化學(xué)反應(yīng)與能量教案(精選11篇)
作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,通常會(huì)被要求編寫(xiě)教案,借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力。怎樣寫(xiě)教案才更能起到其作用呢?下面是小編為大家整理的化學(xué)反應(yīng)與能量教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇1
一.教材分析
原電池原理是中學(xué)化學(xué)重要基本理論之一,從能量轉(zhuǎn)換角度看,本節(jié)程內(nèi)容是對(duì)前一節(jié)中“一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量……能量也是守恒的;化學(xué)能是能量的一種形式,可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,如熱能和電能等”論述的豐富和完善。
從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移的角度看,原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用;從思維角度看,“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想,是對(duì)火力發(fā)電的原理“化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能”思維方式的反思和突破。
二.目標(biāo)
1.知識(shí)與技能目標(biāo):
。1)知道原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,知道原電池的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。
(2)掌握原電池的組成條,會(huì)判斷正負(fù)極,會(huì)判斷電流、電子、溶液中離子流動(dòng)的方向。會(huì)書(shū)寫(xiě)銅鋅原電池的電極反應(yīng)式。
。3)能用日常生活中的材料制作簡(jiǎn)易水果電池。
。4)能舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用。初步認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)干電池、二次電池及常見(jiàn)的新型電池。
2.過(guò)程與方法目標(biāo):
(1)通過(guò)分析火力發(fā)電的原理及利弊,建立“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的新思路,通過(guò)對(duì)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)的分析,提出實(shí)現(xiàn)新思路的各種推測(cè)和猜想等,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。
。2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)2-4(改進(jìn))的層層推進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象解決問(wèn)題的能力,從而自己歸納、概括形成“原電池”的概念,并根據(jù)已有電學(xué)知識(shí)生成跟原電池相關(guān)的概念(正負(fù)極、離子移動(dòng)方向判斷等)。
。3)通過(guò)科學(xué)探究,讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)2-4的已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并初步學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條的方法。
。4)通過(guò)思考與交流,讓學(xué)生學(xué)會(huì)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)和已有知識(shí),學(xué)會(huì)用比較歸納的方法認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征。
。5)利用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)分析常見(jiàn)化學(xué)電,學(xué)會(huì)用基本理論指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
。1)通過(guò)科學(xué)探究和實(shí)踐活動(dòng)——水果電池的制作,體驗(yàn)科學(xué)探索的樂(lè)趣。
。2)通過(guò)化學(xué)電的發(fā)展和新型化學(xué)電開(kāi)發(fā)利用的介紹,讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性,通過(guò)認(rèn)識(shí)化學(xué)電可能會(huì)引起的環(huán)境問(wèn)題,初步形成較為客觀、正確的能觀。
三.重點(diǎn):
初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、構(gòu)成及應(yīng)用。認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)現(xiàn)代化的`重要意義。
四.教學(xué)難點(diǎn):
通過(guò)對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的探究、引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
五.教學(xué)主線:(第一時(shí))
六.教學(xué)流程:
【引導(dǎo)】經(jīng)過(guò)上節(jié)的學(xué)習(xí),我們知道了化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,同時(shí)了解了化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。而電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的二次能,化學(xué)能在什么條下能轉(zhuǎn)化為電能,又是如何轉(zhuǎn)化,這是我們今天要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
【過(guò)渡】通過(guò)圖2-7,我們可以了解到我國(guó)目前發(fā)電總量構(gòu)成中,火電仍居榜首。結(jié)合圖2-8燃煤發(fā)電過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的?
【學(xué)生回答】化學(xué)能 熱能 機(jī)械能 電能
【提問(wèn)】上述能量轉(zhuǎn)化過(guò)程有何弊端?
【小結(jié)】環(huán)境污染,轉(zhuǎn)化步驟多、損失大。
【提問(wèn)】要將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能,必須要選擇合適類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)。電流是電子的定向移動(dòng)引起的,在前面學(xué)過(guò)的哪種反應(yīng)類(lèi)型有電子的轉(zhuǎn)移?
【學(xué)生回答】氧化還原反應(yīng)。
【過(guò)渡】要想使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過(guò)熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鸵O(shè)計(jì)一種裝置,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行,并使其間的電子轉(zhuǎn)移,在一定條下形成電流。
【學(xué)生活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)2-4改進(jìn))
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象教師引導(dǎo)
、賹€~片插入稀硫酸中,觀察銅片表面有何變化。Cu和稀硫酸能反應(yīng)嗎?
