化学反应与能量教案一等奖设计
1、化学反应与能量教案一等奖设计
一、化学反应与能量的变化
课标要求
1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式
2、了解反应热和焓变的含义
3、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式
要点精讲
1、焓变与反应热
(1)化学反应的外观特征
化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成,从外观上看,所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。能量的变化通常表现为热量的变化,但是化学反应的能量变化还可以以其他形式的能量变化体现出来,如光能、电能等。
(2)反应热的定义
当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为反应在此温度下的热效应,简称为反应热。通常用符号Q表示。
反应热产生的原因:由于在化学反应过程中,当反应物分子内的化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重新结合成生成物分子,即新化学键形成时,又要释放能量。生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。
(3)焓变的定义
对于在等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能(同时可能伴随着反应体系体积的改变),而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变,称为焓变,符号ΔΗ。
ΔΗ=Η(反应产物)—Η(反应物)
为反应产物的总焓与反应物总焓之差,称为反应焓变。如果生成物的焓大于反应物的焓,说明反应物具有的总能量小于产物具有的总能量,需要吸收外界的能量才能生成生成物,反应必须吸热才能进行。即当Η(生成物)>Η(反应物),ΔΗ>0,反应为吸热反应。
如果生成物的焓小于反应物的焓,说明反应物具有的总能量大于产物具有的总能量,需要释放一部分的能量给外界才能生成生成物,反应必须放热才能进行。即当Η(生成物)<Η(反应物),ΔΗ<0,反应为放热反应。
(4)反应热和焓变的区别与联系
2、热化学方程式
(1)定义
把一个化学反应中物质的变和能量的变化同时表示出来的学方程式,叫热化学方程式。
(2)表示意义
不仅表明了化学反应中的物质化,也表明了化学反应中的焓变。
(3)书写热化学方程式须注意的几点
①只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。
若为放热反应,ΔΗ为“-”;若为吸热反应,ΔΗ为“+”。ΔΗ的单位一般为kJ·mol-1。②焓变ΔΗ与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔΗ的测定条件。
③热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
④反应物和产物的聚集状态不同,焓变ΔΗ不同。因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。若涉及同素异形体,要注明同素异形体的名称。
⑤热化学方程式是表示反应已完成的量。
由于ΔΗ与反应完成的物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔΗ相对应,如果化学计量数加倍,则ΔΗ也要加倍。当反应向逆向进行时,其焓变与正反应的焓变数值相等,符号相反。
(4)热化学方程式与化学方程式的比较
3、中和反应反应热的测定
(1)实验原理
将两种反应物加入仪器内并使之迅速混合,测量反应前后溶液温度的变化值,即可根据溶液的热容C,利用下式计算出反应释放或吸收的热量Q。
Q=-C(T2-T1)
式中:C表示体系的热容;T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
(2)实验注意事项:
①作为量热器的仪器装置,其保温隔热的效果一定要好。
②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确,且NaOH溶液的浓度须大于盐酸的浓度。为了使测得的中和热更准确,所用盐酸和NaOH的浓度宜小不宜大,如果浓度偏大,则溶液中阴阳离子间相互牵制作用就大,电离度就会减少,这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补偿未电离分子的离解热,造成较大的误差。
③宜用有0.1分度值的温度计,且测量时尽可能读准,并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的
精度。
(3)实验结论
所测得的三次中和反应的反应热相同。
(4)实验分析
以上溶液中所发生的反应均为H++OH-=H2O。由于三次实验中所用溶液的体积相同,溶液中H+和OH-的浓度也是相同的`,因此三个反应的反应热也是相同的。
4、中和热
(1)定义:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量为中和热。中和热是反应热的一种形式。
(2)注意:中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸收热等。中和反应的实质是H+与OH-化合生成H2O,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。
5、放热反应与吸热反应的比较
本节知识树
二、燃烧热能源
课标要求
1、掌握燃烧热的概念
2、了解资源、能源是当今社会的重要热点问题
3、常识性了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发
要点精讲
1、燃烧热
