高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应(第1课时)教案鲁科版选修4

第一节 化学反应的热效应第一课时 化学反应和反应热【教学目标】知识与技能目标：通过对化学反应热效应相关知识的学习，使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。拼十年寒窗挑灯苦读不畏难；携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。过程与方法目标：通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练；通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；通过阅读“拓展视野”“资料在线” “方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。情感态度价值观目标使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。【教学过程】一、新课引入教学环节教师活动学生活动设计意图引入：走进化学反应原理初步体会：通过视频引入，增强学生学习化学反应原理的兴趣。初步介绍学科观念。实验探究知识回顾演示实验： 1.点燃镁条； 2.冰袋的奥秘：氯化铵氢氧化钡用结实的塑料袋代替烧杯，称取2 g氯化铵晶体倒人塑料袋中，从中间系扎。再称4 g粉末状氢氧化钡晶体加人袋中用线绳扎紧密封备用（如上图所示）。上课时解开中间的绳子，并用手轻轻搓揉使之混匀。然后传给学生。 1. 观察，思考能量的转化形式。2. 用手感觉塑料袋温度的变化情况。注意事项：所用塑料袋必须结实，不能在搓揉中弄破而腐蚀手臂。思考：能量转化的形式与实验一的不同之处。把反应热这一抽象的概念以具体的实验展现出来，初步建立探究反应热的实验方法。让学生学会自我反思，指明困惑点，明确学习目标。二、化学反应的反应热环节教师活动学生活动设计意图提问引入【联想质疑】化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1、化学反应中为什么有能量变化?2、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？3、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？4、用什么方法可以准确地测量这些热量？【投影】1.下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ ）A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化C.一般地说，吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关【设问】高一我们学过铝热反应，这个反应有什么实际用途呢？【追问】为什么呢？【讲述】由此可知化学反应中总是伴随着能量的变化，其中大部分是热量的变化，有的释放热量，有的吸收热量。为了有效的利用一些化学反应的热量，人们必须对其有定量的认识。为此我们引入了反应热的定义。什么是反应热呢？化学上规定，当化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。大家阅读课本，理解反应热的定义。【归纳、回忆】常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧多数化合反应。如Na2O+H2O 2NaOH，SO3+H2O=H2SO4常见的吸热反应 多数分解反应，如CaCO3CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O （s）BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2CO2+C2CO回答：焊接钢轨回答：反应放出大量的热，使生成的铁融化。学生聆听，思考回顾高一所学知识，引出本节课所学的定义：反应热阅读课本引导学生阅读教材，解决提出的问题阅读课本，理解反应热的概念，找出概念的核心内容引导学生走进教材，理解概念概念辨析一、 化学反应的反应热1、 定义反应热的符号是什么？ 怎样表示反应吸、放热？2、 符号：Q 反应吸热，Q为正值（反应体系能量增加） 反应放热，Q为负值（反应体系能量减少）学生阅读课本后，回答提出的问题巩固概念，通过阅读理解，引导学生深入认识反应热提出问题【设问】如何获得一个反应的反应热呢？生答：可以通过实验测得，也可以运用理论计算求得。引导学生走进教材，了解反应热的获得情况课堂过渡【讲述】为了测定反应热，人们专门设计了一种仪器：称为量热计。大家看到P3，掌握其结构学生阅读课本相关内容，掌握量热计的结构通过阅读教材，掌握相关知识。交流研讨【提问】量热计的结构是怎样的？【追问】其实就像什么？3、测量反应热：用量热计【问】量热计直接测量出的是什么？学生回答结构：外筒：保温（减少热量损失） 内筒：反应器生答：保温杯有盖子（两个孔）一个 插温度计，一个插搅拌器（注：不是玻璃棒）生答：温度通过一系列问题的设置，逐步降低难度，加深学生对量热计的认识实验探究实验：测定中和反应的反应热实验指导（1）实验仪器有哪些？（2）实验步骤？需要测定哪些数据？a、量取一定体积的稀盐酸加入 ，并测 T1b、量取一定体积的稀碱溶液加入 中，并测 T1C、快速将碱液倒入 中，搅拌测 T2。（3）怎样计算反应热？