、趯\片與銅片并排插入稀硫酸中,觀察銅片、鋅片表面有何變化。寫(xiě)出相應(yīng)離子方程式
、蹖€~片和鋅片用導(dǎo)線連接起,再次觀察銅片、鋅片表面有何變化。以下問(wèn)題依次展開(kāi):
①銅片表面的氣泡可能是什么?
②該氣體是如何產(chǎn)生的?
、垭娮訌暮味绾瘟鲃(dòng)?
④該過(guò)程有電流產(chǎn)生嗎?如何證明?
、茉阢~片和鋅片之間連接電流表(或小燈泡)以下問(wèn)題依次展開(kāi):
①這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了哪些能量之間的轉(zhuǎn)化?(引出原電池的概念)
、谌绾闻袛嘣撛姵氐恼(fù)極?
、廴绾斡檬阶颖硎菊(fù)極表面的變化過(guò)程?
、茉趦(nèi)電路中,溶液離子的流動(dòng)方向如何?
實(shí)驗(yàn)改進(jìn):學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)可以改成“小試管+鋅粒+銅棒+稀硫酸”原電池,現(xiàn)象更明顯,而且能明顯觀察到銅片表面產(chǎn)生氣泡速率的變快。
【過(guò)渡】原電池的發(fā)明實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能和電能的直接轉(zhuǎn)化,怎么判斷一個(gè)類(lèi)似的裝置能否組成原電池?(能否有電流產(chǎn)生或使用電器能夠運(yùn)行)
【學(xué)生活動(dòng)】P41“科學(xué)探究”,學(xué)生自行從給定的用品中選擇組成原電池,畫(huà)出電池裝置示意圖。根據(jù)小組畫(huà)出的示意圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),討論哪些裝置可以形成原電池。(使學(xué)生學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條的方法,探究原電池的組成條)
實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、鐵片、石墨電極各兩套,導(dǎo)線、金屬夾、靈敏電流表、果汁、酒精、250mL燒杯。
【講解】根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果Cu-Zn、Cu-Fe、Cu-C、Cu-Cu、Zn-Fe、Zn-C、Zn-Zn、Fe-C、Fe-Fe、C-C等可能組合進(jìn)行分析,得出可形成原電池的裝置。
【思考與交流】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn),原電池應(yīng)由哪幾部分構(gòu)成,各起什么作用?構(gòu)成一個(gè)原電池需要哪些條?
【小結(jié)】原電池應(yīng)由有兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極;電解質(zhì)溶液作反應(yīng)介質(zhì),提供離子移動(dòng);導(dǎo)線,使兩極相連形成閉合電路。
【外作業(yè)】
1.制作水果電池,并畫(huà)出水果電池的構(gòu)造示意圖,下節(jié)作交流展示。
2.從本、商場(chǎng)、網(wǎng)上等了解化學(xué)電的發(fā)展,了解干電池、充電電池、燃料電池的組成、工作原理,使用中應(yīng)注意的問(wèn)題。下載相關(guān)圖片、錄像、制作簡(jiǎn)單的演示稿。以備下節(jié)交流。
第二時(shí):
教學(xué)流程:
【引導(dǎo)】將上節(jié)介紹的原電池真正應(yīng)用到生活中是很不方便的,但是真正要改造成化學(xué)電給予應(yīng)用也經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間。今天我們一起了解一下幾種有代表性的化學(xué)電。
【展示】一粒鋅錳電池
【投影】圖2-11(省去電子轉(zhuǎn)移方向)
【提問(wèn)】①圖片中幾種物質(zhì)的作用;②電子移動(dòng)方向;③負(fù)極電極方程式
【學(xué)生回答】
【思考與交流】P42“思考與交流”,分析鋅錳電池為何失效,如何改進(jìn)?
