全国高中化学优质课 化学反应的热效应
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第一章第一节化学反应的热效应(第1课时)教学设计【设计思想】由于本节内容较抽象难懂,与以前联系少且概念较多,故在教学中采用多台阶、小步幅的方法,层层推进,是学生在常见的化学反应中不知不觉得到提高。
具体教学环节是,在引入新课时通过图片的播放,引发学习兴趣,从而引导学生列举更多的常见放热反应和吸热反应。
通过练习题,让学生对常见的吸热反应和放热反应得以分类总结。
Ba(OH)2与NH4NO3的反应,来吸引学生的注意力,同时提出问题,引导学生进一步分析化学变化的特征和化学反应中能量变化的原因,从而提出反应热的定义,同时进行讲解和说明。
让学生的思维在一定的问题情境中产生,通过问题来启发和引导学生的思维活动,以问题为主线来组织和调控课堂教学。
在学习过程中,让思维活动贯穿于学习活动的始终,从而充分调动学生学习的积极性,达到活化课堂教学环境、促进学生学习和创新能力的发展和提高的目的。
【教学目标】1.知识与技能(1.)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
(2.)了解反应热、吸热反应、放热反应等概念,理解化学反应的热效应与物质稳定性的关系,学会判断反应物和生成物之间的能量变化。
(3.)学会测定反应热的基本原理和测量方法。
2.过程与方法通过播放图片和视频等形式,让学生质疑,提出问题,让学生对旧知识复习巩固的同时,产生对新知识的欲望,提高课堂效率。
进行学生分组探究实验,培养学生互助合作的精神,通过分析实验现象,认识产生现象的本质原因,从而得出结论。
3.情感态度与价值观通过播放图片和视频等形式,提高学生的学习欲望,提高课堂效率。
进行学生分组探究实验,培养学生互助合作的精神,培养他们严谨的学习态度。
通过分析实验现象,认识产生现象的本质原因,提高他们分析问题和解决问题的能力。
【教学重点和难点】1.重点(1)反应热的含义,产生热效应的原因。
(2)实验探究:中和反应的反应热的测定。
2.难点 运用反应热理解化学反应中的能量变化。
高中化学备课教案化学反应的热效应高中化学备课教案化学反应的热效应引言:化学反应的热效应是指化学反应过程中伴随的吸热或放热现象,它是反应物与产物之间化学键的形成或断裂所伴随的能量变化。
本教案将重点介绍化学反应的热效应的概念、常见的热效应类型以及计算热效应的方法。
一、热效应的概念及意义1.1 热效应的定义热效应是指化学反应过程中伴随的热变化,包括吸热和放热两种现象。
吸热反应是指反应过程中系统吸收热量,将热量转化为内能;放热反应则是指反应过程中系统释放热量,将内能转化为热量。
1.2 热效应的意义热效应的研究对于了解化学反应的性质、探究反应速率和平衡常数等具有重要意义。
热效应还可以应用于工业领域,如控制反应的温度、优化反应条件,提高化学反应的产率和选择性。
二、常见的热效应类型2.1 反应焓变(ΔH)反应焓变是指化学反应过程中所伴随的热变化,通常用ΔH表示。
反应焓变可分为标准焓变和非标准焓变,标准焓变在298K和1atm下进行测量,非标准焓变指其他条件下的焓变。
2.2 反应熵变(ΔS)反应熵变是指化学反应过程中体系熵的变化,通常用ΔS表示。
反应熵变可以反应化学反应的混乱程度和无序度的变化。
2.3 反应自由能变(ΔG)反应自由能变是指化学反应过程中体系自由能的变化,通常用ΔG 表示。
反应自由能变可以判断化学反应是否可逆、自发以及反应的方向。
三、计算热效应的方法3.1 热量计法热量计法是通过测量反应过程中产生或吸收的热量来计算热效应。
