2019-2020年滬科版化學高一上4.2《化學反應中的能量變化》教案.doc

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2019-2020年滬科版化學高一上4.2《化學反應中的能量變化》教案 【教學目標】 知識與技能 1、 使學生了解化學反應中的能量變化，了解吸熱反應和放熱反應，并進一步了解化學反應的分類知識。 2、常識性介紹燃燒的條件，明確燃料完全燃燒的方法和意義。 過程與方法 1、通過對幾個實驗的觀察及思考，引導學生了解化學反應中的能量變化的形式之一（熱能），訓練學生由感性認識到理性認識的思維過程； 2、通過能量的充分利用的學習，使學生體驗理論對實踐的指導作用。 情感、態(tài)度和價值觀 1.介紹燃料充分燃燒的條件，培養(yǎng)學生節(jié)約能源和環(huán)境保護的意識，樹立社會責任感，并啟發(fā)學生認識到探索新能源的重要性 2.通過分析空氣用量對燃料燃燒的利與弊，滲透一分為二認識事物的辯證唯物主義觀點的教育。 【教學重難點】 重點：化學反應中的能量變化：吸熱和放熱反應。 難點：化學反應中能量變化觀點的建立。 【教學方法】 實驗、討論、指導閱讀、講解等 【教學用具】 藥品：高錳酸鉀、濃硫酸、氯化銨、氫氧化鋇晶體、鹽酸、鋁片(絲) 用具：酒精燈、玻璃棒、U型管、試管 【教學過程】 【引入】一組圖片——上海高陽港務公司19層中心大樓爆破圖片。（原貌、爆破過程、成為廢墟） 【提問】是什么力量使一座大樓瞬間崩潰？ 【學生回答】炸藥爆炸（化學反應）釋放的能量。 【教師】化學反應釋放的能量是人類社會發(fā)展進步的動力，生產(chǎn)、生活都離不開它。因此，研究化學中的能量變化對我們來說是有很重要的意義的。今天這節(jié)課咱們就一起來學習本章的第三節(jié)化學反應中的能量變化 【板書】第三節(jié) 化學反應中的能量變化 【教師】在化學反應中能量是怎么變化的?先讓我們通過幾個小實驗來感受化學反應中的能量變化吧。 【演示實驗】“魔棒點燈”：蘸著濃硫酸和高錳酸鉀晶體的玻璃棒點燃酒精燈。 【提問】那么酒精燈為什么會被點著呢？我們大家一起來想一想。首先，酒精燈被點燃，說明發(fā)生了燃燒反應。我們在初三的時候學習過發(fā)生燃燒反應的條件。誰能給我們說說發(fā)生燃燒反應需要哪幾個條件？ 【學生】思考，回答：燃燒反應有三個條件燃燒的三個條件：(1)、可燃物 (2)、氧氣(助燃氣體) (3)達到燃燒所需要的最低溫度(著火點) 【講述】很好。那在我們這個實驗中，可燃物有了，是酒精燈；助燃氣體——氧氣也有了。那要想發(fā)生這個反應就差最后一個條件——達到燃燒所需要的最低溫度。所以在用魔棒點之前，它并沒有發(fā)生反應，說明燃燒所需的溫度沒有達到。而用魔棒一點，反應卻發(fā)生了，這是什么原因呢？ 【學生】魔棒提供了燃燒所需要的最低溫度。 【追問】那魔棒是怎么提供溫度的呢？ 【學生】濃硫酸和高錳酸鉀發(fā)生反應，放出能量。 【講述】對了，在這個過程中，正是玻璃棒上的物質發(fā)生的反應使玻璃棒溫度升高，那么這個反應如果從能量的角度來看是釋放出了能量，對嗎？那么是不是每一個化學反應都會放出能量呢？？那么這些能量是如何變化的呢？那我們下面再來做兩個實驗。 【演示實驗】課本上的兩個實驗（做改進） 向學生介紹本裝置利用了氣體的熱脹冷縮原理。將反應物置于內管A中，反應的熱量變化使外管B中的氣體發(fā)生熱脹冷縮，使U形管中紅色液體左右出現(xiàn)液位差，從而指示反應的能量變化。如左管的液面高于右管液面，則反應吸熱；如右管液面高于左管液面，則反應放熱。 1、 稀鹽酸與鋁片的反應 2、 氯化銨與氫氧化鋇的反應 【講述】好，我們請兩位同學上臺來協(xié)助老師進行實驗。哪兩位同學愿意? 好，有請這兩位同學，大家要注意觀察到的實驗現(xiàn)象，并寫出化學方程式。 【講述】大家都觀察到什么現(xiàn)象？ 【學生】實驗1是U形管左邊液面下降，右邊液面上升；實驗2U形管左邊液面上升，右邊液面下降 【教師】這些實驗現(xiàn)象說明了什么？ 【學生】反應1說明反應過程中有熱量放出 ，反應2說明反應吸收了熱量。 【指導練習】組織學生寫出以上兩個實驗的化學方程式 【板書】 【講述】能量常伴隨物質的變化而變化。而化學反應中的能量變化，通常體現(xiàn)為熱量的變化。而反應放出或吸收的熱量，叫做反應的熱效應。那么根據(jù)能量變化的角度來分，化學反應有哪些類型？ 【學生】放熱反應和吸熱反應。 【板書】一、化學反應中的能量變化 1、分類 據(jù)能量 →放熱反應：放出熱量的化學反應。 化學反應 變化情況 →吸熱反應：吸收熱量的化學反應。 【討論】那么為什么化學反應中會有吸熱或者放熱的現(xiàn)象呢？ 【學生】思考，討論 【講解】①新舊物質組成結構不同，本身能量有所不同。 ②反應中能量守恒。 ③反應物與生成物的能量差若以熱量形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱。 因為化學反應中原子之間的重新組合排列伴隨著相互作用，就會引起能量的變化。這導致反應物和生成物所具有的能量是不一樣的。而我們從能量守恒的角度來看，反應前后的能量應該是相等的，所以如果反應物的能量大于了生成物的能量，那么多余的能量就會釋放出來，這就是什么反應？那么反過來生成物的能量大于了反應物的能量呢？ 【學生】放熱反應和吸熱反應 【板書】2、吸熱反應和放熱反應的實質 ∑E（反應物）＞∑E（生成物）——放熱反應（能量釋放） ∑E（反應物）＜∑E（生成物）——放熱反應（能量釋放） 并畫出化學反應中能量變化示意圖 【講述】我們把反應物具有的能量總和與生成物具有能量總和的差值叫做反應熱。大量事實表明，物質化合時，放出的能量越多，生成物的穩(wěn)定性越大。 【講述】好，我們現(xiàn)在來總結歸納一下放熱反應及吸熱反應的常見類型。 【提問】我們以前哪些放熱反應和吸熱反應呢？ 【學生】氫氣的燃燒、煤的燃燒、實驗室制取氫氣、生石灰變成熟石灰等 【講述和板書】 3、常見的放熱反應和吸熱反應 放熱反應常見類型： （1）酸堿中和（如； （2）可燃物燃燒（如； （3）金屬單質和酸或水的反應。（如： 吸熱反應常見類型： （1）加熱分解反應（如: （2）溶解吸熱反應(如： 【隨堂練習】已知單質鐵和硫粉反應時需要用酒精燈加熱反應方能進行，但在鐵粉和硫粉開始化合后把酒精燈撤去反應仍可進行完全，則此反應為 （吸熱或放熱）。原因是 【講解】提醒學生不要將化學反應條件和反應的熱效應混為一談 【討論】現(xiàn)代人類是怎樣利用化學反應？ 【學生】思考、討論 【結論】一是利用化學反應制取或合成新的物質；二是利用化學反應釋放出的能量 【教師】化學反應中的吸熱和放熱我們可以把它看作是能量的儲存和釋放。那么這些能量我們是如何來利用的呢？最大的方式就是燃料的燃燒。 【板書］二、燃料的充分燃燒 【教師】下面請大家閱讀教材20-21頁關于燃料充分利用的這一部分。 【學生】看書、總結 【問題】1我們目前使用最多的燃料是哪些？有什么共同特點？ 煤、石油、天然氣等；共同點：非再生能源(通過講解,使學生認識到煤、石油、天然氣等都屬于化石燃料，是非再生能源，用一點就會少一點，只有讓其充分的燃燒，才能夠節(jié)約能源。這正如我們的學習,每天的學習時間是有限的,只有充分利用時間,提高學習效率,才是提高成績的有效途經(jīng). ［問題］2.燃料充分燃燒的條件是什么? 足夠多的空氣 ［板書］2.條件 足夠大的接觸面積 ［問題］3.燃料不充分燃燒會造成怎樣的結果? (產(chǎn)熱少，浪費資源，產(chǎn)生CO、煙塵等污染空氣、危害人體) ［問題］3.為使燃料充分燃燒，要通入足夠多的空氣?？諝膺^多行嗎?(過多空氣會帶走部分熱量，同樣造成浪費，因此要控制適當) ［小結］任何事物都要一分為二辯證地分析。 ［問題］4.增大燃料與空氣接觸面積可采取哪些措施?(粉碎固體燃料，霧化液體燃料) ［問題］5.煤燃燒時會對環(huán)境產(chǎn)生哪些污染?(大量煙塵，產(chǎn)生SO2造成大氣污染，形成酸雨) ［小結］為了減少污染，提高煤的燃燒效率和發(fā)展?jié)崈裘杭夹g非常必要。 【提問】那么我們又如何來提高煤燃燒的效率，使其充分燃燒呢？ 【學生】思考，討論，回答 【講述】我們最主要的方法是煤炭的氣化和液化，既防止污染，又提高燃燒效率。 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 【講述】雖然我們現(xiàn)在已經(jīng)在動手提高燃料的利用率，并且大力提倡節(jié)約能源，但是大量使用化石燃料：①能引起溫室效應；②會造成化石燃料蘊藏量的枯竭；③煤燃燒排放二氧化硫，導致酸雨；④煤燃燒會產(chǎn)生大量的煙塵。因此我們人類更是在大力發(fā)展其他更多的可再生的能源。這個任務要繼續(xù)留給在座的各位同學了。 【板書】 三、現(xiàn)代能源結構和新能源展望 【課后作業(yè)】閱讀教材22頁的資料、閱讀部分；做24頁第二題 【板書設計】 第三節(jié) 化學反應中的能量變化 一、化學反應中的能量變化 1、分類 據(jù)能量 →放熱反應：放出熱量的化學反應。 化學反應 變化情況 →吸熱反應：吸收熱量的化學反應。 2、吸熱反應和放熱反應的實質 ∑E（反應物）＞∑E（生成物）——放熱反應（能量釋放） ∑E（反應物）＜∑E（生成物）——放熱反應（能量釋放） 并畫出化學反應中能量變化示意圖 3、常見的放熱反應和吸熱反應 放熱反應常見類型： （1）酸堿中和（如； （2）可燃物燃燒（如； （3）金屬單質和酸或水的反應。（如： 吸熱反應常見類型： （1）加熱分解反應（如: （2）溶解吸熱反應(如： 二、燃料的充分燃燒 足夠多的空氣 條件 足夠大的接觸面積