化学反应与能量(教案)

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'化学反应与能量(教案)'
第一章 化学反应与能量第一节化学反应与能量变化(第一课时)开江县讲治中学 荆 平教学目标: 1.知识与技能(1)、了解反应热和焓变的涵义(2)、理解吸热反应和放热反应的实质2.过程与方法(1)、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法,(2)、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力3.情感态度与价值观激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点教学重点理解吸热反应和放热反应的实质教学难点能量变化中的热效应教学用具:白板显示仪学习过程引 言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有[知识回顾]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化[讲]化学键形成的时候放出能量,断裂的时候吸收能量;[问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的?能否从微观的角度解释能量变化的原因?水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸收能量[讲]虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸收能量,即物质的变化常常伴随能量的变化1、请同学们阅读第2页的1、2段,思考下列问题:(1)、焓是怎样的一个物理量?(2)、焓变产生的原因是?(3)、什么是反应热、焓变及其之间的关系?符号及其单位?[过]断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了,在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中,我们的研究对象是什么? 反应物和生成物[讲]我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物,我们把它们称为反应体系,而把除它们之外的物质称为环境,我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量,用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称作为“焓变”,用符号“△H”表示,单位常采用kJ/mol或kJmol-1[板书]一、反应热 焓变1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变2、符号:△H3、单位:kJ/mol或kJmol-1 [讲]化学反应都伴随能量的变化,所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前,先弄清楚两个概念:环境和体系 [结论]△H 和Q的角度不同,△H从体系的角度,Q从环境的角度[讲]当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反应。 上述反应 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g),反应热测量的实验数据为 184.6 kJ/mol,与计算数据 183kJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H =-184.6 kJ/mol。当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定△H为“+”,所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。[板书]4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。思考:焓变如何计算,如何测量?【问题探究】[问]为什么化学反应过程中会有能量的变化?从两个角度来考虑:1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的?与能量有什么关系?2、反应物和生成物的相对能量的大小请阅读教材第2页的4段,以反应H2+Cl2==2HCl为例分析[讲]从化学键的角度看化学反应包含两个过程:旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放出能量,断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等;2、反应物和生成物的总能量通常不相等,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。(1)、分析反应热与键能的关系(微观)[投影][图像分析]断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量;因此,1molH2 和1molCl2 反应得到2molHCl要放出183kJ的能量; △ H= = 课堂练习1:已知键能: N≡N: 946KJ/mol,H-H :436KJ/mol, H-N :391KJ/mol;从理论上计算N2(g) + 3H2(g) ==2NH3(g)的△H为( )A.+1800KJ/mol B. + 92KJ/mol C. – 92KJ/mol D. – 46KJ/mol(2)、分析反应热与物质能量的关系(宏观)观察教材P3图1-2化学反应过程中的能量变化图分析[投影]△ H= 课堂练习2:已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( ) A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D. 该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生[讲]如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量,反应时就会以热能的形式放出,反之,则吸热。[板书]5、△H计算的三种表达式:(1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量 –反应物的总能量[讲]化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小,稳定性越弱,能量就越高破坏它需要的能量就越小;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,释放的能量就越大,故需要放出能量,△H为负,反应之为正[板书] (3) △H == 反应物的键能之和– 生成物的键能之和[讲]△H有正负之分,因此比较△H大小时,要连同“+”、“-”包含在内,类似于数学上的正负数比较,如果只比较反应放出热量变化,则只比较数值大小。(3)、小结:反应热的计算课堂练习3:【课堂讨论】 常见的放热反应和吸热反应【课堂总结】【作业布置】教材第6页1、2【教学反思】【板书设计】第一节化学反应与能量变化(第一课时)一、反应热 焓变1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变2、符号:△H3、单位:kJ/mol或kJmol-14、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。5、△H计算的三种表达式:(1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2
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