年上海市中考题)溴酸钠(NaBrO3)是某种冷烫精的主要成分,对头皮有刺激作 用,使用不当会引起皮炎。溴酸钠中溴元素的化合价是„„„„„„„„„„„„„()A.-5 B.+4 C.+3 D.+5 3.(2003年海南省中考题)用数字或符号表示:

篇3:破解化学能与热能

能源问题是当今社会的热点问题, 化学能与热能是高考的必考知识。从考查内容上看, 重点集中在化学键的改变与能量变化大小的定性、定量的判断;反应热的理解及焓变大小计算、符号的判断;物质具有能量高低 (或键能高低) 与物质稳定性的关系;热化学方程式的书写及正误判断;利用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。从考查形式上看, 往往以选择题形式考查学生对吸热反应、放热反应等概念的理解, 物质具有能量高低的判断;以填空题 (或简答题) 的形式考查热化学方程式的书写、盖斯定律的综合应用、物质稳定性的判断等。

【考点扫描】

一、反应热与焓变

1. 概念

当化学反应在一定温度下进行时, 反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度的热效应, 简称反应热, 又称为“焓变”, 符号用ΔH表示, ΔH=H (生成物) -H (反应物) , 单位:kJ·mol-1或kJ/mol。许多化学反应的反应热都可以通过实验直接测得。

化学反应中, 反应物转化为生成物的过程中, 经历了旧化学键断裂和新化学键形成两个过程。破坏旧化学键需要吸收能量, 而形成新化学键则要释放能量, 一个化学反应能量的大小取决于上述两个过程能量变化的相对大小。

任何一个化学反应中, 反应物所具有的总殐殐殐殐能量与生成物所具有的总能量是一定不会相等的, 在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。

(1) 反应热和键能的关系。

例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。

1moLH2分子断开HH键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断开ClCl键需要吸收243kJ的能量, 而形成2mol HCl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量, 所以, 该反应H2 (g) +Cl2 (g) 2HCl (g) 的反应放出热量:

Q=生成物分子形成时释放的总能量-反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=862kJ·mol-1-436kJ·mol-1-243kJ·mol-1=183kJ·mol-1

由于反应后放出能量使反应本身的能量降低, 取负值, 故规定ΔH=∑反应物的键能—∑生成物的键能。

(2) 反应焓变与反应条件的关系。

焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量, 它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质, 在一定的状态 (如温度、压强) 下, 焓有确定的数值。

在相同的条件下, 不同的物质具有的能量不同, 焓的数值也就不同;同一物质所处的环境条件 (温度、压强) 不同, 以及物质的聚集状态不同, 焓的数值也不同。

焓的数值大小与物质的量有关, 在相同的条件下, 当物质的量增加一倍时, 焓的数值也增加一倍。

因此, 当一个化学反应在不同的条件下进行, 或物质的聚集状态不同时, 反应焓变是不同的。反应的热量变化与化学反应是否需要加热没有必然的联系。

2. 放热反应和吸热反应

(1) 放热反应和吸热反应的区别。

(2) 常见的放热反应、吸热反应。

(1) 常见的放热反应:

活泼金属与水或酸的反应;酸碱中和反应;所有燃烧反应;大多数化合反应;铝热反应等。

(2) 常见的吸热反应:

大多数分解反应;

二、热化学方程式

1. 热化学方程式与普通化学方程式的区别

(1) 热化学方程式必须标有热量变化。

(2) 热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态, 因为反应热除跟物质的量有关外, 还与反应物和生成物的聚集状态有关。

(3) 热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量, 因此, 有时可用分数表示, 但要注意反应热也发生相应变化。

2. 正确书写和理解热化学方程式“七注意”

(1) ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右 (后) 边。若为放热反应, ΔH为“-”;若为吸热反应, ΔH为“+”。ΔH的单位一般为kJ·mol-1。

(2) 反应热ΔH与测定条件 (温度、压强等) 有关。书写热化学方程式时, 应注明ΔH的测定条件 (温度、压强) , 未指明温度和压强的反应热ΔH, 指25℃ (298K) 、101kPa时的反应热 (绝大多数反应热ΔH是在25℃、101kPa条件下测定的) 。

(3) 物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。反应物和生成物的聚集状态不同, 反应热ΔH的数值以及符号都可能不同。因此, 必须注明物质 (反应物和生成物) 的聚集状态 (气体—g, 液体—l, 固体—s, 稀溶液—aq) , 才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中, 不用“↑”和“↓”。

(4) 普通化学方程式中各物质化学式前的化学计量数, 既可以表示该物质的物质的量, 又可以表示该物质的微粒数, 还可以表示同温同压时的体积。热化学方程式中, 各物质化学式前的化学计量数, 只表示该物质的物质的量, 可以是整数、分数或小数。对相同化学反应, 化学计量数不同, 反应热ΔH也不同。

(5) 相同条件 (温度、压强) 下, 相同物质的化学反应 (互逆反应, 不一定是可逆反应) , 正向进行的反应和逆向进行的反应, 其反应热ΔH数值相等, 符号相反。

(6) 反应热ΔH的单位kJ·mol-1中的“mol-1”是指该化学反应整个体系 (即指“每摩尔化学反应”) , 而不是指该反应中的某种物质。

(7) 不论化学反应是否可逆, 热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底 (完全转化) 时的能量变化。