该方法通常利用热量计(如量热器)来测量反应过程中的温度变化,进而计算出热效应。
3.2 标准生成焓法标准生成焓法是通过实验测定反应生成或消耗的物质在标准状态下的生成焓来计算热效应。
根据热力学定律,反应的焓变等于生成物的标准生成焓减去反应物的标准生成焓。
3.3 Hess定律Hess定律是一种通过已知反应的热效应计算未知反应的热效应的方法。
根据Hess定律,如果化学反应可以通过一系列中间步骤进行,那么反应的热效应等于这些中间步骤的热效应之和。
第1节化学反应的热效应第3课时热化学方程式◆教材分析本节内容介绍的是热化学的一些初步知识,以启发学生从能量角度考虑化学反应问题,有利于学生较全面地认识化学反应。
再联系化学反应的过程,即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量,定量讨论化学反应的能量变化,说明宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系。
◆学情分析通过化学必修2的学习,学生已经知道物质发生化学反应产生新物质的同时,伴随着能量变化,但系统地研究反应热的问题,这还是第一次。
像焓变、热化学方程式等热化学概念和理论,学生学起来觉得抽象。
为了适应学生的认知水平,在教学中要注意把握分寸,力求简明、通俗,回避对热化学理论深入的讨论和严格的数学推导。
◆教学目标【知识与技能】认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
【过程与方法】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。
【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,树立透过现象看本质的唯物主义观点。
◆教学重难点【教学重点】(1)认识热化学方程式的意义。
(2)正确书写热化学方程式。
【教学难点】正确书写热化学方程式及反应热的比较。
◆教学方法讲解、推理引导、讨论、练习等。
◆教学过程一、导入新课【引入】我们在上一节课中学习了反应热,并且知道了生成物和反应物的焓值的差叫焓变,也可以通过图示表示化学反应过程中的能量变化。
【讲解】图一:生成物的能量比反应物的能量低,这是反应放出能量的结果,说明这是一个放热反应。
图二:生成物的能量比反应物的能量高,这是反应吸收能量的结果,说明这是一个吸热反应。
但如果我们总是用这样的图示来表示化学反应过程中的能量变化是很繁琐的,那么有没有一种更便捷、有效的表示方法呢?二、讲授新课教学环节一:热化学方程式的意义【讲解】今天我们就学习一种这样的方法。
【板书】二、热化学方程式1.意义:不仅可以表示化学反应过程中的物质变化,也可以表示反应中的能量变化。
高中化学教案:化学反应的热效应化学反应的热效应引言化学反应的热效应是研究化学反应中能量变化的重要方面。
能量的转化与热效应密切相关,热效应的大小不仅与反应物的物质特性有关,还取决于反应过程中的温度变化。
一、热效应的定义热效应是指在恒定压力下,化学反应过程中吸热或放热的现象。
根据能量守恒定律,反应前后能量的变化必须相等,所以吸热反应释放的能量等于放热反应吸收的能量。
二、热效应的测量方法1. 火焰燃烧法火焰燃烧法是一种简单有效的测量热效应的方法。
它通过将反应物燃烧,观察燃烧过程中产生的热量来判断反应的热效应。
这种方法常用于测量液体和气体的燃烧热效应。
2. 塑料泡花法塑料泡花法是利用塑料泡沫将反应物包裹起来,观察泡沫膨胀与收缩的现象来测量热效应。
这种方法适用于实验室中小型实验的测量。
3. 热容量法热容量法是利用热容量的差异来测量热效应的方法。
