2019-2020年高中化學《化學能與熱能》教案13 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中化學化學能與熱能教案13 新人教版必修2教學目標：1、 通過實驗知道化學反應中能量變化的主要表現形式，能根據事實判斷吸熱反應、放熱反應，能說出中和熱的涵義。2、 通過實驗探究體驗科學研究的一般過程，了解科學研究的基本方法。重點難點：吸熱反應、放熱反應、中和熱等基本概念。教學過程：基礎知識回顧什么是化學鍵？_。它有哪些主要類型?_,其特點各是什么?_.基礎知識預習1. 我們知道,分子或化合物里的原子之間是通過_相結合的,而化學鍵是與_聯(lián)系在一起的.當物質發(fā)生化學反應時,斷開反應物的化學鍵要_(放出或吸收)能量,而形成生成物的化學鍵要_(放出或吸收)能量,因此,一個化學反應在發(fā)生過程中是放出能量還是吸收能量取決于_的相對大小. 所以,化學反應中能量變化的主要原因是_. 2.化學上把_熱量的化學反應叫做放熱反應,_熱量的化學反應叫做放熱反應.3.化學能是能量的一種形式,它同樣可以轉化為其他形式的能量,如_等.4.一種能量可以轉化為其他另一種能量,但是總的能量_,這就是能量守恒定律.實驗探究1【實驗2-1】實驗要點：鋁與稀酸和弱酸反應現象不明顯，常常需要加熱，所以要選擇強酸且濃度不要太低。盡量使用純度好的鋁條，反應前要用砂紙打磨光亮，這樣進行實驗時，用手觸摸才能明顯感覺到反應放熱，用溫度計測量效果會更好。實驗報告設計：實驗目的 1.了解鋁與鹽酸反應中熱量變化的情況； 2.學會觀察和測定化學反應中熱量變化的方法。實驗要求 組內成員共同合作完成下列三個欄目中所要求的學習任務。實驗活動時間： 小組成員姓名： 思考與討論1.鋁與鹽酸反應的化學方程式： _。2.在反應過程中你將能看到什么現象？3.用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應中的熱量變化？4.要明顯的感知或測量反應中的熱量變化，你在實驗中應注意哪些問題？實驗記錄實驗步驟*眼睛看到的現象用手觸摸的感覺用溫度計測量的數據在一支試管中加入23mL6mol/L的鹽酸溶液 向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條 結論 反思與評價（一）個人反思和總結1.通過這個實驗你學到了哪些化學知識？學會了哪些實驗方法？2.在整個過程中，你最滿意的做法是什么？你最不滿意的做法是什么？（二）組內交流和評價1.在思考、討論過程中，同組成員給了你哪些啟示？你又給了同組成員哪些啟示？2.在實驗過程中，同組成員給了你哪些幫助？你又給了同組成員哪些幫助？（三）組間交流和評價1.當聽完其他小組的匯報后，發(fā)現他們的哪些做法比你們小組的好？哪些不如你們的好？2.當聽完其他小組的匯報后，你是否又有了新的想法？根據你在這次活動中的收獲和表現，以10分制計算，你的得分是 。請闡述理由: _。請將你的報告送交到老師處。謝謝合作！實驗探究2 實驗2-2實驗要點：這個實驗成功的關鍵是在短時間內反應充分進行，使體系溫度快速降低，將玻璃片上的水凝固。實驗中要注意兩點：（1）將Ba(OH)28H2O晶體研磨成粉末，以便與NH4Cl晶體充分接觸；（2）由于該反應屬于固相反應，一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物，以使它們很快起反應；（3）反應放出有刺激性氣味的氨氣，會造成學習環(huán)境的污染，所以要注意對氨氣的吸收。實驗探究過程如下：（一）提出研究的題目在常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應過程中能量的變化。（二）收集實驗證據1.閱讀教材并根據已有知識設計實驗方案和實驗步驟如下：2.根據上述實驗方案和步驟討論實驗過程中應注意的問題。3.分組實驗，觀察實驗現象，收集實驗事實。4.匯報實驗現象和結果。（三）整理并得出結論1.列表整理實驗事實和結論：實驗步驟實驗現象得出結論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物用手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起反應完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應物2.用化學方程式表示上述反應：_.（四）反思與評價1.整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處？2.在實驗過程中對你最有啟迪的是什么？2、你覺得做這個實驗時需要注意哪些問題？還可以做哪些改進？實驗中對你最有啟發(fā)的是什么？小結化學反應中的能量變化經常表現為_。設疑通過前面的學習，我們知道燃燒反應、金屬與酸的反應是_熱的，而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是_熱的，那么，作為一類重要而常見的反應，酸與堿的中和反應是放熱的還是吸熱的呢？下面，請同學們自己通過實驗來揭開這個秘密。實驗探究3 【實驗2-3】改進為下列的三組對比實驗進行。討論與交流實驗要點：通過三組強酸和強堿之間的反應對比實驗，定性的抽象出“中和熱”概念。在實驗中要注意：（1）三組實驗所處條件要相同，如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強要相同；（2）三組實驗酸和堿的用量要相同，以保證生成水的量相同；（3）控制相同的反應時間。