三、燃烧热和中和热

1. 燃烧热

(1) 概念:25℃、101kPa时, 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量, 叫做该物质的燃烧热, 单位:kJ·mol-1。

(2) 书写燃烧热的热化学方程式:燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的, 故书写燃烧热的热化学方程式时, 应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数, 因此在燃烧热的热化学方程式中常出现分数。

(3) 对燃烧热的释疑:

(1) 燃烧热是反应热的一种, 其ΔH为“-”或ΔH<0。

(2) 25℃、101kPa时, 可燃物完全燃烧, 生成物必须是稳定的氧化物, 如C完全燃烧生成CO2 (g) 而不是CO (g) , H2完全燃烧生成液态水而不是气态水。

(3) 燃烧热通常由实验测得, 可燃物是1mol纯物质作为标准进行测量的。

(4) 燃烧热的计算:

燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧放出的热量来定义的, 因此计算燃烧反应释放的热量时应先计算可燃物的物质的量n (可燃物) , 然后根据该可燃物的燃烧热ΔH来计算燃烧反应所释放的热量。其计算公式:Q=n (可燃物) ×ΔH。

2. 中和热

(2) 对中和热的释疑:

(1) 中和热也是反应热的一种, 其值为一定值。

(2) 中和热一般要求在稀溶液中进行, 因为浓酸和浓碱溶液混合反应时, 相互稀释要放出热量。稀溶液要求酸中的氢离子浓度≤1mol/L, 碱中的氢氧根离子浓度≤1mol/L。

(3) 强酸和强碱的中和反应实质是H+与OH-反应, 与酸和碱的种类无关。反应物必须是酸和碱, 并不是任何生成水的物质都可以。

(4) 中和热是以生成1molH2O为标准的, 故表示中和热的热化学方程式, 水的化学计量数为1, 酸和碱的化学计量数可以为分数。

(5) 强酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O均放出57.3kJ的热量。弱酸和弱碱电离时吸收热量, 因此它们参与的中和反应生成1molH2O时, 放出的热量小于57.3kJ;H2SO4与Ba (OH) 2的稀溶液反应生成1molH2O的同时还生成BaSO4沉淀, 离子间反应生成沉淀是一个放热过程, 因此放出的热量大于57.3kJ。

四、盖斯定律

1. 概念

化学反应的反应热只与反应的始态 (各反应物) 和终态 (各生成物) 有关, 而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行, 则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。

2. 应用

(1) 利用关系图找出反应热之间的关系。

(1) 找起点和终点 (起点是A, 终点是C) 。

(2) 找途径:一个是A→B→C, 一个是A→C。

(3) 列式:ΔH3=ΔH1+ΔH2。

(2) 利用方程组找出反应热之间的关系。

(1) 找出中间产物 (中间产物是B) 。

(2) 利用方程组消去中间产物:反应c=反应a+反应b。

(3) 列式:ΔH3=ΔH1+ΔH2。

(3) 利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型。

(4) 利用盖斯定律计算反应热的模式与要领。

(1) 计算模式

则c=a-b, 即:ΔH3=ΔH1-ΔH2。

则c=a-b, 即:ΔH3=ΔH1-ΔH2。

(2) 计算要领

a.当反应方程式乘以或除以某数时, ΔH也应乘以或除以某数。

b.反应方程式进行加减运算时, ΔH也同样要进行加减运算, 且要带“+”、“-”, 即把ΔH看作一个整体进行运算。

c.通过盖斯定律计算反应热和比较反应热的大小时, 同样要把ΔH看作一个整体。

d.设计反应过程时常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化, 状态由固→液→气时吸热, 反之放热。当设计的反应逆向进行时, 其反应热与正反应的反应热数值相等, 符号相反。

【考点落实】

一、反应热和焓变的分析与判断

例1.下列说法或表示方法中, 正确的是 ()

A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧, 前者放出的热量多

B.a℃、bkPa下, 将0.5mol O2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成H2O (g) , 放热ckJ, 其热化学方程式为2H2 (g) +O2 (g) 2H2O (g) ΔH=-2ckJ·mol-1

解析:本题考查了热化学方程式的书写技巧, 同时也涉及燃烧热、中和热等容易出错的概念, 考查内容多, 覆盖范围广, 是高考的常考题型。固体硫吸收热量变成蒸气, 故硫蒸气含有的能量比等质量的硫固体多, 硫蒸气完全燃烧放出的热量比等质量的硫固体放出的热量多, A项正确;B项中的热化学方程式没有标明温度和压强, B项错误;燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量, 表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1, C项错误;醋酸电离需吸热, 因此稀醋酸溶液与稀NaOH溶液反应的ΔH>-57.3kJ·mol-1, D项错误。

答案:A

易错警示:有关反应热

(1) 反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小, 与反应途径 (或是否有催化剂) 无关。

(2) 反应是否需要加热, 只是引发反应的条件, 与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应, 如燃料燃烧;也有部分吸热反应不需加热, 在常温时就可以进行。

(3) 燃烧热:必须生成稳定的氧化物, 如C燃烧应生成CO2而不是CO, H2燃烧应生成液态水而不是气态水。

(4) 中和热:强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol H2O, ΔH=-57.3kJ·mol-1。弱酸代替强酸 (或弱碱代替强碱) , 因电离吸热, 放出的热量减小, 中和热减小。若用浓硫酸 (或NaOH固体) , 放出的热量增多, 中和热增大。

