化学能与热能
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化学能与热能 第一课时
一、教学目标
知识与技能:掌握化学能与热能的相互转化;掌握吸热反应和放热反应的基本概念;能够从化学键的角度解释化学反应的实质;
过程与方法:通过完成实验,理解化学键与热能的关系,通过分析化学反应的实质,加深对吸热反应和放热反应的理解
情感态度与价值观:培养学生自主动手的能力,树立起求真务实的科学作风。
二、教学重难点:利用键能计算化学反应中的能量变化,;化学反应的实质;吸热反应和放热反应的实质。
三、教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
天然气对于大家来说,想必再熟悉不过了,那么请问大家,在日常生活中天然气有哪些用途呢?
那么为什么我们能够利用天然气来烧菜煮饭呢?
我们知道天然气的主要成分是CH4,CH4在空气完全燃烧生成了CO2和H2O,这个化学反应不仅生成了新的物质,还为我们提供了热量。那么像这样有热量放出的反应,我们就称为放热反应,其中化学能转化为了热能。
那么是不是所有的化学反应都是放热反应呢?
当然口说无凭,实践才是检验真理的唯一标准,而对于化学而言,实验就是最好的实践方式。
实验之前,我们应当明确,热量的变化是看不见摸不着的,那么我们应当利用什么样的手段来证明,化学反应是放热还是吸热呢?
我们可以用手触摸,也可以用温度计测量温度的变化,如果温度升高了,说明是放热反应,如果温度降低了,说明是吸热反应。
现在请两位同学完成以下实验;
板书:
Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl反应
可以用来烧菜做饭、热水器烧热水等等。
是(或者不是)。
可以用手触摸,或者用温度计来测量
Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl反应
激发学生的学习兴趣
引导学生从化学的角度讨论生活中的具体问题
让学生学会全面的理论分析
请大家仔细观察温度计示数的变化,实验结束后请两位同学描述实验现象。
那么这样吸收热量的反应呢,我们就称之为吸热反应。其中热能转化为了化学能。
板书:
化学能 热能
那么,化学能与热能之间是怎样实现相互转化的呢?我们通过上一章的学习,已经知道了,原子和原子之间是通过化学键结合在一起的,那么化学键与化学反应中能量变化有没有关系呢?有什么关系呢?
下面我们以H2在Cl2中燃烧的反应进行具体分析:
写出化学反应方程式,H2 + Cl2 =
2HCl,我们知道H原子和H原子之间,以及Cl原子和Cl原子之间通过非极性共价键结合在一起,那么要想生成HCl分子,就需要断裂H—H,和Cl—Cl,形成自由的H原子和Cl原子,就像我手中的这支粉笔,想要掰断它就需要施加外力,而对于H2和Cl2,外力就是外界所提供的能量,所以,由此我们可以总结,旧键的断裂需要吸收能量,新键的形成需要释放能量。所以我们常常说,化学反应往往伴随着能量的变化。
板书:
一、化学键与化学反应中能量变化的关系:
1、能量变化的主要原因
反应物 生成物
旧键断裂 新键形成 实验中,烧杯壁变凉了,并且有刺激性气味气体生成,说明是吸热反应。
倾听、思考
回忆、倾听、思考
增强学生的动手能力和勤于思考问题的习惯
引导学生从微观的角度去分析宏观的现象
理解化学键与化学反应能量变化的实质
放热反应(—)
吸热反应(+)
H—H + Cl—Cl = 2H—Cl
那么对于一个具体的化学反应,我们应该如何判断一个化学反应是吸收能量还是放出能量呢?
通过查阅文献,断开1mol的H—H键吸收的能量是436KJ,断开1mol的Cl—Cl键吸收的能量是243KJ。反之,形成1mol的H—Cl键则需要放出的能量是432KJ。
我们以“+”表示吸收能量,“—”表示放出热量。
板书:
2、判据:
(1)微观角度:化学键
= +436KJ +243KJ— 432KJ
= —185KJ<0
E吸-E放<0 E吸 E吸-E放>0 E吸>E放 吸收能量 (2)宏观角度: a、实验事实 b、时间-能量图 提问:1、键能与物质的稳定性有什么关系? 2、键能是不是就是物质的总能量? 3、热能与能量的关系 4、是不是需要加热的反应都是吸热反应? 倾听、思考 倾听、思考、计算 分析图像 引导学生从微观数据进行理论计算 学会分析能量时间图,能够从图像中获取所需的信息 巩固和检验学习成效 吸收能量 放出能量 四、板书设计: §2—1 化学能与热能 化学能 热能 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1、能量变化的主要原因 反应物 生成物 旧键断裂 新键形成 H—H + Cl—Cl = 2H—Cl 2、判据: (1)微观角度:化学键 =+436KJ +243KJ—432KJ E吸 E放 = —185KJ<0 E吸-E放<0 E吸 E吸-E放>0 E吸>E放 吸收能量 (2)宏观角度: a、实验事实 b、时间-能量图 吸收能量 放出能量 放热反应(—) 吸热反应(+)