《化学反应中的能量变化》教案

《化学反应中的能量变化》教案武汉市育才高级中学王春波知识目标：1、使学生了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。2、使学生理解放热和吸热的原因。3、介绍燃料充分燃烧的条件，了解煤的综合利用技术。能力目标：1、通过学生实验和演示实验，培养学生动手能力和观察能力。2、培养学生自学的习惯和自学能力。情感和德育目标：1、通过介绍防火、灭火知识，使学生加强消防安全意识，增强防火、灭火的能力。2、通过学习燃料充分燃烧的条件，介绍酸雨的形成和危害等知识，培养学生节约能源和环境保护等意识，树立社会责任感。3、通过分析空气用量对燃料燃烧的利与弊，渗透一分为二认识事物的辩证唯物主义观点的教育。教学重点：化学反应中的能量变化，放热反应和吸热反应。教学难点：化学反应中能量观点的建立。课时安排：一课时教学方法：实验探究、讨论、自学、多媒体教学法等。实验准备：（学生实验2人一组）一个试管架、一支试管、一个温度计、2-3块小铝片、稀盐酸、胶头滴管、小烧杯、玻璃片、玻璃棒、2ogBa(OH)2·8H20(磨成粉末)、10gH4Cl晶体、水教学过程：[引言]火是日常生活中常见的现象。由火引发的火灾会给人类带来很大的损失和痛苦。我们有必要了解一些防火、灭火的知识。[播放录像]防火、灭火知识。[教师]火是由可燃物燃烧产生的。燃烧是可燃物与氧气发生了化学反应。燃烧在很多领域在被人们利用。你能举一些例子吗？[学生举例]……[教师]上面这些例子中都利用了燃烧过程中产生的能量。可见，化学反应是可以产生能量的，并且产生的能量可以被人类利用。在当今社会，人类所需能量绝大部分是由化学反应产生的，特别是化石燃料，如煤、石油、天然气等燃烧产生的。[过渡]是不是所有化学反应都有能量放出呢？现在我们用实验来研究这个问题。[学生实验]请大家按[实验1——3]的要求，两人共同完成实验。用手触摸试管外壁，用温度计测量溶液在反应前后的温度。[教师]在实验过程中观察到什么现象？[演示实验1——4]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应。请大家注意观察现象。[教师]观察到什么现象？得出什么结论？[归纳]铝片与盐酸反应要放出热量，NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应要吸收热量。可见，化学反应伴有能量变化，这种能量变化常表现为热量变化。[投影板书]第三节化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化根据放热反应：有热量放出的化学反应化学反应{能量变化吸热反应：吸收热量的化学反应[设疑]为什么化学反应过程中有放热或吸热现象呢？现在请大家通过自学回答这个问题。[学生]阅读教材中有关内容及图1—17。[投影小结]1、反应物和生成物的组成和结构不同，本身具有的能量有所不同。2、反应物的总能量和生成物的总能量差若以热量形式表现即为放热或吸热。3、反应中能量守恒。[投影板书]反应物总能量＞生成物总能量——放热反应（能量释放）反应物总能量＜生成物总能量——吸热反应（能量贮存）[教师]请同学们举几个放热反应和吸热反应的例子。[过渡]请大家看一些资料。[投影]①我国已探明的石油、煤炭蕴藏量分别是：2.4×1010t99.0×1010t②我国年消耗石油和煤炭的数据。（图1）图2③我国的能源消耗构成图。（图2）：[教师]同学们分析这些数据和图表，有什么想法或结论？[教师]我国目前使用最多的燃料主要是煤、石油、天然气等化石燃料。化石燃料是古代动植物遗体埋在地层下，经过亿万年才形成的蕴藏量有限的非再生能源，用一些就会少一些，最终会枯竭。1990年我国化石燃料和水电能源的消耗构成示意图煤76.2%石油16.6%天然气2.1%水电5.1%能源问题是一个摆在我们面前的非常严峻的问题。这个问题不仅我国存在，世界各国同样存在。我们该怎么办？[过渡]一是开发新能源。二是节约能源。节约能源就是要研究如何使煤等化石燃料充分燃烧，如何提高燃料的燃烧效率等。[阅读自学]自学课本有关内容，思考并回答有关问题。[投影]1、燃料充分燃烧的条件是什么？2、燃料燃烧时空气量不足或过量会带来什么害处？（空气量不足使燃料燃烧不充分，产生大量CO，浪费资源，污染空气；空气过量会带走部分热量，同样浪费）3、为了增大燃料与空气的接触面积可采取哪些措施？（固体燃料粉碎、液体燃料雾化）[投影板书]二、燃料的充分燃烧足够多的空气1、条件{足够大的接触面积[讲述]我国是一个产煤大国，由煤炭燃烧产生的能量在我国能源中占相当大的比例。下面我们来学习有关煤炭燃烧的知识。[提问]煤炭直接燃烧会产生哪些危害？请同学们阅读有关内容再回答。（燃烧不充分、浪费资源；产生大量粉尘、烟，污染环境；产生SO2，形成酸雨）[讲述]酸雨有什么危害呢？请大家看录像。[播放录像]酸雨的形成及其危害。[讲解]可见，发展洁净煤技术，减少污染物排放，防治燃烧产物对大气的污染，提高煤炭利用率非常重要。这也是我国乃至世界各国的一项重要研究课题。[设疑]高效、清洁利用煤炭的重要途径有哪些呢？[学生]请同学们自学教材最后两节内容，思考并回答以上问题。[投影板书]2、煤的气化和液化：①制水煤气：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)②制干馏煤气：把煤干馏得干馏煤气。它的主要成分H2、CO、CH4、CO2③煤液化：制液体燃料，如甲醇等。[讲解]可见，煤的用途并不仅仅只是作燃料而直接烧掉，我们必须加以综合利用。[投影]煤的用途（来源于初中课本）。[教师]本节课学习的主要内容如下。[投影总结]一、化学反应中的能量变化根据放热反应：有热量放出的化学反应化学反应{能量变化吸热反应：吸收热量的化学反应新技术开发反应物总能量＞生成物总能量——放热反应（能量释放）反应物总能量＜生成物总能量——吸热反应（能量贮存）二、燃料的充分燃烧足够多的空气1、条件{足够大的接触面积2、煤的气化和液化：①制水煤气：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)②制干馏煤气：主要成分H2、CO、CH4、CO2③煤液化：制液体燃料，如甲醇等。三、能源的利用从一个侧面表现了人类的进步引出能量利用结合我人类利用野火国国情放热、吸热充分燃烧、减少污染[作业]1、课后习题2、自学教材的“资料”、“阅读”部分化学反应中能量变化燃料充分燃烧煤的充分利用充分燃烧条件：足够多的空气、足够大的接触面积