二、反应热大小的比较

例2.在同温同压下, 下列各组热化学方程式中, ΔH1>ΔH2的是 ()

解析:上述各反应均是燃烧反应, 故都是放热反应, 所有ΔH1和ΔH2均为负值, 反应放出或吸收热量的多少, 跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中, 由于从气态水到液态水会放热, 所以生成液态水比生成气态水放出热量多, 又因为放热ΔH为负值, 放热越多ΔH越小, 故ΔH1<ΔH2;B中, 由于从固态硫到气态硫要吸热, 所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多, 即ΔH1<ΔH2;C中, 生成CO放热, 因为氧气过量会与CO反应又放出热量, 所以ΔH1>ΔH2;D中, ΔH1=2ΔH2, 因为ΔH1和ΔH2均为负值, 所以ΔH1<ΔH2。

答案:C

易错警示:比较ΔH的大小时, 一要注意反应物和生成物的聚集状态, 二要注意热化学方程式中的化学计量数, 三要注意放热反应的反应热ΔH<0, 放热越多, │ΔH│越大, ΔH越小。

也可通过两式的简单相加或相减, 简化方程式为可以直接判断ΔH值“+”或“-”的方程式进而进行判断。

三、热化学方程式正误的判断

例3.已知在25℃、101kPa条件下, 2mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出484kJ的热量, 下列热化学方程式正确的是 ()

答案:A

易错警示:热化学方程式的正误判断 (1) 检查ΔH的单位是否正确。

(2) 检查ΔH的“-”或“+”是否与反应放热、吸热一致。

(3) 检查物质的聚集状态是否标明或标明的聚集状态是否正确。

(4) 检查ΔH是否与反应物或生成物的物质的量相对应 (成正比) 。

四、反应热的计算

1.由化学键键能求反应热

例4.对于化学反应:CH3CH3→CH2=CH2+H2, 有关化学键的键能如下:

试计算该反应的反应热。

解析:ΔH=反应物总键能-生成物总键能=[6E (C-H) +E (CC) ]-[E (CC) +4E (CH) +E (HH) ]= (6×414.4+347.4) kJ·mol-1- (615.3+4×414.4+435.3) kJ·mol-1=+125.6kJ·mol-1

这表明, 上述反应是吸热的, 吸收的热量为125.6kJ·mol-1。

答案:ΔH=+125.6kJ·mol-1

易错警示:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和。为方便记忆, 可理解为:断裂旧化学键需吸热 (用“+”号表示) , 形成新化学键则放热 (用“-”号表示) , 化学反应的热效应等于反应物和生成物的键能的代数和, 即ΔH= (+反应物键能总和) + (-生成物键能总和) 。

2.由反应热求化学键键能

A.194 B.391 C.516 D.658

答案:B

3. 盖斯定律

(1) 定义的考查。

例6.观察图a和图b, 根据盖斯定律, 写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5和ΔH6的关系。

图a:;图b:。

解析:应用盖斯定律, 抓住起点和终点即可列式。图a起点可看作是A, 终点是A, 总结果是A→A, 即ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0;图b, 起点是A, 终点是F, 即ΔH6=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5。

答案:图a:ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0

图b:ΔH6=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5

例7. (2013年海南卷) 已知下列反应的热化学方程式:

A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1

B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

C.12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1

D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3

解析:盖斯定律的常规考查, 目标热化学方程式为4C3H5 (ONO2) 3 (l) =12CO2 (g) +10H2O (g) +O2 (g) +6N2 (g) , 由12× (3) +5× (2) -2× (1) 可得, 故反应热ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1

答案:A

(2) 简单应用:给出两个热化学方程式进行计算。

A.+519.4kJ·mol-1

B.+259.7kJ·mol-1

C.-259.7kJ·mol-1

D.-519.4kJ·mol-1

ΔH= (-350.5kJ·mol-1) - (-90.8kJ·mol-1) =-259.7kJ·mol-1

答案:C

(3) 复杂性的计算:给出两个以上热化学方程式进行计算, 并且进行计算后不是目标热化学方程式, 还需要继续化简。

例9.已知下列热化学方程式

写出FeO (s) 被CO还原成Fe的热化学方程式。

观察化学计量数, (2) 式中Fe3O4 (s) 化学计量数为2, 消去Fe3O4 (s) 需 (3) ×2+ (2) ;因 (2) 式中Fe2O3 (s) 化学计量数为3, 消去Fe2O3 (s) 需 (1) ×3;FeO (s) 在 (3) 式中出现, 是生成物, 要转化为反应物, 可以按照 (1) ×3- ( (3) ×2+ (2) ) 进行计算:

(4) 看图型盖斯定律计算题目:没有给出热化学方程式, 由图转化为热化学方程式, 再利用盖斯定律进行计算。

例10.合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得, 有关化学反应的能量如下图所示, 则CH4 (g) 与H2O (g) 的热化学方程式为。

解析:由图可以得到三个热化学方程式:

(5) 热化学方程式甄别型题目:给出了多个热化学方程式, 但和题目有关的热化学方程式只是其中的一部分, 需要从中选出有用的方程式, 再利用盖斯定律。

例11. (2013年全国理综卷Ⅰ节选) 二甲醚 (CH3OCH3) 是无色气体, 可作为一种新型能源, 由合成气 (组成为H2、CO和少量的CO2) 直接制备二甲醚, 其中的主要过程包括以下四个反应:

水煤气变换反应:

二甲醚合成反应:

问:由H2和CO直接制备二甲醚 (另一产物为水蒸气) 的热化学方程式为:。

解析:目标热化学方程式为2CO (g) +4H2 (g) CH3OCH3 (g) +H2O (g) ΔH, 经分析知 (1) 中反应物有CO (g) +2H2 (g) , (4) 中生成物有CH3OCH3 (g) +H2O (g) , 只需要 (1) ×2+ (4) 就可以消去CH3OH (g) 得:ΔH=ΔH1×2+ΔH4=-204.7kJ/mol

篇4:化学能与热能教案第二课时

一、教材分析

本节课是人教版高中化学必修二第二章第二节的内容。化学能与电能属于化学原理范畴,是化学学科的重要原理性知识之一。初中化学初步介绍了“化学与能源”,在上一节已经介绍了化学能与热能,在选修模块四将系统深入地介绍化学反应与能量、电化学基础,本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展,对前一节课的补充和完善,又为学习选修模块奠定必要的基础,起到承前启后的作用。

从反应物之间电子转移的角度看,原电池概念的形成是对氧化还原反应本质的拓展和应用;从思维角度看,将化学能直接转化为电能的思想,是对化学能——热能——机械能——电能思维方式的反思和突破。

二、学情分析

本节课涉及到了生活中常用的电池,是学生熟悉的物品,容易激发起学生的探究热情。同时学生已掌握氧化还原反应和金属活动性顺序的有关知识,也具备基本的电学知识,这就为原电池原理的探究储备了必要的知识基础。

根据高一学生的心理特点,虽具有一定的理性思维能力,但抽象思维能力较弱,还是易于接受感性认识。因此,教师要充分运用实验,增强学生的感性认识,使抽象知识形象化,以降低学生学习的难度。

三、教学目标

【知识与技能】

了解原电池的概念,理解原电池的工作原理,掌握原电池的构成条件

【过程与方法】

学习科学探究的方法

【情感、态度与价值观】

体验到化学的有用性,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。

四、教学重、难点

重点:原电池的工作原理和构成条件

难点:原电池的工作原理

五、教学方法

讲授法、实验探究法、指导阅读法

六、教学过程

从生活中电能的重要性切入,指导学生阅读课本火力站工作原理示意图,通过分析火力发电中的能量转化过程,让学生感到为了提高能源的效率,减少能量损失,必须要减少能量转换步骤,使化学能直接转化为电能,这样顺利成章的引入本节课的课题——原电池。在导课的过程中使用阅读指导法,以激发学生的学习兴趣和培养学生的自学能力。

在新课讲解时,首先,通过Zn-Cu-稀H2SO4实验装置的探究,引导学生探究出原电池的概念。然后,进一步对Zn-Cu-稀H2SO4原电池分析,探究出原电池的工作原理:外电路电子的定向转移和溶液中离子的定向移动形成闭合回路,从而产生了电流,使化学能转化为电能。最后,通过改变Zn-Cu-稀H2SO4原电池装置中的一个条件,探究出原电池的构成条件——两极一液一连线。在实验探究中,让学生体会科学探究的方法,培养学生科学探究的能力。

篇5:化学能与热能教案

一、教学目标 ⑴、知识与技能

①初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系,掌握物质的化学变化和能量变化的本质。

②了解吸热反应、放热反应的含义,了解化学反应在提供热能方面的重要作用。

③培养学生的实验操作技能。⑵、过程与方法

①通过对化学键与化学反应中的能量变化问题的交流讨论,学习获取数字化信息的方法,提高处理信息的能力和分析推理能力。

②通过化学反应中的能量变化的活动探究,体验定性实验在化学研究中的应用。⑶、情感态度、价值观

学生通过探究化学能转化为热能的奥秘,提高学习化学的兴趣和热情,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。

二、教学重点、难点

重点 : 1.化学键与化学反应中能量变化的关系。

2.吸热反应和放热反应两个概念。

难点 : 从微观角度理解化学反应中的能量变化,掌握化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

三、教学辅助手段 多媒体课件,实验用品

四、教学过程

Ⅰ、联系社会,展示素材,创设情境,提出问题,引入本章学习

展示图片:燃料电池汽车,炼钢炉,石油钻井平台 [板书]第二章 化学反应与能量

第一节 化学能与热能

Ⅱ、复习提问化学变化的特征和作用,师生互动

(设疑)通过p32页思考与交流提出问题,引入第一个问题的学习思考与交流问题:

(1)煤、石油、天然气在燃烧时释放出热能,这种热能从何而来?它与化学物质及其化学反应有什么关系?

(2)石灰石要经过高温煅烧才能变成生石灰,高温条件提供的热能在石灰石的分解中有什么作用?

(过渡)用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么? [板书]

一、化学键与化学反应中能量变化的关系

1、当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量;而形成生成物中的化学键要放出能量。举实例

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

(过渡)一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?

3.一个化学反应吸收能量还是放出能量决定于(1)、反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。(投影)图片分析

(2)、旧键断裂所吸收的总能量与新键形成所释放的总能量的相对大小。(投影)能量图像分析

(小结)思考与交流:你对化学反应特征有何新的认识?