【過(guò)渡】鋅錳電池、堿性鋅錳電池的最大弊端是什么?(一次電池,電池垃圾,引出二次電池)
【投影】圖2-12(略去正負(fù)極的標(biāo)注)
【提問(wèn)】①圖片中幾種物質(zhì)的作用;②電子移動(dòng)方向
【學(xué)生回答】
【過(guò)渡】現(xiàn)代社會(huì)對(duì)耗電量高的便攜式電器需求量越越大,因此對(duì)封閉式體積小的充電電池更加青睞。
【投影】展示一系列新型充電電池,包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池
【講解】每種電池優(yōu)勢(shì)
【過(guò)渡】燃料燃燒的本質(zhì)也是氧化還原反應(yīng),但是直接燃燒轉(zhuǎn)化成的熱能再轉(zhuǎn)化成電能時(shí)轉(zhuǎn)化率不高,燃料電池的面世正是解決了這個(gè)問(wèn)題。
【投影】圖2-15(略去電子移動(dòng)方向、正負(fù)極標(biāo)注和H+移動(dòng)方向)
【提問(wèn)】①判斷正負(fù)極;②電子移動(dòng)方向;③負(fù)極電極方程式;④H+移動(dòng)方向;⑤該電池總反應(yīng);⑥與干電池或蓄電池的不同之處
【小結(jié)】化學(xué)電的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢(shì)。
第二時(shí):發(fā)展中的化學(xué)電
【教師】請(qǐng)同學(xué)們展示你們制作的水果電池,并分組討論,推出最優(yōu)秀的作品。
【學(xué)生】交流與展示自己作品,并講解制作過(guò)程。
【教師】原電池轉(zhuǎn)化成技術(shù)產(chǎn)品就是化學(xué)電,最早使用的化學(xué)電池是干電池。下面請(qǐng)我們的同學(xué)展示有關(guān)三種化學(xué)電工作原理的演示稿。并講解。
【學(xué)生】交流與展示。(①干電池:鋅錳電池的組成、工作原理,使用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。②充電電池:鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池的組成、工作原理,使用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。③燃料電池:氫氧燃料電池的組成、工作原理,使用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。)
【教師】組織學(xué)生討論:
1.為什么要回收廢電池?廢電池如何處理?
2.為什么說(shuō)燃料電池是綠色能?
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇2
教學(xué)設(shè)想
1、教材分析
案例章節(jié):《普通高中標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(人教版)》必修②第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度(第一課時(shí))
內(nèi)容分析
化學(xué)反應(yīng)速率是對(duì)教材前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和完善,化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)也為后面反應(yīng)限度知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)教材從日常生活中學(xué)生熟悉的化學(xué)現(xiàn)象入手,引出反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
教學(xué)方法
問(wèn)題教學(xué)、分組協(xié)作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究
2、教學(xué)思路與設(shè)計(jì)
學(xué)生通過(guò)一年多的化學(xué)學(xué)習(xí),了解到不同的化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢,同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在不同的外界條件影響下也可能速率不同,而且基本上能夠用微粒的觀點(diǎn)加以解釋。本課時(shí)選擇濃度這一影響因素為載體,教會(huì)學(xué)生從定性、定量的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較反應(yīng)快慢的方法,在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和小組合作意識(shí),掌握從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學(xué)圖像、數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)做出解釋的化學(xué)問(wèn)題的研究方法。
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,學(xué)生在整章學(xué)完之后,僅記住書(shū)本上幾個(gè)具體的實(shí)驗(yàn),而今后遇到新問(wèn)題,很難獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。“授人以魚(yú),不如授人以漁”。如何在這節(jié)課上,調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,從已有知識(shí)中搜索相關(guān)信息,總結(jié)、歸納出一些可行的比較反應(yīng)速率的方法是這節(jié)課的關(guān)鍵。因此用“影響反應(yīng)速率的外部因素有哪些?”“借助哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以幫助我們比較反應(yīng)的快慢?”“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù),定量的比較反應(yīng)的快慢?”三個(gè)層層深入的討論題貫穿這節(jié)課,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究的方法的習(xí)得,而不僅僅是知識(shí)本身。
一、教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)與技能:了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素;了解常用的比較反應(yīng)快慢的簡(jiǎn)便方法;通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并能以粒子的觀點(diǎn)初步解釋。