(1)概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位为kJ·mol-1。如果是1g物质完全燃烧的反应热,就叫做该物质的热值。
(2)对燃烧热的理解
①燃烧热是反应热的一种,并且燃烧反应一定是放热反应,其ΔΗ为“-”或ΔΗ<0。
②25℃,101kPa时,可燃物完全燃烧时,必须生成稳定的化合物。如果该物质在燃烧时能生成多种燃烧产物,则应该生成不能再燃烧的物质。如C完全燃烧应生成CO2(g),而生成CO(g)属于不完全燃烧,所以C的燃烧热应该是生成CO2时的热效应。
(3)表示燃烧热的热化学方程式书写
燃烧热是以员1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写表示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,故在其热化学方程
式中常出现分数。
(4)研究物质燃烧热的意义
了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。
2、能源
能提供能量的自然资源,叫做能源。能量之间的相互转化关系如下:
(1)能源的分类
①一次能源与二次能源
从自然界直接取得的自然能源叫一次能源,如原煤、原油、流过水坝的水等;一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源,如各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等。
②常规能源与新能源在一定历史时期和科学技术水平下,已被人们广泛利用的能源称为常规能源,如煤、石油、天然气、水能等。人类采用先进的方法刚开始加以利用的古老能源以及利用先进技术新发展的能源都是新能源,如核聚变能、风能、太阳能、海洋能等。
③可再生能源与非再生能源可连续再生、永远利用的一次能源称为可再生能源,如水力、风能等;经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源,称为非再生能源,如石油、煤、天然气等。
(2)人类对能源利用的三个时代
①柴草能源时代:草木、人力、畜力、大阳、风和水的动力等。
②化石能源时代:煤、石油、天然气。
③多能源时代:核能、太阳能、氢能等。
(3)燃料充分燃烧的条件
①要有足够的空气
②燃料与空气要有足够大的接触面
注意:足够的空气不是越多越好,而是通入量要适当,否则过量的空气会带走部分热量,造成浪费。扩大燃料与空气的接触面,工业上常采用固体燃料粉碎或液体燃料以雾状喷出的方法,从而提高燃料燃烧的效率。
(4)我国目前的能源利用状况
目前主要能源是化石燃料,它们蕴藏有限且不能再生,终将枯竭,且从开采、运输、加工到终端的利用效率都很低。我们目前使用的最多的燃料,仍是化石燃料,它们都是古代动植物遗体埋在地下经过长时间复杂变化形成的,除含有C、H等元素外,还有少量S、N等元素,它们燃烧产生SO2、氮的氧化物,对环境造成污染,形成酸雨。此外,煤的不充分燃烧,还产生CO,既造成浪费,也造成污染。
(5)解决能源危机的方法:节约能源;开发新能源。
3、有关燃烧热的计算
(1)计算公式:Q放=n(可燃物)×ΔΗ
(2)含义:一定量的可燃物完全燃烧放出的热量,等于可燃物的物质的量乘以该物质的燃烧热。
(3)应用:“热量值与热化学方程式中各物质的化学计量数(应相对应)成正比”进行有关计算。
(4)应用:“总过程的反应热值等于各分过程反应热之和”进行有关计算。
4、燃烧热和中和热的比较
本节知识树
三、化学反应热的计算
课标要求
1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律
2、能正确运用盖斯定律解决具体问题
3、学会化学反应热的有关计算
要点精讲
1、盖斯定律
(1)盖斯定律的内容
化学反应的焓变只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应焓变之和与该反应一步完成时的焓变是相同的,这就是盖斯定律。
(2)特点
①反应热效应只与始态、终态有关,与过程无关。
②反应热总值一定。
(3)意义
有些反应很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),给测定反应热造成了困难。应用盖斯定律,可以间接地把它们的反应热计算出来。
2、反应热的计算
(1)依据
①热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项(同时改变正、负号);各项的系数(包括ΔΗ的数值)可以同时扩大或缩小相同的倍数。
②根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式(包括其ΔΗ)相加或相减,从而得到一个新的热化学方程式。
③可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×燃烧热。
注:计算反应热的关键是设计合理的反应过程,正确进行已知方程式和反应热的加减合并。
(2)计算方法
列出方程或方程组计算求解。
①明确解题模式:审题→分析→求解。
②有关热化学方程式及有关单位书写正确。
③计算准确。
(3)进行反应热计算的注意事项:
①反应热数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需同时做相同倍数的改变。
②热化学方程式中的反应热,是指反应按所给形式完全进行时的反应热。
③正、逆反应的反应热数值相等,符号相反。
④用某种物质的燃烧热计算反应放出的总热量时,注意该物质一定要满足完全燃烧且生成稳定的氧化物这一条件。
2、化学反应与能量教案一等奖设计
教学重点:了解化学反应原理的基本学习方法——概念模型法
教学难点:“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型
引入:化学研究的核心问题是化学反应,化学反应原理所包含的内容与学习化
学反应原理的方法正是本书要探讨的内容。
阅读:P 1 第一、二、三段
问题:1、化学反应是怎样发生的?
2、为什么有的反应快、有的反应慢?它遵循怎样的规律?
3、如何控制化学反应为人所用?