Ⅲ、(过渡)问题:化学能与热能如何相互转化?引入下一问题的学习

[板书]

二、化学能与热能的相互转化

1、能量守恒定律:一种能量可以转化为另一种能量,总能量保持不变

2、化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化:吸热或放热。

(学生分组实验)实验2-

1、2-

2、2-3,交流与总结(投影展示)总结实验结果

实验2-1 盐酸和铝片的反应过程中能量的变化

实验2-2氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应中的能量变化

实验2-3酸碱中和

(设疑)思考与交流:

测定中和热时,在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题? 师生讨论交流(投影展示设计案例)Ⅳ、探索与总结

引导学生归纳常见的吸热反应、放热反应(投影展示)Ⅴ、课堂练习

1、下列说法正确的是()

A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热

D.吸热反应在一定条件下也能发生反应、在反应H2 + Cl2 =2HCl中,已知H-H键能为436kJ,Cl-Cl键能为247kJ,H-Cl键能为431kJ,判断该反应是()A.吸热反应 B.放热反应 C.吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量

3、甲烷燃烧要放出热量,水的分解要吸收能量,试从化学键变化的角度分析其原因?

4、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是()A.2Q1 + Q2 > 4Q3 B.2Q1 + Q2 < 4Q3 C.Q1 + Q2 < Q3 D.Q1 + Q2 = Q3 Ⅵ、布置作业:完成课后题 Ⅶ、板书设计:

第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能

一、化学键与化学反应中能量变化的关系

1、当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量;而形成生成物中的化学键要放出能量。

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 3.一个化学反应吸收能量还是放出能量决定于(1)、反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。(2)、旧键断裂所吸收的总能量与新键形成所释放的总能量的相对大小。

二、化学能与热能的相互转化

1、能量守恒定律:一种能量可以转化为另一种能量,总能量保持不变

2、化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化:吸热或放热。[实验2-1] 盐酸和铝片的反应是放热反应

[实验2-2] 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应 [实验2-3] 酸碱中和反应是放热反应

小结:常见的吸热反应:

常见的放热反应:

篇6:化学能与热能教案十一

教材分析:

本章共三节,可分为两个部分——化学反应和能量、化学反应速率和限度,它们都属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时,它们又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关。因此,化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及条件控制对化学反应的重要性,决定了本章学习的重要性。

初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,而在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应和能量、化学反应速率和化学平衡的原理。因此,本章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。

通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;通过对新型化学电源开发利用的介绍,学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会;通过对化学反应速率和限度的讨论,学生将从原理上加深对化学反应条件的认识。这些都会增进学生对化学的兴趣和情感,体会化学学习的价值。

由于本章内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排,体现了学习的阶段性和层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,因此,教师在教学时要充分注意到这一点。既要加强教学内容与实际的联系,体现化学的实用性和重要性,又要注意知识的前后联系和阶段性、渐进性,把握教材内容的深度、广度,防止任意拓宽加深,增加学生负担。

第一节 化学能与热能

第1课时

教学目标:

1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式,能根据事实判断吸热反应、放热反应,能说出中和热的涵义。

2、通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法。

3、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:吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。教学过程:

[创设问题情景] 在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象?触摸试管外壁时有何感觉?说明什么问题?并要求学生写出反应方程式。[结论] 生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙,试管发烫,说明反应放出了热能。[设问] 热能是能量的一种表现形式。那么,除刚才的这个反应,其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢?其表现形式又是怎样的?根据你已有的知识经验举例说明。[学生举例、说明] [归纳小结] 物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,这些能量变化通常又表现为热量的变化。[设疑] 那么,化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢?这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨,从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。[学生分组实验] 见教材实验2-1。

[思考与讨论] 用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,那么,你将采取哪些简单易行的办法 来了解反应中的热量变化?各有什么优缺点? [反思、交流与评价]

1、实验过程中,你自己最满意的做法是什么?最不满意的做法是什么?

2、在思考、讨论的过程中,其他同学给了你哪些启示?你又给了他们哪些启示? [演示实验] 见教材实验2-2 [思考与讨论]

1、通过观察实验现象,你得出了哪些结论?写出反应方程式。

2、你觉得做这个实验时需要注意哪些问题?还可以做哪些改进?实验中对你最有 启发的是什么? [小结] 化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化,有的放热,有的吸热。[设疑] 通过前面的学习,我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的,而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的,那么,作为一类重要而常见的反应,酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢?下面,请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。[学生分组实验] 建议按教参P22页的三组对比实验进行。[讨论与交流]

1、通过实验,你得出什么结论?如何解释?

2、通过这个实验,你学到了哪些知识?学会了哪些研究方法?

3、要明显的感知或测量反应中的热量变化,实验中应注意哪些问题?如何减小你与同组同学的实验结果的差异?

