《化學反應與熱能第一課時教案》

1、化學反應與熱能（第一課時）一、教學目標：（ 一）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、了解吸熱放熱反應的種類并通過反應物生成物的能量及鍵能判斷吸熱放熱反應；3、掌握反應熱和焓變；4、掌握熱化學方程式的書寫。（二）過程與方法：1 、從化學反應的本質研究反應熱產生的原因；2、學習用圖表表示化學反應放出能量和吸收能量的方法，培養(yǎng)學生閱讀圖表的能力；3、從本質掌握熱化學方程式的書寫技巧。（三）情感態(tài)度與價值觀：1、了解簡單過程中的能量變化中的熱效應；2、從本質上（ 微觀角度） 理解化學反應中能量的變化，建立科學的能量變化觀。二、教學重難點教學重點：反應熱的變化；熱化學

2、方程式的書寫 教學難點：反應熱的變化；熱化學方程式的書寫三、教學過程：【講解】 我們在初中學習過“質量守恒定律"，知道自然界中物質可 以相互轉化，但是總質量保持不變；同樣一種能量可以轉化成另一種 能量，能量也是守恒的，“質量守恒定律”和“能量守恒定律”是兩 條基本的自然定律，化學反應過程中化學能同樣可轉化成其他形式的 能量，如熱能、電能等。【投影】舉例【講解】化學反應的過程中伴隨著能量變化， 通常表現(xiàn)為熱量的變化，今天我 們學習化學反應與熱能的關系?！景鍟炕瘜W反應與熱能【提問】反應中的熱量由何而來？【講解】我們從化學鍵角度分析化學反應導致能量變化的本質，以氫氣和氯氣反應為例kJ口口

3、I 儺夙343 kJ - mut 旭量431 kJ /mol 他展晰觀"®® 懸4 ©I同鍵IB 闕 回 成假知!的中同物施4 3 i kJ z Eiifjl 醍It1*1 i i h ri tKj- 11 It tyuii總的作用及化小總用講述：化學反應的本質是反應物中化學鍵的斷裂和生成物中化學鍵的 形成。斷開反應物中的化學鍵需要吸收能量， 形成生成物中的化學鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應時，氫氣分子和氯氣分子中的Hl H鍵和 Cl Cl 鍵斷開，氫原子和氯原子通過形成H Cl 鍵而結合成HCl分子。1 mol H2 中含有 l mol H H鍵，1 m

4、ol Cl 2 中含有 1 mol Cl Cl鍵，在25c和101 kPa的條件下，斷開1 mol H H鍵要吸收436 kJ 的能量，斷開1 mol Cl Cl 鍵要吸收242 kJ 的能量，而形成 1 mol HCl 分子中的H Cl 鍵會放出431 kJ 的能量。斷開1 mol H H 鍵和 1 mol Cl Cl 鍵吸收的能量小于形成2 molH Cl 鍵放出的能量，根據“能量守恒定律”，多余的能量就會以熱量的形式釋放出來。因此這個反應是一個放熱反應。【提問】化學反應中能量變化的實質是什么？【學生回答】化學鍵的斷裂和形成?！景鍟恳?、化學反應中能量變化的實質：化學鍵的斷裂和形成【提問】

5、反應吸熱放熱與反應物生成物鍵能有什么關系？【總結】斷裂化學鍵要吸收能量，形成新化學鍵要放出能量，若斷裂化學鍵吸收的能量大于形成新化學鍵放出的能量，則反應吸熱；若斷裂化學鍵吸收的能量小于形成新化學鍵放出的能量，則反應放熱。【板書】斷裂吸熱成鍵放熱，反應吸熱；斷裂吸熱成鍵放熱，反應放熱?！局v解】 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？總結在我們學過的化學反應當中，分別有哪些吸熱放熱反應？鋁片與鹽酸是放熱反應，氫氧化鋇與氯化銨晶體是吸熱反應?！疽龑W生總結】【板書】二、常見的吸放熱反應：放熱：活潑金屬與水或酸的反應、酸堿中和、燃燒、多數(shù)化合反應、

6、鋁熱反應吸熱：多數(shù)分解反應、氯化鏤固體與氫氧化鋼晶體的反應、 以C H2、CO為還原劑的反應，炭與二氧碳的反應【提問】反應吸熱放熱與反應物生成物能量有什么關系？水由高處向W&處流鎏隆殿 自巨量（匏育/轉換法）動音上）桶水 由 低處送向 高處需提供自皂量 （電能轉換為機械能，再轉 為型官邑）11反應枷的屋能量V生成物的目能量 dt學反應吸“攵能量）反應物的總、能量A生成物的區(qū)百巨髭 dt學反應放出能量）反屈!*的尊褪*化學反應放學整W物的電施版悵由此可以總結出:【板書】反應物具有的總能量 > 生成物具有的總能量，則反應放熱 反應物具有的總能量 < 生成物具有的總能量，則反應吸