過(guò)程與方法:能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,掌握從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學(xué)圖像、數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而形成一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、宏觀到微觀、定性到定量的科學(xué)探究過(guò)程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:能體會(huì)到實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段,培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)精神。
二、教學(xué)內(nèi)容分析
設(shè)問(wèn)質(zhì)疑、呈示目標(biāo)——筆者通過(guò)展示真實(shí)的圖片(牛奶和咸水鴨的外包裝),引出教學(xué)任務(wù)(化學(xué)反應(yīng)速率),將學(xué)生的注意力都吸引到學(xué)習(xí)任務(wù)中來(lái)。通過(guò)溫度條件的不同保存時(shí)間不同,使學(xué)生對(duì)此產(chǎn)生困惑(好奇)并對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生積極的興趣和動(dòng)機(jī)。當(dāng)學(xué)生提出可能是溫度影響了食品變質(zhì)這樣一個(gè)過(guò)程的速率時(shí),筆者及時(shí)給予肯定,并馬上提出“影響反應(yīng)速率的因素還有哪些?”,激發(fā)學(xué)生的.思考,導(dǎo)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。
互動(dòng)交流——教師是學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā)者,是善于歸納問(wèn)題的指導(dǎo)者,更是教學(xué)活動(dòng)的調(diào)節(jié)者和組織者。策劃好個(gè)別研究與集體討論的步驟、節(jié)奏和深廣度,在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新精神,學(xué)生在問(wèn)題情境中去“發(fā)現(xiàn)”問(wèn)題,提出解決方案,從探究和討論中掌握知識(shí),獲得發(fā)展。教師適時(shí)的激發(fā)學(xué)生的思考,讓問(wèn)題的討論環(huán)環(huán)相扣,步步深入。
實(shí)驗(yàn)探究——這是引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)踐出真知。本節(jié)課采用引導(dǎo)-發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)(鎂條與不同濃度鹽酸的反應(yīng)),去觀察、分析、研究,從而“發(fā)現(xiàn)”知識(shí),探究規(guī)律;從生活實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題(牛奶、咸水鴨的外包裝),通過(guò)設(shè)計(jì),用實(shí)驗(yàn)去探究,用數(shù)據(jù)去分析,再用理論去論證,從而使問(wèn)題獲得解決。
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇3
教學(xué)重點(diǎn):了解化學(xué)反應(yīng)原理的基本學(xué)習(xí)方法——概念模型法
教學(xué)難點(diǎn):“有效碰撞”和“活化分子與活化能”的概念模型
引入:化學(xué)研究的核心問(wèn)題是化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)原理所包含的內(nèi)容與學(xué)習(xí)化
學(xué)反應(yīng)原理的方法正是本書(shū)要探討的內(nèi)容。
閱讀:P 1 第一、二、三段
問(wèn)題:1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的?
2、為什么有的反應(yīng)快、有的反應(yīng)慢?它遵循怎樣的規(guī)律?
3、如何控制化學(xué)反應(yīng)為人所用?
【板書(shū)】一、化學(xué)反應(yīng)原理有規(guī)律可循
觀察下面氫氣化學(xué)性質(zhì)的比較表:
【說(shuō)明】:同樣是氫氣發(fā)生的反應(yīng),但在反應(yīng)條件,反應(yīng)的難易程度上有著很大
的區(qū)別。
這是因?yàn)椋何镔|(zhì)之間能否發(fā)生反應(yīng),由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定的,對(duì)于能 夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),影響化學(xué)反應(yīng)速率的基本原因也是反應(yīng)物本身的性 質(zhì),我們稱(chēng)之為“內(nèi)因”。
【分析】:同種物質(zhì)之間,在不同的條件下,反應(yīng)的程度可能不同(如氫氣與氧
氣的反應(yīng)),說(shuō)明外界條件可以促使其反應(yīng)發(fā)生。
即:“內(nèi)因”已經(jīng)具備,“外因”則是變化的條件。不同的外界條件都能夠
改變化學(xué)反應(yīng)的速率。
1、錯(cuò)綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)
受“內(nèi)因”與“外因”的影響。
2、化學(xué)反應(yīng)原理的基本內(nèi)容
如氫氣與氮?dú)獾姆磻?yīng),即使在如此條件下,也不能完全得到生成物,說(shuō)明該反應(yīng)是有一定的限度的。
“化學(xué)反應(yīng)速率”、“方向與極限”正是化學(xué)反應(yīng)原理要研究的問(wèn)題。(在不同物質(zhì)體系,不同的環(huán)境中,化學(xué)反應(yīng)所遵循的規(guī)律是不同的)
3、化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)習(xí)方法
【閱讀】:P 2 — 3
【板書(shū)】二、簡(jiǎn)化概念模型
簡(jiǎn)化概念模型的設(shè)想:突出化學(xué)反應(yīng)最重要的內(nèi)涵,忽略其他因素的干擾。 即有意識(shí)地忽略事物的某些特征,抽象出關(guān)鍵的因素。
優(yōu)點(diǎn):氣體分子運(yùn)動(dòng)空間遠(yuǎn)大于自身體積所占有的空間,環(huán)境影響因素相 對(duì)較少。(若在水溶液中的反應(yīng),水是較大量的,研究水溶液中的化學(xué)反應(yīng)就不 能忽略水分子的作用)
1、有效碰撞——發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件