4、听完其他小组的汇报,发现他们的哪些做法比你们好?哪些不如你们的好?你现在是否又有了新的想法?假如要让你设计一个能较准确地测量反应中热量变化的装置,它的大体构造是怎样的,你可以和同学交流探讨共同确定。[教师讲解]

1、中和反应都是放热反应。

2、三个反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但本质是相同的,都是氢离 子与氢氧根离子反应生成水的反应,属于中和反应。由于三个反应中氢离子与氢氧根离子的量都相等,生成水的量也相等,所以放出的热量也相等。

3、中和热:酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称为中和热。

4、要精确地测定反应中的能量变化,一是要注重“量的问题”,二是要最大限度地

减小实验误差。[总结] 本节课我们结合已有的知识经验,以实验为主要的研究手段,初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。相信通过学习,同学们会有许多收获。但是,随着学习的深入,也必然会有更深层次的问题涌现出来,比如:化学反应中为什么伴随有能量的变化?为什么有的反应放热,有的反应吸热?如何来合理地表达反应中的能量变化?等等。这些问题我们将在下一节课上进一步探讨。补充练习

1、下列反应中属吸热反应的是()A 镁与盐酸反应放出氢气 B 氢氧化钠与盐酸的反应 C 硫在空气或氧气中燃烧 D Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应

2、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 放热反应不需要加热即可发生 C 需要加热条件的化学反应都是吸热反应

D 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。

3、城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是CO、H2的混合气体,它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得,故又称水煤气。试回答:

(1)写出制取水煤气的主要化学方程式————————————,该反应是——————反应(填吸热、放热)。

(2)设液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8),其充分燃烧后产物为CO2和 H2O,试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需氧气的质量比。

4、比较完全燃烧同体积下列气体需要的空气体积的大小:

天然气(以甲烷计)、石油液化气(以丁烷C4H10计)、水煤气(以CO、H2体积比1:1计)

5、两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应,乙说 反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗?为什么?

(江苏省海门中学 施红专)答案:1.D2.BC3.(1)C+H2O

高温 CO+H2 吸热(2)70:11 4.石油液化气>天然气>水煤气5.略

第一节 化学能与热能

第2课时

教学目标:

1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因,初步学会热化学方程式的书写。

2、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,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。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:

[导入] 通过上节课的学习,我们对化学反应中的能量变化有了初步的认识,知道了反应中 的能量变化通常表现为热量的变化——放热或者吸热,也了解了中和热的概念。那么,很多同学也许会有这样一些疑问:化学反应中为什么会有能量变化?为什么不同反应的热效应不同?本节课,我们将围绕这些问题,先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密,然后介绍反应中热效应的表示方法,最后再谈谈化学在能源开发、利用中的作用和地位。[创设问题情景] 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么? [学生思考、讨论] 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。[进一步思考] 反应中的热量由何而来? 氢气和氯气反应的本质是什么? [学生思考、讨论] 从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。[教师补充讲解] 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,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键,1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1mol Cl-Cl键要吸收242 kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。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。[归纳小结]

1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

2、能量是守恒的。[练习反馈] 已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496 kJ的能量,形成水分子中的1mol H-O键要放出463 kJ的能量,试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。[讲解] 刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因,那么,又怎样从宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢?各种物质中都含有化学键,因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同,因而所包含的化学能也不同。在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变,如H2 与Cl2、O2的反应。那么,一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢? [学生讨论、交流]

1、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 的总能量和生成物的总能量的相对大小。

2、画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图。[思考与分析] 甲烷燃烧要放出热量,水电解产生氢气和氧气,试从化学键和物质所含能量的角 度分析气原因,并说明反应过程中能量的转变形式。[提出问题] 前面我们通过对具体反应的分析,从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量变化的主要原因,知道了化学能和其它能量是可以相互转变的,还知道化学反应中能量变化通常表现为热量的变化。那么,怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢?你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法,并对其他同学提出的表达方式作出评价。[教师讲解] 热化学方程式的含义及朗读和书写的注意点 [练习反馈] 乙炔(C2H2)气体在氧气中完全燃烧会放出大量的热,形成高温火焰,可以用于焊 接或切割金属。已知0。5 mol乙炔完全燃烧生成液态水会放出649 kJ的热量,试写出 反应的热化学方程式,并计算1Kg乙炔完全燃烧放出的热量。[教师讲解] 乙炔是一种重要的烃类,煤、石油、天然气的主要成分也是各种烃类,它们在燃烧 时都会放出大量的热,所以煤、石油、天然气在能源中扮演了极为重要的角色,对促进 人类社会的发展具有重要的作用。[阅读相关图片、资料或播放录像] [思考、交流] 根据你的经验体会,谈谈你对当前能源利用、开发及能源危机的看法。[总结] 化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其它 能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决 日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。补充练习:

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 物质燃烧和中和反应均放出热量 C 分解反应肯定是吸热反应

D 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量

2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是()A 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B 放热反应在常温下一定很容易发生 C 反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D吸热反应在一定条件下也能发生

3、有专家指出,如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实,则下列说法中,错误的是()A 可消除对大气的污染 B可节约燃料

C 可缓解能源危机 D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源

4、已知破坏1mol N≡N键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3 molH2(g)完全转化为 NH3(g)的反应热的理论值,并写出反应的热化学方程式。

5、“用天然气、煤气代替煤炭作为民用燃料”这一改变民用燃料结构的重大举措,具有十分重大的意义。请分析其优点,并将你的观点和同学讨论交流。

篇7:化学能与热能教案第二课时

1.影响盐类水解的因素,与水解平衡移动。

2.盐类水解的应用。教学设计:

1.师生共同复习巩固第一课时相关知识。

(1)根据盐类水解规律分析

醋酸钾溶液呈 性,原因 ;

氯化铝溶液呈 性,原因 ;