【板书】一、化学反应原理有规律可循
观察下面氢气化学性质的比较表:
【说明】:同样是氢气发生的反应,但在反应条件,反应的难易程度上有着很大
的区别。
这是因为:物质之间能否发生反应,由物质本身的性质决定的,对于能 够发生的化学反应,影响化学反应速率的基本原因也是反应物本身的性 质,我们称之为“内因”。
【分析】:同种物质之间,在不同的条件下,反应的程度可能不同(如氢气与氧
气的反应),说明外界条件可以促使其反应发生。
即:“内因”已经具备,“外因”则是变化的条件。不同的外界条件都能够
改变化学反应的速率。
1、错综复杂的化学反应
受“内因”与“外因”的影响。
2、化学反应原理的基本内容
如氢气与氮气的反应,即使在如此条件下,也不能完全得到生成物,说明该反应是有一定的限度的。
“化学反应速率”、“方向与极限”正是化学反应原理要研究的问题。(在不同物质体系,不同的环境中,化学反应所遵循的规律是不同的)
3、化学反应原理的学习方法
【阅读】:P 2 — 3
【板书】二、简化概念模型
简化概念模型的设想:突出化学反应最重要的内涵,忽略其他因素的干扰。 即有意识地忽略事物的某些特征,抽象出关键的因素。
优点:气体分子运动空间远大于自身体积所占有的空间,环境影响因素相 对较少。(若在水溶液中的反应,水是较大量的,研究水溶液中的化学反应就不 能忽略水分子的作用)
1、有效碰撞——发生化学反应的充分条件
原因:并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应,只有很少部分的气
体分子碰撞是有效的,即有效碰撞。
2、活化分子与活化能
活化分子——具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。
活化能——活化分子高出反应物分子平均能量部分。
化学反应速率、有效碰撞、活化分子、活化能之间的关系:
化学反应速率的大小 有效碰撞的次数 单位体积内反应物
中活化分子的多少 (并非每一次活化分子的碰撞都是有效碰撞,还必须按照一定的方向互相碰撞才是有效碰撞)
普通分子活化分子有效碰撞 能量活化能 合理取向
3、催化剂作用简介
当反应条件不同时,化学反应的活化能可以不同,催化剂的使用就是实例之一。
1-1 化学反应与能量的变化
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原因和常见的能量转化形式;
2.认识化学反应过程的物质变化和能量变化;
3.了解反应热和焓变的'涵义;
4.能正确认识、书写热化学方程式。
过程与方法:
1.通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力;
2.通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本质。
情感态度与价值观:培养学生从微观的角度理解化学问题。
教学重点:热化学方程式的书写和反应热与键能
教学难点:反应热与键能
教学过程:
[讨论]在我们学过的化学反应当中,有哪些反应伴随着能量(热量)变化?
[引言]通过讨论知道,在化学反应当中,常件有能量变化,现在我们来学习
化学反应
中的能量变化。
[板书] 第一章 化学反应与能量
第一节化学反应与能量的变化
一、反应热 焓变:在化学反应过程中放出或吸收的热量、通常叫做反应热。又称焓变。
(1)符号:用△H表示。
(2)单位:一般采用kJ/mol。
(3)可直接测量,测量仪器叫量热计。
(4)研究对象:一定压强下,在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量。
(5)反应热产生的原因:
[设疑]例如:H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)
实验测得 lmol H2与 lmol Cl2反应生成 2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量,从微观角度应如何解释?
[电脑投影]
[析疑]
化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为:436kJ+243kJ=679 kJ, 化学键形成时需要释放能量。释放总能量为:431kJ+431kJ=862 kJ, 反应热的计算:862kJ—679kJ=183kJ
[讲述]任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量;当原子重新组成生成物、新化学键形成时,又要释放能量。新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。
[板书]
(6)反应热表示方法:
[学生阅读教材小结]①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。
②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] △H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。
[投影]
[讲解]
(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时放出热量。反应为放热反应。规定放热反应△H为“一”。
(2)如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时吸收热量。反应为吸热反应。规定△H为“+”。
[投影]
例 1:1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△kJ/mol。(+131.5)
例 2:拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946N,则1mol N2生成NH3的反应热为
NH3的反应热为。,1mol H2生成
分析:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),因拆开 lmol N—H键和生成 lmol N—
3、化学反应与能量教案一等奖设计
教学目标
知识目标
使学生了解化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应;
介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识;
通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发;
通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系,化学反应中的能量变化。
能力目标
通过对化学反应中的能量变化的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。
情感目标
在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议
教材分析
本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。
教法建议
以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路:影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。
教学设计方案
课题:化学反应中的能量变化
教学重点:化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。
教学难点:化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。
教学过程:
[引入新课] 影像:《远古人用火》01/07
[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。
[板书] 化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
[过渡] 化学反应中能量是怎样变化的?