原因:并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng),只有很少部分的氣
體分子碰撞是有效的,即有效碰撞。
2、活化分子與活化能
活化分子——具有較高能量,能夠發(fā)生有效碰撞的分子。
活化能——活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量部分。
化學(xué)反應(yīng)速率、有效碰撞、活化分子、活化能之間的關(guān)系:
化學(xué)反應(yīng)速率的大小 有效碰撞的次數(shù) 單位體積內(nèi)反應(yīng)物
中活化分子的多少 (并非每一次活化分子的碰撞都是有效碰撞,還必須按照一定的方向互相碰撞才是有效碰撞)
普通分子活化分子有效碰撞 能量活化能 合理取向
3、催化劑作用簡(jiǎn)介
當(dāng)反應(yīng)條件不同時(shí),化學(xué)反應(yīng)的活化能可以不同,催化劑的使用就是實(shí)例之一。
1-1 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式;
2.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的物質(zhì)變化和能量變化;
3.了解反應(yīng)熱和焓變的涵義;
4.能正確認(rèn)識(shí)、書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。
過(guò)程與方法:
1.通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資料的`查找與交流,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、理解信息并得出結(jié)論的能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力;
2.通過(guò)從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生分析引起反應(yīng)熱的本質(zhì)。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn):熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和反應(yīng)熱與鍵能
教學(xué)難點(diǎn):反應(yīng)熱與鍵能
教學(xué)過(guò)程:
[討論]在我們學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,有哪些反應(yīng)伴隨著能量(熱量)變化?
[引言]通過(guò)討論知道,在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,常件有能量變化,現(xiàn)在我們來(lái)學(xué)習(xí)
化學(xué)反應(yīng)
中的能量變化。
[板書(shū)] 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
一、反應(yīng)熱 焓變:在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量、通常叫做反應(yīng)熱。又稱(chēng)焓變。
。1)符號(hào):用△H表示。
。2)單位:一般采用kJ/mol。
。3)可直接測(cè)量,測(cè)量?jī)x器叫量熱計(jì)。
(4)研究對(duì)象:一定壓強(qiáng)下,在敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量。
。5)反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因:
[設(shè)疑]例如:H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)
實(shí)驗(yàn)測(cè)得 lmol H2與 lmol Cl2反應(yīng)生成 2 mol HCl時(shí)放出184.6 kJ的熱量,從微觀角度應(yīng)如何解釋?zhuān)?/p>
[電腦投影]
[析疑]
化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。吸收總能量為:436kJ+243kJ=679 kJ, 化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量。釋放總能量為:431kJ+431kJ=862 kJ, 反應(yīng)熱的計(jì)算:862kJ—679kJ=183kJ
[講述]任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱,這是由于反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí),需要克服原子間的相互作用而吸收能量;當(dāng)原子重新組成生成物、新化學(xué)鍵形成時(shí),又要釋放能量。新化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的反應(yīng)熱。
[板書(shū)]
(6)反應(yīng)熱表示方法:
[學(xué)生閱讀教材小結(jié)]①當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng),使反應(yīng)本身能量降低,規(guī)定放熱反應(yīng)△H為“一”,所以△H為“一”或△H<0時(shí)為放熱反應(yīng)。
上述反應(yīng) H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g),反應(yīng)熱測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為 184.6
kJ/mol,與計(jì)算數(shù)據(jù) 183kJ/mol很接近,一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示,所以△H =-184.6 kJ/mol。
、诋(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí),反應(yīng)是吸熱反應(yīng),通過(guò)加熱、光照等方法吸收能量,使反應(yīng)本身能量升高,規(guī)定△H為“+”,所以△H為“+”或△H>0時(shí)為吸熱反應(yīng)。
[板書(shū)] △H為“+”或△H>0時(shí)為吸熱反應(yīng);△H為“一”或△H<0時(shí)為放熱反應(yīng)。
[投影]
[講解]
。1)如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量。反應(yīng)為放熱反應(yīng)。規(guī)定放熱反應(yīng)△H為“一”。
(2)如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)吸收熱量。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。規(guī)定△H為“+”。