(2)下列盐溶于水高于浓度增大的是

2.应用实验手段,启发思维

实验1.在溶液中滴加几滴酚酞试液,观察现象,分析为什么?将溶液分成二等份装入二支干净试管中,一支加热,另一支保持室温,进行比较。

现象 ;

原因分析 ;

实验2.将新制备的 胶体中,分装于二支试管中,一支试管加入一滴盐酸,与另一支试管对照比较。

现象 ;

原因分析。教学过程:

影响盐类水解的因素

1.主要因素是盐本身的性质。

组成盐的酸根对应的酸越弱,水解程度也越大,碱性就越强,越高。

组成盐的阳离子对应的碱越弱,水解程度也越大,酸性就越强,越低。

2.影响盐类水解的外界因素主要有温度、浓度及外加酸碱等因素。

(1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大。

(2)浓度:盐浓度越小,水解程度越大;

盐浓度越大,水解程度越小。

(3)外加酸碱能促进或抑制盐的水解。例如水解呈酸性的盐溶液加入碱,就会中和溶液中的,使平衡向水解方向移动而促使水解,若加酸则抑制水解。盐类水解知识的应用 1.盐溶液的酸碱性判断

根据盐的组成及水解规律分析。“谁弱谁水解,谁强显谁性”作为常规判断依据。

例题:分析: 溶液是显酸性?还是显碱性?为什么?

分析: 溶液是显酸性?还是显碱性?为什么?

3.溶液中离子浓度大小的比较

电解质水溶液k存在着离子和分子,它们之间存在着一些定量关系。也存在量的大小关系。

(1)大小比较:

①多元弱酸溶液,根据多元酸分步电离,且越来越难电离分析。如:在 溶液中,;

②多元弱酸正盐溶液,根据弱酸根分步水解分析。如:在 溶液 中,;

③不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对其影响因素。

④混合溶液中各离子浓度比较,要进行综合分析,要考虑电离、水解等因素。

(2)定量关系(恒等式关系)

①应用“电荷守恒”分析:

电解质溶液呈电中性,即溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。如 溶液中,阳离子有 和,阴离子有,根据电荷守恒原理有:

②应用“物料守恒”方法分析。

电解质溶液中某一组份的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如:晶体 中,在 溶液中: 例题分析:

解题思路:

溶液中存在二个守恒关系 a

本节教学中以“是否盐溶液都显中性?”为设问,以实验探究形式引入教学,在本节课后,也可做进一步的探究活动,如:在了解正盐溶液的酸碱性的本质后,提出问题“酸式盐的水溶液是否都显酸性?”

用ph试纸分别测 nahso4、nahso3、nahco3三种溶液的ph值,找出答案,并讨论分析原因。

分析:结果是有的酸式盐显酸性,有的酸式盐却显碱性,运用所学知识,通过讨论分析,拓宽知识面,活跃学生思维。探究习题 一题多变

原题 :在氯化铵溶液中,下列关系正确的是()

(a)[cl-]&[nh4+]&[h+]&[oh-](b)[nh4+]&[ cl-]&[h+]&[oh-]

(c)[ cl-]=[nh4+]&[h+]&[oh-](d)[nh4+]=[ cl-]&[h+]&[oh-] 变题一:100毫升0.1摩/升盐酸与50毫升0.2摩/升氨水溶液混和,在所得溶液中()

(a)[cl-]&[nh4+]&[h+]&[oh-](b)[nh4+]&[cl-]&[h+]&[oh-]

(c)[cl-]=[nh4+]&[h+]&[oh-](d)[nh4+]=[cl-]&[h+]&[oh-] 变题二:将ph=3的盐酸和ph=11的氨水等体积混和后,溶液中离子浓度关系正确的是()

(a)[nh4+]&[cl-]&[h+]&[oh-](b)[nh4+]&[cl-]&[oh-]&[h+]

(b)[cl-]&[nh4+]&[h+]&[oh-](d)[cl-]&[nh4+]&[oh-]&[h+] 变题三:一种一元强酸ha溶液加入一种碱moh反应后,溶液呈中性,下列判断一定正确的是()

(a)加入的碱过量(b)酸与碱等物质的量混和

(c)生成的盐不水解(d)反应后溶液中[a-]=[m+] 答案:

a; a; b; d。

点拨:通过改变设问角度,改变化学过程,改变或增减已知条件,能大大提高思维的敏捷性、灵活性和深刻性。一题多变有效的两种形式为:⑴对同一知识点,按思维层次递进一题多变。⑵对同一知识点进行题型变换和条件变换。

篇8:化学能与热能的教学设计

摘 要:化学能与热能这一章节是高中生第一次正式接触相对抽象的“能量”,本教学设计以学生为课堂主体,注重借助问题一步步引导学生,给了学生知识生成的空间和时间。

关键词:能量;教学设计;新课程;探究讨论

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)16-008-02

一、设计思想

化学能与热能本是一堂理论性很强的课,在此之前,学生对化学反应主要关注的是物质变化,对化学反应伴随的能量变化只有感性的认识。若按照平常的讲法,学生会觉得枯燥,不利于学生对新知识的建构。在新课程理念的指导下,笔者将探究、讨论的学习方法融入课堂之中,并且在遵循化学教材必修2的相关内容和要求时,还做了一些调整和补充,为后续继续学习反应热等知识打下基础。本课不仅融入了新课程的理念,同时也将知识点进行了细致深入的剖析,特别是讨论“反应条件与反应中的能量变化有无必然联系”,这是学生容易混淆的知识,但是通过讨论和进一步的理论分析,学生不仅知其然,而且知其所以然。

二、课堂实录

【实验探究】化学能与热能能否相互转化?