[学生分组实验]请学生注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③总结实验结论;④写出化学方程式。
(1)反应产生大量气泡,同时试管温度升高,说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)混合搅拌后,玻璃片和小烧杯粘在一起,说明该反应吸收了大量的热,使水温降低结成冰。化学反应方程式:Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
[结论]
放热反应:化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。
如 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)
吸热反应:化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应,化学教案《化学反应中的能量变化》。
如 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
[讨论] 现代人怎样利用化学反应?
结论:现代人利用化学反应主要是①利用化学反应中释放出的能量;②利用化学反应制取或合成新物质。
[板书]二、燃料燃烧的条件和环境保护
[学生分组讨论](1)燃料充分燃烧条件?(2)大量使用化石燃料的缺点?
[结论]
(1)使燃料充分燃烧需要考虑两点:①燃烧时要有足够多的'空气;②燃料与空气要有足够大的接触面。
空气不足:①浪费资源;②产生大量一氧化碳污染空气,危害人体健康。
空气过量:过量空气会带走部分热量,浪费能源。
增大接触面:改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。
(2)大量使用化石燃料:①能引起温室效应;②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭;③煤燃烧排放二氧化硫,导致酸雨;④煤燃烧会产生大量的烟尘。
[板书]三、现代能源结构和新能源展望
[讨论] 现代人怎样利用化学反应中释放出的能量?
结论:人类所需要能量,绝大部分是通过化学反应产生。主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。
[讲述]现代能源结构。
1999年我国化石燃料和水电能源的消耗结构:
能源
煤
石油
天然气
水电
比例
76.2%
16.6%
2.1%
5.1%
[讲述]我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。
石油储量/1×1010t
天然气储量/1×1010m3
煤炭/1×1010t
北美
5.6
8.4
262.9
西欧
3.4
6.1
99.3
日本
1.0
前苏联
8.3
42.5
241.0
中东
54
24.2
中国
2.4
0.8
99.0
[讨论]我国能源结构的缺点和新能源展望(环保、防止能源危机)。学生发表自己的想法。
[结论]得出以下结构。
[阅读]能源与人类进步。
请学生阅读教材22——23页。
[本节课的总结和评价]——根据实际完成的情况和教学效果而定。
[尾声]《太阳能》05/34
教学手段:
设计思想:教师应从课堂的知识传输者和灌输者,变为组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。
板书设计:
化学反应中的能量变化
4、化学反应与能量教案一等奖设计
【要点扫描】
1. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念;
2. 了解反应热和焓变的涵义,了解焓变的表示符号(ΔH)及其常用单位(kJ/mol),认识ΔH的“-”、“+”与放热反应和吸热反应的对应关系;
3. 掌握热化学方程式的涵义和书写方法;
4. 了解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的计算。
【知识梳理】
一、反应热、放热反应和吸热反应的关系
1.反应热是指 。在化学实验中,通常遇到的反应是在敞口容器下进行的,此时的反应热等于 ,用符号 表示,单位一般采用 。
2.从化学键角度看,反应热近似等于 .
3. 的化学反应是放热反应, 的化学反应是吸热反应.从能量的角度来看,放热反应是由于 ,吸热反应是由于 .如图中,a表示 ,b表示 ,该反应的ΔH 0.中学常见的放热反应有 ;吸热反应有 .
二、反应热和焓变
1.焓和焓变
(1)焓
(2)焓变(ΔH) ΔH = H(产物)— H(反应物)
2.反应热
⑴定义:
⑵符号:用△H表示 ⑶单位;一般采用
⑷可直接测量,测量仪器叫量热计
⑸反应热产生的原因(微观讨论)
以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)为例:
①化学键断裂时需要吸收热量
②化学键形成时要释放热量
吸热和放热的差值即为反应热
(6)反应热表示方法
反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量(即焓)增加或者减少的量值,
ΔH =H产物—H反应物
焓增加→吸热→则用“ ”表示;
焓减少→放热→则用“ ”表示。(填“+”或“-”)
3.反应热的计算
(1)根据键能数据计算;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
(2)根据热化学方程式计算;将ΔH看作热化学方程式中的一项,再按有关方程式的计算步骤、格式进行计算,得出有关数据。
(3)盖斯定律
三、热化学方程式
1.热化学方程式的概念: 的化学方程式,叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。
2.书写热化学方程式时的注意点
(1)要注明 ,但中学化学中所用ΔH的数据一般都是在101kPa和25℃时的数据,因此可不特别注明;
(2)需注明ΔH的“+”与“—”,“+”表示 ,“—”表示 ;比较ΔH的大小时,要考虑ΔH的`正负。
(3)要注明反应物和生成物的状态。g表示 ,l表示 ,s表示 ;
(4)各物质前的化学计量数表示 ,可以是整数也可以是分数。
四、盖斯定律及其应用
盖斯定律: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,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
【典例精析】
例1.对下列化学反应热现象,不正确的说法是 ( )
A.放热的反应发生时不必加热
B.化学反应一定有能量变化
C.吸热反应需要加热后才能发生
D.化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关
解题体会:
例2.下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是 ( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g);△H1 C(s)+12O2(g)===CO(g);△H2
