2019-2020年高中化學《化學能與熱能》教案13 新人教版必修2.doc
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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2～3mL 6mol/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/L HCl 50 mL 1 mol/L HCl 50 mL 1mol/L 堿 NaOH 50 mL 1 mol/L NaOH 50 mL 1 mol/L KOH 50 mL 1mol/L 混合前溫度 室溫 室溫 室溫 混合后溫度 t1 t2 t3 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( )。 A．Q1>Q2 B．Q1
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