化学能与热能教案第二课时

第一节化学能与热能（第2课时）知识与技能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、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系；3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式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，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点教学重点化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写教学难点焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写[引入]相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢？阿基米德[问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？[讲]对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习［板书］第一章化学反应与能量［讲］我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物，我们把它们称为反应体系，而把除它们之外的物质称为环境，我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量，用热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称作为“焓变”，用符号“△H”表示，单位常采用kJ/mol或kJmol－1一、反应热焓变1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变2、符号：△H3、单位：kJ/mol或kJmol-1放热反应：体系环境H△H0为“-”Q0吸热反应体系环境H△H0为“+”Q0[结论]△H和Q的角度不同，△H从体系的角度，Q从环境的角度4、反应热表示方法：△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H＜0时为放热反应。5、△H计算的三种表达式：(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量(3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和二、热化学方程式(thermochemicalequation)1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。2．书写热化学方程式的注意事项：(1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其△H不同。(2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。中和反应反应热的测定一、实验原理［讲］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。复习：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。实验2-3：在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后温度/℃t(HCl)t(NaOH)t2数据处理：△H＝Q/n＝cm△t/n其中：c＝4.18J/(g·℃)，m为酸碱溶液的质量和，△t＝t2－t1，t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值，n为生成水的物质的量。二、实验操作［问］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。［思考与交流］课本第5页实验用品，想一想，每件用品的用途，NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用碱稍过量。注意事项：1、为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。三、数据处理1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t2－t1)＝思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？2、计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n。其中：c＝4.18J/(g·℃)，m＝m1＋m2＝100g，△t＝(t2－t1)＝，n＝0.50mol·L－1×0.50mL＝0.025mol。△H＝小结：化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。作业：习题