②S(s)+O2(g)===SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)===SO2(g);△H4
③H2(g)+12O2(g)===H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s);△H8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
解题体会:
例3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H= + 49.0 kJmol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJmol-1
下列说法正确的是 ( )
A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJmol-1
B.反应①中的能量变化如右图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应: CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJmol-1
解题体会:
例4. ( )已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g);△H= +242kJmol-1
B. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);△H= -484kJmol-1
C. H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g);△H= +242kJmol-1
D. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);△H= +484kJmol-1
解题体会:
例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H= —571.68kJmol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H= —282.9kJmol-1
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为 ( )
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:3
解题体会:
例6.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是 ( )
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H= +725.8 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -1452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= +1452 kJ/mol
解题体会:
例7. 科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
① P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s); △H1=-2983.2kJ/mol
② P (s,红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s);△H2=-738.5kJ/mol
则白磷转化为红磷的热化学方程式 。相同的状况下,能量较低的是 ;白磷的稳定性比红磷 (添“高”或“低”)。
例8.CH3-CH3→CH2=CH2+H2,有关化学键的键能如下:
化学键 C-H C=C C-C H-H
键能(kJ/mol) 414.4 615.3 347.4 435.3
试计算该反应的反应热。
5、化学反应与能量教案一等奖设计
第一章 化学反应及能量变化
【教材分析】
▲本节教材包括:化学反应的类型、氧化还原反应、氧化剂与还原剂三部分,主要从化合价的升降、电子的转移讨论氧化还原反应。
▲"氧化还原反应原教材穿插在第一章"卤素"中学习,新旧教材这部分的要求基本一致,但比起原教材来,新教材有三个特色:
1、结构合理:新教材从研究燃烧出发,导入氧化还原,先由复习初中所学的四种基本类型入手,对照Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2类属判断的矛盾导出氧化还原,顺理成章。全节拟成三个相互联系的问题,纲目清晰。
2、表述生动:用拟人漫画形象生动的表述概念,激发兴趣,便于理解。
3、联系实际:列举生产、生活中对人类有益或有害的`氧化还原反应。
【教学目标】
知识目标:
(1)以价态升降和电子转移的观点理解氧化还原反应,氧化剂、还原剂的概念。
(2)了解初中所学的基本反应类型与氧化还原不同分类的关系。
(3)会用"双线桥"式表示基本的氧化还原方程式。
能力目标:通过判断一个反应是否是氧化还原,谁是氧化剂、还原剂,培养学生的逻辑思维能力。
情感目标:培养学生能用辨证的对立统一的观点分析事物的意识。
【课时分配】
3课时:
(1)学习"一、二";
(2)学习"三",练习写"双线桥"反应式;
(3)课堂小结,课堂训练及作业评析、补偿。
【教学设计】
1、化合价的升降、电子的转移
教学内容要点
教与学活动建议
一、化学反应类型
初中化学学习了化学反应分类共有:
1、根据反应物与生成物的种数、类别分:
基本类型:化合:A+B=AB
分解:AB=A+B
置换:A+BC=AC+B
复分解:AB+CD=AD+CB
2、根据反应物得失氧分:
氧化:物质得到氧
还原:物质失去氧
3、判断反应属于何类型:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO
CuO+H2===Cu+H2O
二、氧化还原反应:
1、实验分析:
实例:CuO + H2 = Cu + H2O
↓ ↓
从得失氧分析:失氧 得氧
↓ ↓
从升降价分析:降价 升价
↓ ↓
电子转移分析:得e 失e
↓ ↓
反应结论: 还原反应 氧化反应
------------
同时发生,称为氧化还原反应
2、概念迁移:
用价态升降和电子转移的观点判断没有得失氧的反应。
(1)电子完全得失:2Na + Cl2 === 2NaCl
(2)电子对偏移:H2 + Cl2 === 2HCl
得出氧化还原的本质定义:
凡是有电子转移(得失、偏移)的反应。
3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
三、氧化剂和还原剂
1、实例分析:
CuO + H2 = Cu + H2O
↓ ↓
还原反应 氧化反应
↓ ↓
被还原 被氧化
↓ ↓
氧化剂 还原剂
↓ ↓
得电子物质 失电子物质
------------------------
从反应物中找
2、用"双线桥式"表示氧化还原反应
▲联系生活生产实际,了解氧化还原反应对人类社会的利弊。
▲询问学生回顾初中化学知识引入:
1、初中化学学习过那些类型?各有何特点?(引出左列各基本类型的特征)
2、从得失氧的角度还学习过那些类型?(以CuO与H2的反应为例,它属于何类型?)