通过测量反应物和产物的温度变化,计算热容量的差值,从而得到热效应。
这种方法适用于固体反应和大型实验的测量。
三、热效应的分类热效应可以根据反应过程中吸、放热的程度进行分类。
1. 吸热反应吸热反应是指在反应过程中从周围环境吸收热量。
这种反应通常表现为温度下降,感觉上会有寒冷感。
吸热反应常见的例子包括融化、蒸发和溶解等。
2. 放热反应放热反应是指在反应过程中释放热量到周围环境中。
这种反应通常表现为温度的升高,感觉上会有热感。
放热反应常见的例子包括燃烧、酸碱反应和酶促反应等。
四、热效应与化学平衡热效应对于化学平衡有重要影响。
根据热效应的正负,可以判断反应是吸热反应还是放热反应。
在化学平衡中,当温度升高时,可以利用热效应来推测反应的方向。
对于吸热反应,提高温度会使平衡向产物方向移动;对于放热反应,提高温度会使平衡向反应物方向移动。
五、应用1. 肥料的选择热效应在农业中的应用十分广泛。
选择适合的肥料对于作物的生长至关重要。
因为不同肥料的化学反应热效应不同,选择合适的肥料可以促进作物的生长。
高中化学教案:化学反应的热效应一、引言化学反应的热效应是化学动力学的关键概念之一。
它描述了化学反应过程中所涉及的能量变化,从而帮助我们理解反应速率以及能量转化的过程。
本文将介绍高中化学教案,探讨化学反应的热效应以及相关实验方法。
二、热效应的概念与物质状态改变1. 热效应的定义热效应是指在恒定压力下,单位物质参与化学反应时吸收或释放的热量。
根据反应所吸收或释放的热量正负性质,可分为吸热反应和放热反应。
2. 物质状态改变与温度变化在进行物质状态改变时,热效应起着重要作用。
当物质发生相变(如固体溶解、液体汽化等)时,需吸收一定数量的能量才能克服分子间相互作用力,使其处于更高能级状态。
这也是为什么水蒸气冷凝成水会产生大量释放出的热量。
三、焦焦式计算和实验测定1. 焦焦式计算法焦焦式计算法是一种常用的计算反应热效应的方法。
该方法基于焦定律,根据反应物和生成物在反应中的摩尔比例关系,通过理论化学方程式计算出摩尔焓变,并与实际测量值进行对比。
这种计算方法可以让学生深入理解热效应的概念,并培养他们从实验数据中提取相关信息和进行分析的能力。
2. 实验测定法实验测定反应热效应是通过实际测量得到释放或吸收的热量来确定。
常见的实验方法包括恒压容器法、绝热质量液体混合法和卡路里计探针法等。
学生可以亲自操作实验仪器并观察结果,从而更好地理解化学反应热效应的本质。
四、习题解析与案例分析1. 习题解析为帮助学生更好地掌握化学反应热效应相关概念,我们提供了一些题目进行解析。
例如,当氧气和硫化氢发生反应生成二氧化硫和水时,请确定该反应的热效应属于吸热还是放热反应,并计算该反应的焦焦式热效应。
2. 案例分析通过案例分析,学生可以加深对化学反应热效应的理解,并将其运用于实际问题。
例如,我们可以讨论搅拌溶液是否会使反应速率增加,并与热效应的变化联系起来进行说明。
五、实践探究与课堂活动为了更好地培养学生的实践能力和团队合作精神,我们提出了几项实践探究和课堂活动建议。
高中化学全国优质课
《化学反应原理》
第1章化学反应与能量转化
第1节化学反应的热效应
—“促进观念发展”的教学设计
说课提纲:
一、说设计理念
二、说教材价值
三、说学生学情
四、说教学目标
五、说教法学法
六、说教学过程
说课内容:
一、说设计理念
1.观念发展的模型
本节课的设计理念是以知识落实为基础,观念发展为目标,学生观念发展目标的达成要以具体知识为载体,通过创设不同的探究情境,让学生对“化学反应中的反应热是可以定量测量、定量描述和定量计算的”这种“定量的能量观”的观念得到发展形成。
2.“促进观念发展”的教学设计模型