7、熱【板書】三、反應熱與始變【講解】化學反應過程中所釋放或吸收的能量，都可以熱量的變化來 表述，叫做反應熱，恒溫恒壓下的反應熱與“始變”相等。【板書】1、定義符號： H ,單位：kJ/mol 或 kJ ?mol-1【思考】如何計算反應熱？規(guī)定放熱反應的4為，是站在誰的角度？【板書】2、計算?H= E (生成物的總能量)一E (反應物的總能量)或？H= E (反應物的鍵能)E (生成物的鍵能)放熱反應AH為"一''或4 H < 0吸熱反應AH為“+”或 H > 0例如：H2 (g) +CI2 (g) 2HCl (g)實驗測的 1mol 屋與 1mol CI2反

8、應生成2molHCl時放出184.6KJ的熱量，反應熱的計算：(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)反應熱白計算：862KJ 679KJ=183KJ【投影】例 1、ImolC與 ImolHO (g)反應生成 ImolCO(g)和 ImolH (g), 需吸收131.5KJ的熱量，該反應的反應熱為 H= KJ/mol 。例2、拆開ImolHHH鍵、ImolNHH鍵、1molR=、T分別需要的能量是 436KJ、391KJ、946KJ,則 1molN2生成 NH的反應熱為

9、; 1molH2 生成NH的反應熱為?！舅伎肌糠磻獰崤c反應物生成物的穩(wěn)定性有什么關系？【提示】物質所具有的總能量越高物質越不穩(wěn)定，如人站在低處穩(wěn)定， 有安全感；水趨向于向低處流，物質都趨于穩(wěn)定的狀態(tài)。【歸納總結】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 H0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 H0反應物的穩(wěn)定性 生成物的穩(wěn)定性【板書】3、反應熱與反應物、生成物穩(wěn)定性的關系(1)能量越低越穩(wěn)定(2)若反應放熱，反應物的穩(wěn)定性 生成物的穩(wěn)定性若反應吸熱，反應物的穩(wěn)定性 生成物的穩(wěn)定性【講解】熱化學方程式如何書寫?【板書】四、熱化學

10、方程式的書寫【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)；【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(xiàn)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。（ 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“一”以及單位；（5）檢查化學計量數(shù)和 H值是否對應?！局v解】化學計量數(shù)與 H的關系：1、熱化學方程式

11、中，物質前的化學計量數(shù)不表示微粒個數(shù)而表示物質的量。它可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)；2、對于同一個反應， H與化學計量數(shù)成正比。例如：H2 (g) +CI2 (g) =2HCl (g); AH= 184.6KJ/mol1/2 H 2 (g) +1/2C1 2 (g) =HCl (g); AH= 92.3KJ/mol2 H2 (g) +O (g) =2H2O (g); AH= 483.6KJ/molH2 (g) +1/2O2 (g) =HO (g); AH= 241.8KJ/mol【講解】 熱化學方程式的含義是什么？熱化學方程式描述在一定條件下，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

12、。例如：H (g) +1/2O2 (g) =HO (g); AH= 241.8KJ/mol ,表示1mol氣態(tài)H2和1/2molO2例題1、當1mol氣態(tài) 噸與1mol氣態(tài)。2反應生成2mol氣態(tài)HCl,放出 184.6KJ 的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。2寫出下列反應的熱化學方程式1 ) 1molN2(g) 與適量 O2(g) 反應生成NO(g) ，需吸收68kJ 的熱量；2) 2molCu(s)與適量02(g)反應生成CuO(s),放出314kJ熱量;3) 1g 硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ 熱量，寫出硫燃燒的熱化學方程式。反應生成1mol 水蒸氣，放出241.8KJ 的熱量

13、。 (在101Kpa， 25時)四、板書設計化學反應與熱能一、化學反應中能量變化的實質：化學鍵的斷裂和形成斷裂吸熱成鍵放熱，反應吸熱；斷裂吸熱成鍵放熱，反應放熱。二、常見的吸放熱反應：放熱：活潑金屬與水或酸的反應、酸堿中和、燃燒、多數(shù)化合反應、 鋁熱反應吸熱： 多數(shù)分解反應、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應、以 C、 H2、CO為還原劑的反應，炭與二氧碳的反應反應物具有的總能量> 生成物具有的總能量，則反應放熱反應物具有的總能量< 生成物具有的總能量，則反應吸熱三、反應熱與焓變1、定義化學反應過程中所釋放或吸收的能量叫做反應熱，恒溫恒壓下的反應熱與“焓變”相等。符號： AH ,單位：kJ/mol 或 kJ ?mol-12、計算?H= E （生成物的總能量）一E （反應物的總能量）或？H= E （反應物的鍵能）E （生成物的鍵能）放熱反應AH為"一''或4 H < 0吸熱反應 AH為“+”或 H > 03、反應熱與反應物、生成物穩(wěn)定性的關系（ 1）能量越低越穩(wěn)定（ 2）若反應放熱，反應物的穩(wěn)定性<生成物