[投影]
例 1:1molC與1molH2O(g)反應(yīng)失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的熱量,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△kJ/mol。(+131.5)
例 2:拆開(kāi) lmol H—H鍵、lmol N-H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946N,則1mol N2生成NH3的反應(yīng)熱為
NH3的反應(yīng)熱為。,1mol H2生成
分析:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),因拆開(kāi) lmol N—H鍵和生成 lmol N—
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇4
第一章 化學(xué)反應(yīng)及能量變化
【教材分析】
▲本節(jié)教材包括:化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型、氧化還原反應(yīng)、氧化劑與還原劑三部分,主要從化合價(jià)的升降、電子的轉(zhuǎn)移討論氧化還原反應(yīng)。
▲"氧化還原反應(yīng)原教材穿插在第一章"鹵素"中學(xué)習(xí),新舊教材這部分的要求基本一致,但比起原教材來(lái),新教材有三個(gè)特色:
1、結(jié)構(gòu)合理:新教材從研究燃燒出發(fā),導(dǎo)入氧化還原,先由復(fù)習(xí)初中所學(xué)的四種基本類(lèi)型入手,對(duì)照Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2類(lèi)屬判斷的矛盾導(dǎo)出氧化還原,順理成章。全節(jié)擬成三個(gè)相互聯(lián)系的問(wèn)題,綱目清晰。
2、表述生動(dòng):用擬人漫畫(huà)形象生動(dòng)的表述概念,激發(fā)興趣,便于理解。
3、聯(lián)系實(shí)際:列舉生產(chǎn)、生活中對(duì)人類(lèi)有益或有害的氧化還原反應(yīng)。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)目標(biāo):
。1)以?xún)r(jià)態(tài)升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)理解氧化還原反應(yīng),氧化劑、還原劑的概念。
(2)了解初中所學(xué)的基本反應(yīng)類(lèi)型與氧化還原不同分類(lèi)的關(guān)系。
。3)會(huì)用"雙線橋"式表示基本的氧化還原方程式。
能力目標(biāo):通過(guò)判斷一個(gè)反應(yīng)是否是氧化還原,誰(shuí)是氧化劑、還原劑,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生能用辨證的對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)分析事物的意識(shí)。
【課時(shí)分配】
3課時(shí):
(1)學(xué)習(xí)"一、二";
。2)學(xué)習(xí)"三",練習(xí)寫(xiě)"雙線橋"反應(yīng)式;
。3)課堂小結(jié),課堂訓(xùn)練及作業(yè)評(píng)析、補(bǔ)償。
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
1、化合價(jià)的升降、電子的轉(zhuǎn)移
教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)
教與學(xué)活動(dòng)建議
一、化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型
初中化學(xué)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)分類(lèi)共有:
1、根據(jù)反應(yīng)物與生成物的種數(shù)、類(lèi)別分:
基本類(lèi)型:化合:A+B=AB
分解:AB=A+B
置換:A+BC=AC+B
復(fù)分解:AB+CD=AD+CB
2、根據(jù)反應(yīng)物得失氧分:
氧化:物質(zhì)得到氧
還原:物質(zhì)失去氧
3、判斷反應(yīng)屬于何類(lèi)型:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO
CuO+H2===Cu+H2O
二、氧化還原反應(yīng):
1、實(shí)驗(yàn)分析:
實(shí)例:CuO + H2 = Cu + H2O
↓ ↓
從得失氧分析:失氧 得氧
↓ ↓
從升降價(jià)分析:降價(jià) 升價(jià)
↓ ↓
電子轉(zhuǎn)移分析:得e 失e
↓ ↓
反應(yīng)結(jié)論: 還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)
------------
同時(shí)發(fā)生,稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)
2、概念遷移:
用價(jià)態(tài)升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)判斷沒(méi)有得失氧的反應(yīng)。
。1)電子完全得失:2Na + Cl2 === 2NaCl
。2)電子對(duì)偏移:H2 + Cl2 === 2HCl
得出氧化還原的本質(zhì)定義:
凡是有電子轉(zhuǎn)移(得失、偏移)的.反應(yīng)。
3、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類(lèi)型的關(guān)系。
三、氧化劑和還原劑
1、實(shí)例分析:
CuO + H2 = Cu + H2O
↓ ↓
還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)
↓ ↓
被還原 被氧化
↓ ↓
氧化劑 還原劑
↓ ↓
得電子物質(zhì) 失電子物質(zhì)
------------------------
從反應(yīng)物中找
2、用"雙線橋式"表示氧化還原反應(yīng)
▲聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際,了解氧化還原反應(yīng)對(duì)人類(lèi)社會(huì)的利弊。
▲詢(xún)問(wèn)學(xué)生回顧初中化學(xué)知識(shí)引入:
1、初中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)那些類(lèi)型?各有何特點(diǎn)?(引出左列各基本類(lèi)型的特征)
2、從得失氧的角度還學(xué)習(xí)過(guò)那些類(lèi)型?(以CuO與H2的反應(yīng)為例,它屬于何類(lèi)型?)