在观念发展的模型基础之上,本节课的教学设计在“定量的能量观”观念发展目标的指导下进行建构,通过科学的对教材知识价值和学生学情的分析,制定出具有较强操作性的教学目标,并藉此指导本节课的教学流程。
二、说教材价值
1.本节课选自鲁科版《化学反应原理》第1章《化学反应与能量转化》第1节《化学反应中的热效
应》。
本节的设置力图引领学生在定量的层次上讨论化学反应的能量变化问题,使学生对该问题的
2 认识水平产生一个质的飞跃,从而在观念上形成定量的能量观。
2.本节课的编排注重与后续模块学习及大学热力学相关内容的衔接,设计合理、深入浅出,与必修内容遥相呼应,这种螺旋式上升的内容编排模式契合学生的认知规律,使学生在中学阶段对热力学的相关知识有一个正确的认识、基本的了解。
三、说学生学情
1.学生的知识储备:已经学习了化学键的相关知识,知道化学反应中物质变化和能量变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成;能利用化学反应方程式表示化学反应中物质的变化。
2.学生的学习习惯:本节课面对的是对化学比较感兴趣的高中生,他们有着较好的化学学习习惯,善于开动脑筋、勤于思考、乐于实践。
3.学生的认知水平:知道化学反应过程中存在热效应但不知道如何定量研究化学反应中的热效应。
知道化学反应中有能量变化,不知道如何定量的描述反应热;学生了解常见的放热反应和吸热反应,但不知道如何测量和计算常见反应热;学生虽已初步形成了“化学反应过程中伴随着能量变化”的观念,但还不能主动的将这种观念提升到定量的高度。
四、说教学目标
1.教学目标
(1)知识与技能
①能在定量水平上认识并描述化学反应过程中的能量变化 ②能正确书写热化学方程式
③能应用盖斯定律来求算简单的反应焓变 (2)过程与方法
初步学会定量的测定反应热,通过小组合作的方式体验探究过程,培养学生动手、动脑的能力以及获取、分析及处理实验数据的能力。
(3)情感态度与价值观
通过小组合作探究学习,体会小组合作学习的乐趣,增强团队意识;通过了解化学热力学知识在生产、生活中的作用,体会化学科学的重要性,激发学习化学的兴趣。
2.教学重点、难点
重点:(1)反应热概念的含义(2)热化学方程式的正确书写(3)应用盖斯定律计算反应焓变。
难点:如何应用盖斯定律计算反应焓变;学生定量的能量观的发展。
五、说教法、学法
1.教学方法:实验教学法,概念建构法,多媒体辅助教学法。
2.学习方法:小组合作探究学习法 (把全班分成若干4人合作小组,小组自主确定一人为小组发言人,负责整合本组讨论的结果,并代表本组作交流发言,从而高效地完成本节课的学习任务) 方法特点:民主开放、自主探究、分组讨论、合作互助
六、说教学过程 教学思路:
实例探究
定量的能量观 焓变是可定量测量、定量描述、定量计算的 实验探究
认识反应热与焓变
(一)创设情境,引入新课
【视频、图片展示】:成功的将嫦娥三号送上月球轨道的是长征三号乙运载火箭,运载火箭要加注多少高能燃料偏二甲肼必须要经过严格的计算才能确定,燃料过多将增加火箭的负载,过少则无法将嫦娥三号送上预定轨道。
很显然,科学家必须对化学反应过程中的能量变化进行精确的定量研究。
由此,“偏二甲肼的燃烧”既是运载火箭的原动力,也是本节课发展学生定量的能量观的原动力。
【设计意图】:通过对我国先进的航空航天技术中火箭燃料加注量的介绍,激发学生要定量研究化学反应过程中能量变化的兴趣,让学生体会作为一名中国人的自豪感,激发孩子们的爱国情怀。
(二)合作学习,探究新知,
探究环节一:认识反应热和反应焓变
问题探究:
1.如何定量描述化学反应中释放或吸收的热能?
2.反应热是如何产生的?什么是物质的“焓”?
3.什么是反应焓变?反应焓变与反应热有何关系?