3、Fe2O3和CO的反应属于什么基本类型?(激发学生思维中的矛盾点,引出氧化还原反应进一步的认识)
▲由学生按照左列(1)-(3)的三个层次分析,得出氧化还原反应的结论。指出;从价态变化和电子转移观点来分析化学反应。
可以扩展到对许多没有氧参加的化学变化实质的认识.
(引出Na与Cl2,H2与Cl2反应)
▲最好能运用电教手段将课本图1-2,1-5,1-8改成动画,配合分析各概念放映。
▲学生以左列两反应为例,分析Na、H2发生氧化反应,Cl2发生反应。也可扩充至其他实例。
教师提示学生全面理解:电子转移包括电子的偏移和电子的得失
▲由学生说出课本图1-7的含义,以明确氧化还原与基本类型的关系。
▲进一步引导学生分析"还原反应-被还原-氧化剂"和"氧化反应-被氧化-还原剂"的内联系
(配合课本图1-8的动画分析)
▲归纳小结:师生共同讨论。
综合得出如下的氧化还原反应对立统一关系的两根推断线:
实质 判断依据 元素变化 反应物称为 反应物性质
失e —→ 升价 —→ 被氧化 —→ 还原剂 —→ 还原性 得e —→ 降价 —→ 被还原 —→ 氧化剂 —→ 氧化性
6、《化学反应与能量》化学教学反思
本周特聘名师xx老师和师大的巡回指导老师xx老师来到井陉一中进行听课。但是高一化学的教学计划安排本周为复习周,主要对高中化学必修二第二章“化学反应与能量”进行系统的复习和梳理。虽然将新授课作为公开课的效果更好,但是在指导老师的建议下,我决定将顶岗以来的第一节复习课作为一次公开课。虽然这节复习课在教研组长的指导和学生们的配合下顺利完成了,但是通过学生的学习反馈和特聘名师的点评,我发现了自己在复习课中的`很多不足之处。所以,我将对复习课的授课心得和教学反思总结如下:
首先,在上一节复习课之前我们应该明白复习课的意义在于——压缩知识,提取精华,最终让学生达到能力提升。所以,在复习过程中要分清主次及本章内容的重难点,不能眉毛胡子一把抓。想通过一节课的时间将知识复习的面面俱到本身就是不可能的,所以这就要求教师必须要压缩知识,将本章内容的精华部分提取出来再呈现给学生,让学生真正的提取精华、获取重点,最终达到能力的提升。
第二,授课过程要简练。这里的简练包括两个部分:一是教师语言要简练,切忌多次重复;二是例题不在多而在精,切忌使用题海战术。我在带领学生复习可逆反应时,为了加深学生的记忆,将可逆反应的两个特点重复了四五遍。虽然重复了很多次,却没有达到我想要的效果,通过跟学生的沟通我了解到,很多学生掌握了这个知识点时老师还不断重复,学生容易走思出神从而影响到后续的听课。所以,在复习课中教师最好采用放慢语速、加重语气的方法来引起学生注意,切忌不断重复。其次,例题挑选要有针对性。虽然大量的习题会帮助学生巩固知识,但是盲目的大量练习则是弊大于利,学生的学习兴趣和激情会在“题海战术”中消磨。适当的习题是必要的,所以这就要求教师在选择例题时要有代表性,力求精简。
第三,在整个的复习过程中要牢牢以学生为主体。一是在课堂中让学生回忆知识点、让学生进行展示,教师在其中起指导作用,切不可越俎代庖替学生回答问题;二是充分了解学情,对学生的不足之处做到心中有数,从而进行有针对的复习。在讲解化学反应速率的相关计算时,我请一名学生来给出答案。学生本来想展示一下自己的做题思路,但是这时候我为了节约时间直接告诉其他学生这个题使用排除法。虽然节约了时间,但是我的做法一是让回答问题的学生感到失落,二是没有给同学们留下思考的时间。很多学生因为我给出了答案自己也就不在深入思考了,从而阻碍了学生思维深度的发展。所以,在复习过程中,一定要时刻以学生为主体,从学生的角度出发去进行授课。
最后,一定要给学生留下思考、整理的时间,让学生自己回顾整节课的知识,进行查漏补缺。学生在听老师的讲解时往往十分明白,但是一到自己总结、做题时就开始犯迷糊。这说明学生对于知识的理解还是不透彻的,所以教师在课上给学生留下五分钟左右的回顾时间一是让学生弄清疑惑,二是有助于学生自己梳理知识,有效地构建知识框架。
这是我的第一堂复习课,有优点,但是同时存在的是很多的不足之处。在学校,除了学生要不断的学习,作为一名教师的我们更要不断的学习。我会虚心接受来自老教师们的意见,不断提高、改进自己的教学能力和授课理念,在顶岗实习的半年中不断挑战自己、挑战更多的授课类型,争取早日成长为一名合格的人民教师!