3、Fe2O3和CO的反應(yīng)屬于什么基本類(lèi)型?(激發(fā)學(xué)生思維中的矛盾點(diǎn),引出氧化還原反應(yīng)進(jìn)一步的認(rèn)識(shí))
▲由學(xué)生按照左列(1)-(3)的三個(gè)層次分析,得出氧化還原反應(yīng)的結(jié)論。指出;從價(jià)態(tài)變化和電子轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)來(lái)分析化學(xué)反應(yīng)。
可以擴(kuò)展到對(duì)許多沒(méi)有氧參加的化學(xué)變化實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí).
(引出Na與Cl2,H2與Cl2反應(yīng))
▲最好能運(yùn)用電教手段將課本圖1-2,1-5,1-8改成動(dòng)畫(huà),配合分析各概念放映。
▲學(xué)生以左列兩反應(yīng)為例,分析Na、H2發(fā)生氧化反應(yīng),Cl2發(fā)生反應(yīng)。也可擴(kuò)充至其他實(shí)例。
教師提示學(xué)生全面理解:電子轉(zhuǎn)移包括電子的偏移和電子的得失
▲由學(xué)生說(shuō)出課本圖1-7的含義,以明確氧化還原與基本類(lèi)型的關(guān)系。
▲進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析"還原反應(yīng)-被還原-氧化劑"和"氧化反應(yīng)-被氧化-還原劑"的內(nèi)聯(lián)系
。ㄅ浜险n本圖1-8的動(dòng)畫(huà)分析)
▲歸納小結(jié):師生共同討論。
綜合得出如下的氧化還原反應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系的兩根推斷線:
實(shí)質(zhì) 判斷依據(jù) 元素變化 反應(yīng)物稱(chēng)為 反應(yīng)物性質(zhì)
失e —→ 升價(jià) —→ 被氧化 —→ 還原劑 —→ 還原性 得e —→ 降價(jià) —→ 被還原 —→ 氧化劑 —→ 氧化性
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇5
【要點(diǎn)掃描】
。. 了解反應(yīng)熱、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的概念;
2. 了解反應(yīng)熱和焓變的涵義,了解焓變的表示符號(hào)(ΔH)及其常用單位(kJ/mol),認(rèn)識(shí)ΔH的“-”、“+”與放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
3. 掌握熱化學(xué)方程式的涵義和書(shū)寫(xiě)方法;
。. 了解蓋斯定律的涵義,能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。
【知識(shí)梳理】
一、反應(yīng)熱、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的關(guān)系
。.反應(yīng)熱是指 。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,通常遇到的反應(yīng)是在敞口容器下進(jìn)行的,此時(shí)的反應(yīng)熱等于 ,用符號(hào) 表示,單位一般采用 。
。.從化學(xué)鍵角度看,反應(yīng)熱近似等于 .
3. 的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng), 的`化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng).從能量的角度來(lái)看,放熱反應(yīng)是由于 ,吸熱反應(yīng)是由于 .如圖中,a表示 ,b表示 ,該反應(yīng)的ΔH 0.中學(xué)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有 ;吸熱反應(yīng)有 .