【设计意图】:
此处设计将引导学生对反应热进行深入的讨论思考,通过学生的课堂汇报交流学习成果,检测学生对反应热概念的认知水平,教师针对学生出现的问题给予指导、矫正和规范。
通过此探究活动使学生对定量的能量观有初步的了解。
探究环节二:如何利用实验方法定量测量反应焓变
1.讲解简易量热计的构造及工作原理;明确实验步骤;强调实验注意事项。
2.将各学习小组整合为A、B、C三大实验组分别进行实验并结合数据获得结论:
A组:测定100ml1.0mol·L-1稀盐酸和100ml1.0mol·L-1NaOH溶液的反应体系的温度升高数值。
B组:测定100ml1.0mol·L-1稀盐酸和100ml1.0mol·L-1KOH溶液的反应体系的温度升高数值。
-1稀硝酸和100ml1.0mol·L-1
实验结论:
【设计意图】:
通过此探究活动,让学生掌握实验室中简易的定量测量反应热的方法;三组实验分开进行,既节省时间,又利于学生对三个数据进行比较和思考;让学生对定量的能量观达到基本理解的水平。
探究环节三:如何定量描述化学反应中的热效应
1. 什么是热化学方程式?填表辨析其与化学方程式的异同。
2. 仔细阅读课本第6页“资料在线”的内容,认真完成本页的“交流·研讨”。
3. 你认为书写热化学方程式的注意事项有哪些?
学生组内探究、组间交流、教师整合:
☆化学方程式与热化学方程式的区别:
3
☆书写热化学方程式的注意事项:
(1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用g、l、s分别代表物质的气态、液态、固态,水溶液中的溶质用aq表示。
(2)方程式右端用∆H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量,放热为负,吸热为正。
298K时进行的反应可以不注明温度,单位为J·mol-1或kJ·mol-1。
(3)热化学方程式中各物质的系数与参加反应的该物质的物质的量相同,因此可以是整数或分数。
(4)根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则∆H数值的绝对值也加倍;若反应逆向进行,则∆H的数值改变符号,但绝对值不变。
探究环节四:实例探究——如何定量计算化学反应的反应热
认识盖斯定律、理解盖斯定律、应用盖斯定律
1.化学反应的焓变能计算吗?(通过计算,认识盖斯定律)
2.化学反应的焓变为什么能计算?(理论解释,理解盖斯定律)
3.什么样的反应焓变适宜利用理论计算的方法获得,怎样进行计算?(问题解决,运用盖斯定律)
4.归纳总结如何利用一些已知反应的焓变计算其他反应的焓变。
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
1.合理进行方程式的叠加。
热化学方程式的叠加类似于整式的运算,叠加应遵循数学的运算原则,当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时,各物质前的化学计量数和∆H需同乘该化学计量数。
2. “∆H”在进行加、减、乘、除运算时,一定要注意其符号的改变,即∆H的运算包括数值和符号的双重运算。
【设计意图】:
通过学生对盖斯定律的发现、理解和应用,让学生达成“定量的能量观”的观念形成目标。
应用盖斯定律的变式训练:根据298K时下述反应焓变的实验数据,计算此温度下2CH4(g)+3O2(g)=2CO (g)+4H2O(l)的反应焓变。
已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H 1=–890kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ∆H 2=–283kJ·mol-1
【设计意图】:
在学生充分理解课本例题的基础之上,进一步锻炼学生应用盖斯定律解题的技能。
(三)迁移应用,内化提升
1. 课堂应用练习。
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2. 课堂总结,学生归纳本节课的知识框架。
七、教学设计反思
1.本节课教学设计中的两条线索。
2. 实际教学中要将学生课前的导入学习、自主学习和课堂上的合作学习、应用学习紧密结合,课堂上要引导学生逐步突破教学难点,辅以讲练结合、师生互动来加深学生对重、难点知识的理解。
合作交流、主动探索的学习方式也符合新课程标准倡导的自主合作探究式学习的要求。
3.在应用盖斯定律计算反应焓变时学生可能会遇到困难,通过一些直观概念图的展示、典型例题的讲解及变式训练,让每位学生在积极交流、思想碰撞的过程中逐步突破本节课的教学难点。
教师也可将“应用盖斯定律计算化学反应焓变”制作成微课视频发给学生,让学生课下进行回顾与反思。
附:板书设计
第1节化学反应的热效应
一、化学反应的反应热与焓变
1.概念
2.反应热与焓变的关系
二、化学反应焓变的定量测量和定量描述
1.反应焓变的定量测量
2.反应焓变的定量描述——热化学方程式的书写
三、反应焓变的定量计算
1.盖斯定律
2.如何应用盖斯定律计算反应焓变
5。