7、《化学反应中的能量变化》复习课的教学反思
星期二我在组内上了一节汇报课,内容是对所学的第一章《化学反应中的能量变化》的复习,我采用的授课方式是:以题带知识点的形式。即利用刚做过的“单元过关题”中所出现的问题,把相关题型的解题方法再明确,把所涉及的知识点加以总结和巩固形式。之所以对这节复习课进行这样的设计,是本着既能复习知识点和方法,又不致于使学生感到复习课就是若干枯燥知识点的大罗列。本以为这章的知识是刚学过的,所用的例题也是前一天才做过的熟题,所以这节课应该是老师上起来得心应手,学生上起来如鱼得水,整节课在轻松愉快的氛围中进行,其实在结束这节课后反思整个过程发现并没有达到预期得效果。现将不恰当之处总结如下:
1、“氧化还原反应的判断”这一处习题的处理中,由于选择的分析角度与学生的现有知识水平有出入,导致学生理解困难和时间浪费现象。本来认为从共用电子对的偏向角度分析CN-中C和N元素的化合价,学生应该接受,可是没料到学生头脑中根本没有这样的认识,初中也没讲到这个深度。现在想来如果从N元素在产物中变成了NH3,N元素已表现最低价,所以不可能价态升高,所以推出只能是C的化合价升高了,那么这到题就迎刃而解了,相信学生理解起来也就容易的多。
2、每个学生的情况认识不够,不知道哪个学生哪个知识点掌握得不够好,所以提问时失去了对个别学生的'针对性,许多问题基本采用集体回答的方式,这样难免就会出现跟不上的那一小部分学生,滥竽充数的现象。
3、课容量大。总以为这些知识是熟知的,可没意识到学生仅限于“知道”,而不能快速的将知识“再现”并用流利的语言叙述出来,所以结论基本都由老师叙述出来,这就出现了老师包办代替的现象。而且由于内容多,学生没有自我整理和回味的时间,学生好像在被老师赶着走,去帮助老师完成教学任务。这样学生的积极性好像不太高。
总之,这节课中的败笔还很多,但经过本组其他人的精辟的点评和自己的认真反思,感觉收获很大。相信在以后的教学中我会经常用诱思探究理论衡量自己用这节课的败笔鞭策自己,使自己的教学水平尽快的提高,自己也尽快成长。
8、《化学反应与质量守恒》教学反思
所有的化学变化都遵循质量守恒定律。通过本课的学习,现反思如下:
1、如果条件允许,改演示实验为学生实验,让学生亲自动手发现质量守恒定律,将验证性实验改为自主探究性的实验,让学生自己体验“质量守恒”这一结论。
2、多举通俗易懂的生活实例作为质量守恒的类比模型,让学生产生丰富的'联想,从而更容易地理解质量守恒的原因。
3、给学生更多的表现机会,使课堂更加自主、合作、开放、互动。因为自主的学习过程,是一个知识和技能建构的地程,也是一个最容易产生体验的过程。
9、高一化学《化学反应的速率》教学反思
看了有关《化学反应速率》的视频后,有很大的感触,对于自己在教学上有一定的促进作用。
在进入本课堂的内容之前,老师先通过多媒体播放图片(爆炸,溶洞)来提出问题。哪个反应快慢?来引出今天要讲的化学反应速率。这是值得我学习的地方,通过生活中的现象,让学生更直观的理解。引出反应速率后再以提问的方式把学生带回课本,让学生阅读课本上的内容来回答有关反应速率的定义、表达式和单位。提高学生的自主能力。
然后再通过简单的计算题来教学生利用化学反应速率的表达式进行运算。印象较深的是,在进行计算的时候,利用学生的错误回答深入到对化学反应速率定义的'理解。再次强调化学反应速率是对于浓度的变化量。然后正确的和学生讲解三段式的解法。让学生求其他的反应速率,通过学生自己在求解的过程中发现计量系数之比和浓度变化量之比的关系。
再引入影响化学反应速率的因素通过日常生活中要想牛奶不变质的方法,来引导学生,从而得出是改变了温度的因素。通过课堂的气氛可以看得出来,这样的教学是较成功的。老师在将要讲到一个知识点的时候都可以利用生活的知识来引导学生,让学生一步一步的跟上老师的步伐。
只有不断的学习才会不断的进步,看了老师的视频后,更知道自己应该如何去改进自己教学上的问题,从而达到更好地教学效果。做一个自己喜欢自己,学生喜欢自己的老师。
10、氧化还原反应化学教学反思