步驟一：三個學生各取一個大小相同的試管，分別做一個實驗并記錄實驗現象和數據。步驟二：匯總實驗現象和數據并列表比較。 反應物及用量酸HNO3 50 mL 1 mol/LHCl 50 mL 1 mol/LHCl 50 mL 1mol/L堿NaOH 50 mL 1 mol/LNaOH 50 mL 1 mol/LKOH 50 mL 1mol/L混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度t1t2t3結 論 對實驗進行歸納和概括思考：對實驗進行原理性抽象為什么強酸與強堿發(fā)生反應時都會放出熱量？本質分析三個反應的化學方程式和離子方程式分別為：由此可見，三個反應的化學方程式雖然不同，反應物也不同，但是它們的反應本質相同，都是_的反應，屬于_，其離子方程式都是：_。所以，可提出推測_。由于三個反應中H+和OH-離子的量都相等，則生成水的量也相等，故放出的熱量也相等（在上述三個實驗中，溫度上升的幅度接近）。形成概念:_稱為中和熱。思考1.通過這個實驗，你學到了哪些知識？學會了哪些研究方法？2.要明顯的感知或測量反應中的熱量變化，實驗中應注意哪些問題？如何減小你與同組同學的實驗結果的差異？3.聽完其他小組的匯報，發(fā)現他們的哪些做法比你們好？哪些不如你們的好？你現在是否又有了新的想法？假如要讓你設計一個能較準確地測量反應中熱量變化的裝置，它的大體構造是怎樣的，你可以和同學交流探討共同確定。歸納總結1.中和反應都是放熱反應。2.三個反應的化學方程式雖然不同，反應物也不同，但本質是相同的，都是氫離子與氫氧根離子反應生成水的反應，屬于中和反應。由于三個反應中氫離子與氫氧根離子的量都相等，生成水的量也相等，所以放出的熱量也相等。3.中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol水所釋放的熱量稱為中和熱。4.要精確地測定反應中的能量變化，一是要注重“量的問題”，二是要最大限度地減小實驗誤差。本節(jié)課我們結合已有的知識經驗，以實驗為主要的研究手段，初步探討了化學反應中的能量變化及其主要形式。相信通過學習，同學們會有許多收獲。但是，隨著學習的深入，也必然會有更深層次的問題涌現出來，比如：化學反應中為什么伴隨有能量的變化？為什么有的反應放熱，有的反應吸熱？如何來合理地表達反應中的能量變化？等等。這些問題我們將在今后的學習中進一步探討。例1.下列說法正確的是( )。 A物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化 B伴有能量變化的物質變化都是化學變化C在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不同D在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量例2.在相同的條件下，一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成液態(tài)水放出的熱量為Q1，kJ；若生成氣態(tài)水放出的熱量為Q2 kJ。那么Q，與Qz之間的關系是( )。 AQ1>Q2 BQ1<Q2 CQ1=Q2 D不能確定課外作業(yè) 一.完成本節(jié)有關實驗的實驗報告二.完成如下練習:1.氫氣在氯氣中燃燒時產生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中，正確的是 （ ） A.Q1+Q2Q3 B. Q1+ Q22Q3 C. Q1+Q2Q3 D. Q1+ Q22Q32.已知某反應是放熱反應，下列說法正確的是 （ ）A.該反應發(fā)生時，一定不需要加熱B.該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量C. 該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量D.如果該反應開始后停止加熱，反應一定能繼續(xù)進行3.下列反應中屬吸熱反應的是 （ ）A 鎂與鹽酸反應放出氫氣 B 氫氧化鈉與鹽酸的反應C 硫在空氣或氧氣中燃燒 D Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應4.下列說法正確的是 （ ）A 化學反應除了生成新物質外，還伴隨著能量的變化B 放熱反應全部不需要加熱即可發(fā)生C 需要加熱條件的化學反應都是吸熱反應D 1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應生成水所釋放的熱量稱為中和熱。5.已知金剛石在一定條件下轉化為石墨是放熱的。據此，以下判斷或說法正確的是（ ）A需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 B放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生C反應是放熱還是吸熱，必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小D吸熱反應在一定條件下也能發(fā)生6.有專家指出，如果將燃燒產物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構想能夠成為現實，則下列說法中，錯誤的是 （ ）A可減小對大氣的污染 B可節(jié)約燃料C可緩解能源危機 D此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級能源