小组内交流结果：（1）量热计、烧杯、量筒、温度计（2）a、 量热计，初始温度b、烧杯，初始温度c、量热计，最高温度（3）Q4.18KJK-1Kg-1 m(aq)（T2-T1）通过指导学生完成实验，培养学生的科学探究精神和探究能力，提高学生思考解决问题的能力讨论探究（1）实验室中若无量热计，根据提供的下列用品，你能设计一个简易的量热计吗？500mL烧杯、 100mL烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒、硬纸板、碎纸条（2）实验测得的反应热的数值往往小于理论值，你认为可能的原因是什么？怎样减小误差？（3）若其他条件不变，将课本实验中的试剂作如下变化，测得的反应热的数值怎样变化？（偏大、偏小或相同）（1）用KOH代替NaOH （2）用硝酸代替盐酸 （3）用浓硫酸代替盐酸单元组交流研讨，解决所提问题在完成实验的基础上，使学生仔细观察，积极思考，找出实验中的注意事项，提高分析解决问题的能力三、【板书设计】第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应一、化学反应的反应热（一）反应热1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.3、符号： Q0 反应放热Q Q0 反应吸热 4、获得Q值的方法：（1）实验测量法 （2）理论计算法 中和热5、反应热的分类：燃烧热 生成热（二）中和热1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2、中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；Q=-57.3kJ3、中和热的测量（1）仪器：量热计（环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯） （2）原理：Q= C(T2T1) (C为热容) 或Q= C m (T2T1)（C为比热容） （3）步骤【注意】实验中选用温度计及读数时：宜用有0.1分刻度的温度计，量程100，中和前酸和碱溶液的温度要相同，且都为室温，且测量时应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。图1用隔热、密封性能好的量热计会使实验结果更准确。实验室中若没有量热计，也可以改用如右图1所示的简易装置来测定反应热：在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。检测题1. 下列对化学反应的认识错误的是()A会引起化学键的变化B会产生新的物质 C必然引起物质状态的变化D必然伴随着能量的变化2. 在进行中和热的测定中，下列操作错误的是 ()A反应前酸、碱溶液的温度要相同B测量溶液的温度计要一直插在溶液中C为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)D为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量3. 已知化学反应2C(s)O2(g)2CO(g)、2CO(g)O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法中不正确的是() A12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量C12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多4. 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应过程中能量变化的是 ()5. 已知在稀溶液中强酸与强碱反应生成1 mol水时放出的热量，叫做中和热，下列说法中正确的是 ()A中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有：两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒B可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验C在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次D测定中和热实验中，若所使用的稀NaOH溶液的物质的量稍大于稀盐酸，则会导致所测得的中和热数值偏高参考答案1. 【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C项错。【答案】C2. 【解析】分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。【答案】C3. 【解析】放热反应中反应物总能量高于生成物总能量。【答案】A4. 【解析】Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应过程中吸收热量，即反应产物的总能量大于反应物的总能量。【答案】A5. 【解析】选项A错误，为了防止散热，在中和热测定的实验中应选用一大一小两只烧杯，小烧杯和大烧杯之间应用塑料泡沫隔开；从防止散热的效果看，使用保温杯防止散热的效果更好，选项B正确；中和热测定的原理：首先根据公式QcmT求出反应过程中放出的热量，然后再根据HQ/n(H2O)计算中和热。式中T表示反应后的最高温度与反应前盐酸与氢氧化钠的平均温度之差，因此每次实验至少需要测定3次温度，选项C错误；在中和热测定过程中为了提高实验的准确度，要保证稀酸和稀碱完全反应，在实验中通常使一种物质稍过量一些，选项D错误。【答案】B8