在中学阶段的基本概念、基础理论知识中,《氧化还原反应》占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终,是中学化学教学的重点和难点之一。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识,凡涉及元素价态变化的反应都是氧化还原反应。只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念,才能使他们理解这些反应的实质。学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。
本次课 复习巩固 了 初中四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应,学会用化合价的`变化和电子转移的观点判断氧化还原反应 , 进一步了解化学反应的多种分类方法,并由此得出划分的依据不同而有不同的使用范围 。使其 初步掌握根据化合价的变化和电子转移的观点分析氧化还原反应的方法 , 理解氧化还原反应的本质就是发生了电子转移 。
从整个课堂氛围来看,学生积极配合,能积极主动的思考配合老师的教学计划;从整堂课效果来说,学生学会了如何去判断氧化还原反应,达到了教学目的。但本次课还是存在很多不足的地方。第一,由于教学经验的缺乏,以至于在教学的过程中部分重难点把握不是很好,导致整堂课的时间分布不是理想,有的地方讲解不到位,有的地方又显得很罗嗦;第二,讲课的声音很大,把很多学生的耳朵都震晕了,导致部分学生听课效率不高、昏昏欲睡,我会在以后的教学工作慢慢学习抑扬顿挫;第三、由于用了 ppt 教学,很多东西在黑板上板书不是很多,虽然有了新时代教学方式,但我们也不能忘了传统的粉笔板书。
本次课,在本组老师及相关领导的指导下,自己收获很大,我将在以后的教学中多向那些有经验的中老年教师学习,使自己的专业素养得到不断的提高,使自己不断进步。
11、《酸碱中和反应》化学教学反思
本节课的一个突出特点是体现了学生的自主学习、合作探究、生生互动、师生互动的过程。
一、注重从学生的已有的知识和经验出发,努力创设生动活泼的问题情景。
提出问题:小明的妈妈不小心把面团发酸了,你能帮帮她吗?通过这样的导入,一下子将学生的学习兴趣激发起来,让学生感受到化学与生活密不可分。
二、通过前面的学习,学生对酸和碱有了初步的认识,学生对酸和碱能否发生反应存在疑问。
如:在氢氧化钠和盐酸混合无现象的情况下,提出问题:氢氧化钠与盐酸是否反应?请设计实验进行证明你的猜想。从实验方案的设计,实验过程,实验现象的描述以及实验结论的得出,都由学生完成。本课题中化学方程式的书写是个难点,突破该难点时,通过引导学生分析实验现象和直观形象的电脑动画展示,让学生知道氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。然后进一步引导学生分析该化学方程式的特点是相互交换成分,各元素的'化合价不变。在此基础上,让学生完成感悟探究:氢氧化钙与浓盐酸的反应,并写出化学方程式,然后继续引导学生进行思维发散,引导学生分析化学方程式中反应物和生成物的特点,从而得出中和反应的概念。然后提出问题:生成盐和水的反应一定是中和反应吗?这样既注重了前后知识的联系,又让学生搞清楚分析问题要全面--中和反应不仅要看生成物,还要看反应物。
三、注意化学与日常生活的密切联系,培养学生学以致用的思想。
如:中和反应的应用之一是用于医药。此时,教师出示治疗胃酸过多的药物--陈香胃片,并说明其成分中含有氢氧化铝和碳酸镁。让学生说出它能够治疗胃酸过多的原因,写出有关反应的化学方程式,并指出哪些是中和反应,这样既巩固了知识,又培养了能力。
四、学生自主参与整堂课的知识建构,从旧知识的回忆到新知识的学习,从参与并能提出问题到解决问题。
通过学生的设计、操作、观察、思考、讨论,在问题解决中深刻、系统地理解知识,学生逐步建构自己的知识体系。本节课的设计特点是强调以学生的探究学习为主,重视学生的体验,使学生的认知和体验达到最佳结合点,注重体现学生的主动性和发挥学生的主体性,创造一个合作学习探究的氛围,
五、本课题重点突出中和反应,而中和反应的应用以及溶液酸碱度的表示法--PH,可通过学生自学的办法自行解决。整个过程不仅注重
过程与方法教育,而且还将情感、态度、价值观贯穿其中。通过社会小实践:请你设计实验,测定自家土地中土壤的酸碱度,帮助父母分析适宜种植什么样的农作物?将化学知识从课内延伸到课外,不仅培养学生的知识应用能力,更重要的是培养学生的社会责任感。