【引课】同学们,初中我们学过,什么是化学反应?

【生】有新物质生成的反应

【师】由质量守恒定律引出能量守恒定律,再引出化学能与热能。

【师】热能大家已经很熟悉了,什么是化学能呢?我们知道风具有风能,光具有光能,水

具有势能,那化学物质具有什么能?

【生】化学能。

【过渡】引导探究化学能与热能能否相互转化。

提出问题

【生】探究化学能能否与热能相互转化。

【师】大家是怎么想的,化学能能否与热能相互转化?若能,是什么能转化为什么能?

进行猜想

【生】(1)化学能转化为热能;(2)热能转化为化学能;(3)化学能与热能可以相互转化;

【验证】实践是检验真理的唯一标准。教师提供了4种药品:稀HCl、Al片、Ba(OH)2.8H2O、NH4Cl。

请大家以以6人为小组,选择合适的试剂(一个实验限选2种试剂)进行实验,仔细观察实验现象,实验完成后,由一名小组代表汇报实验情况。(5min)

进行实验

【师】巡视,看同学的实验情况,并指出相应的实验操作上的问题。

交流汇报

学生汇报所做实验现象并分析能量变化关系。

得出结论

【生】热能与化学能可以相互转化。

【师】通过刚才的实验,我们得出热能与化学能可以相互转化。其实不仅如此,化学能还能与其他形式的能量相互转化。比如与光能,电能相互转化。

设计意图:用探究的方式得出化学能能与热能相互转化,学生体验了完整的探究过程,并且让学生自己动手、动脑得出结论,对知识的理解更深刻。

【师】由三组实验过渡:化学反应中的能量变化取决于什么呢?

1、从宏观的角度分析化学反应中的能量变化

【师】以A2+B2=2AB为代表反应,从宏观角度分析出化学反应中是吸收能量还是吸收能量取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。

2、从微观化学键的角度分析化学反应中的能量变化

【生】以A2+B2=2AB为代表反应,从微观化学键角度分析出化学反应中是吸收能量还是吸收能量取决于断键吸收热量与成键放出热量之差。

设计意图:分析化学反应中能量变化的原因,先从宏观角度着手,让学生有个初步的认识,再深入分析其本质原因,符合一般的认知规律。

3、化学反应分类

【师生互动】在师生讨论下得出放热、吸热反应定义,从能量角度对化学反应进行分类。

设计意图:此处本来可以直接给学生总结吸热放热反应的类型,但是学生就缺少一种体验,就认识不到分类在化学的学习当中的重要性。这种体验较多,学生在以后的学习中会自己尝试对一些化学知识进行分类,从而体会到化学知识是有一定规律的。

【疑惑过渡】很多放热反应在常温下就能进行,而很多吸热反应却需要加热或者高温甚至是放电才能进行。

【课堂讨论】在师生讨论下借助反应实例、理论分析(化学键)等得出反应条件(高温/加热等)与反应过程中的能量变化(吸热/放热)无关。

设计意图:此处的讨论源于教材,但又高于教材。“化学反应条件(高温/加热等)与反应过程中的能量变化(吸热/放热)有无必然联系”,有的同学没有从反应本质上去认识,从而认为有联系,但是通过让学生举例说明自己的观点,学生会得出二者没有必然联系。然后追问:为什么铝热反应是放热反应还需要高温条件?学生就会利用已有知识分析由于断裂化学键需要吸收能量······然后让学生画出反应过程图,自己进行理论分析,在这个过程中,教师只充当了引导的作用,学生自己在讨论和交流中得出答案,会产生一种成就感和顿悟感。

【思维延伸】如果要定量测定化学反应中的能量变化,你认为应该注意哪些问题?

设计意图:留有悬念让学生去思考,给后续反应热的内容做好铺垫,其实上课就跟拍电影一样可以有续集。

三、教学反思

本次课堂实录是笔者在重庆市第一中学高一某实验班进行的化学公开课的真实写照,是笔者在新课标以学生为主体理念下的又一次大胆尝试。通过本次课堂创新设计及实践,笔者感觉收获颇大,加深了对新课程的认识和理解。课堂中老师扮演的角色是提问者和引导者,而学生是课堂的主体,通过实验探究和小组讨论自主进行知识的建构与生成。这样通过学生的全程参与,有效地将“化学能与热能”这一较抽象、学生容易思维混乱的章节变得条理清晰且充满生趣,学(下接第35页)

(上接第8页)生的主动性真正意义上被调动了起来。

经过课后反思总结,笔者发现如果引用美国的“翻转课堂”教学理念效果可能会更佳,学生发现问题、创新的能力会更好地被保护和发展。“翻转课堂”,即教师在课前给学生提供与教学内容相关的微视频或其它资源,学生从中获取信息,并思考提问,教师对问题进行收集整理,课堂上再以问题为主线展开教学。即将提问环节也放手给学生,学生主体性会更加突出,相信学习效果会更好!

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003(02)

[2] 陈芳芳.陈 凯.化学教育,2014,35(09):28-31

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