化学反应与能量的变化教学设计与反思

一、教材分析

本节为高中化学选修4第一章第一节。在初中学习过的吸热和放热现象以及高一必修2课程学习过的《化学反应与能量变化》中反应物总能量和生成物总能量的关系的基础上，引入反应热和焓变关系，定量讨论化学键与化学变化中能量变化的关系，进一步介绍热化学方程式，通过中和热的测定实验加深对反应热的认识。这是高中理科学生必须学习的《化学反应原理》的重要内容，也是高考必考的内容。

二、教学目标

知识与技能：

1、使学生了解化学反应中能量转化的本质原因；

2、了解反应热和焓变的涵义；

3、能正确认识、书写热化学方程式。

过程与方法：

1、培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题的能力及热化学方程式的书写技能训练。

2、初步学会测定化学反应热的实验方法。能正确分析测定反应热实验的误差，并采取适当措施减小误差。

情感态度与价值观：

培养理论联系实际的科学态度和保护环境，节约能源的意识

三、教学重点、难点：

教学重点：反应热的涵义；热化学方程式的书写方法和应用；中和热的测定实验。

教学难点：△H的“+”与“—”；热化学方程式的书写；中和热测定实验误差分析。

课时安排：2课时

四、教学过程

第一课时

【引入】通过化学必修模块的学习，我们知道化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化，据此我们可以制取各种物质，还可以获得热能、电能、光能等。哪么，化学反应中为什么会有能量变化？怎样表示？

【板书】第一节化学反应与能量的变化

【学习交流】反应热的本质是什么，与化学键的变化有什么关系？

【板书】一、焓变反应热

1、反应热与焓变的关系

在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。恒压条件下，反应热等于焓变。

符号：△H

单位：kJ/mol或kJ.mol－1

【多媒体展示】化学反应中的能量变化情况

【板书】∆H=∑E(生成物）-∑E(反应物）

∑E(反应物)>∑E(生成物），放热反应，△H为“－”或△H<0

∑E(反应物)<∑E(生成物），放热反应，△H为“+”或△H>0

2、反应热与化学键变化的关系【多媒体展示】化学反应中化学键的断裂和形成

【板书】反应热等于反应物化学键断裂所吸收的能量与生成物化学键形成所释放的能量之差。

∆H=∑反应物键能-∑生成物键能

例如：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）

（1）化学键断裂时需要吸收能量，吸收总能量为：436KJ+243KJ=679KJ

（2）化学键形成时需要释放能量，释放总能量为：431KJ×2=862KJ

点燃

（3）反应热为：862KJ—679KJ=183KJ

【设问】如H2+Cl2 ，一般的化学方程式可以表示化学反应中的物质变化，能否表示其中的能量变化？2HCl

【板书】二、热化学方程式

【学习讨论】什么是热化学方程式？怎样书写？

【板书】

1、定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。

2、意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

【讨论】仔细分析下列热化学方程式，从中可以得到什么启示？

(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ.mol-1

(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ.mol-1

(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8J.mol-1

(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ.mol-1

3、书写步骤：

（1）写出化学方程式；

（2）标明各物质的聚集状态；

（3）注明反应的温度和压强（25℃、101 kPa可以不注）；

（4）写出△H的值并标明“+”与“—”；

（5）检查化学计量数和△H值是否对应。

【课堂小结】

一、焓变反应热

1、反应热与焓变的关系

恒压条件下，化学反应的热效应等于焓变。

2、反应热与化学键变化的关系反应热等于反应物化学键断裂所吸收的能量与生成物化学键形成所释放的能量之差。

3、反应热的类型

放热反应：△H为“－”或△H<0；

吸热反应：△H为“＋”或△H>0。

二、热化学方程式

1、定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。

2、意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

3、书写要求：

（1）标明各物质的聚集状态；

（2）写出△H的值并标明“+”与“—”；

【课堂练习】

依据事实，写出下列热化学方程式：

（1）1molCH4完全燃烧生成CO2和液态水，放热0.3kJ.

（2）1gC与水蒸气完全反应，吸热热131.3kJ.

（3）6gC完全燃烧生成CO2放热196.75kJ.

【作业布置】课本P6习题第2、3、4

第二课时

【引言】上节课我们学习了热化学方程式，它既可以表示反应中的物质变化，又可以表示反应中的能量变化。哪么怎样测定反应热呢？

【板书】中和热的测定

【思考与交流】什么是中和反应？什么是中和热？

【板书】一、中和反应和中和热

1、中和反应

酸与碱相互作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。其实质是：H++OH-=H2O

2、中和热

在稀溶液中，酸和碱反应生成1molH2O是放出的热量，叫做中和热。

H+（g）+OH-（g）=H2O（l）∆H=-57.3kJ•mol-1

【实践活动】设计实验测定中和热

【板书】二、中和热的测定

1、实验原理

H+（g）+OH-（g）=H2O（l）

Q=(m1+m2)×c×(t2-t1)

中和热=Q/n(H2O)

2、实验装置

3、注意事项

【思考与交流】为了使实验结果更准确，实验中应该注意哪些问题？【归纳小结】

①用稀溶液实验减少溶解热的干扰；②用强酸、强碱实溶液验减少电离热的干扰；③采取保温隔热措施，如在保温杯里进行，减少热量损失；④不断搅拌，使热量分散均匀；⑤操作尽可能快，缩短实验时间，减少热量损失等。

【例题分析】优化指导P6例题1

【课堂练习】优化指导P7达标训练

教学反思

本节教学以学生学习讨论为主，体现了新课程标准的思想，突出了学生的主体地位。教师成了真正的组织者和引导者，不仅使学生学到了知识，还带领学生一起体验了能量的真实变化，知道我们生活的世界中绝大多数能量主要来自化学变化，从而使学生加深对生活的热爱和对保护环境的重要认识，通过比较形象的实物及多媒体演示微观世界的物质变化，使学生认识到事物是普片联系和存在的。通过思考交流，培养学生的学习兴趣，合作交流，严谨求实的科学态度，敢于探索的精神，养成良好的反思习惯。