二、反應(yīng)熱和焓變
1.焓和焓變
。1)焓
(2)焓變(ΔH) ΔH = H(產(chǎn)物)— H(反應(yīng)物)
2.反應(yīng)熱
、哦x:
、品(hào):用△H表示 ⑶單位;一般采用
、瓤芍苯訙y(cè)量,測(cè)量?jī)x器叫量熱計(jì)
⑸反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因(微觀討論)
以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)為例:
①化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收熱量
、诨瘜W(xué)鍵形成時(shí)要釋放熱量
吸熱和放熱的差值即為反應(yīng)熱
(6)反應(yīng)熱表示方法
反應(yīng)熱是表示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中整個(gè)體系的能量(即焓)增加或者減少的量值,
ΔH =H產(chǎn)物—H反應(yīng)物
焓增加→吸熱→則用“ ”表示;
焓減少→放熱→則用“ ”表示。(填“+”或“-”)
3.反應(yīng)熱的計(jì)算
。1)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算;ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。
(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算;將ΔH看作熱化學(xué)方程式中的一項(xiàng),再按有關(guān)方程式的計(jì)算步驟、格式進(jìn)行計(jì)算,得出有關(guān)數(shù)據(jù)。
。3)蓋斯定律
三、熱化學(xué)方程式
1.熱化學(xué)方程式的概念: 的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式不僅表示了化學(xué)反應(yīng)中的 變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的 變化。
2.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)的注意點(diǎn)
。1)要注明 ,但中學(xué)化學(xué)中所用ΔH的數(shù)據(jù)一般都是在101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù),因此可不特別注明;
(2)需注明ΔH的“+”與“—”,“+”表示 ,“—”表示 ;比較ΔH的大小時(shí),要考慮ΔH的正負(fù)。
(3)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。g表示 ,l表示 ,s表示 ;
。4)各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示 ,可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。
四、蓋斯定律及其應(yīng)用
蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān),如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是相同的,這就是蓋斯定律。
【典例精析】
例1.對(duì)下列化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象,不正確的說(shuō)法是 ( )
A.放熱的反應(yīng)發(fā)生時(shí)不必加熱
B.化學(xué)反應(yīng)一定有能量變化
C.吸熱反應(yīng)需要加熱后才能發(fā)生
D.化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)物質(zhì)多少有關(guān)
解題體會(huì):
例2.下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是 ( )
、貱(s)+O2(g)===CO2(g);△H1 C(s)+12O2(g)===CO(g);△H2
、赟(s)+O2(g)===SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)===SO2(g);△H4
、跦2(g)+12O2(g)===H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H6
、蹸aCO3(s)===CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s);△H8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
解題體會(huì):
例3.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H= + 49.0 kJmol-1
、贑H3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJmol-1
下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.CH3OH的燃燒熱為192.9 kJmol-1
B.反應(yīng)①中的能量變化如右圖所示
C.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量
D.根據(jù)②推知反應(yīng): CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJmol-1
解題體會(huì):
例4. ( )已知在1×105Pa,298K條件下,2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g);△H= +242kJmol-1
B. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l);△H= -484kJmol-1
C. H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g);△H= +242kJmol-1
D. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);△H= +484kJmol-1
解題體會(huì):
例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H= —571.68kJmol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H= —282.9kJmol-1
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量,同時(shí)生成3.6g液態(tài)水,則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為 ( )
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:3
解題體會(huì):
例6.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H= +725.8 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -1452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= -725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);△H= +1452 kJ/mol
解題體會(huì):
例7. 科學(xué)家蓋斯曾提出:“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成,這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的!崩蒙w斯定律可測(cè)某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。
、 P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s); △H1=-2983.2kJ/mol
② P (s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s);△H2=-738.5kJ/mol
則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 。相同的狀況下,能量較低的是 ;白磷的穩(wěn)定性比紅磷 (添“高”或“低”)。
例8.CH3-CH3→CH2=CH2+H2,有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下:
化學(xué)鍵 C-H C=C C-C H-H
鍵能(kJ/mol) 414.4 615.3 347.4 435.3
試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇6
課標(biāo)要求
1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式
2、了解反應(yīng)熱和焓變的含義
3、認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義并能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式
要點(diǎn)精講
1、焓變與反應(yīng)熱
。1)化學(xué)反應(yīng)的外觀特征
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成,從外觀上看,所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或吸收、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象的發(fā)生。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,但是化學(xué)反應(yīng)的能量變化還可以以其他形式的能量變化體現(xiàn)出來(lái),如光能、電能等。
(2)反應(yīng)熱的定義
當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱(chēng)為反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡(jiǎn)稱(chēng)為反應(yīng)熱。通常用符號(hào)Q表示。
反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因:由于在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,當(dāng)反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時(shí),需要克服原子間的相互作用,這需要吸收能量;當(dāng)原子重新結(jié)合成生成物分子,即新化學(xué)鍵形成時(shí),又要釋放能量。生成物分子形成時(shí)所釋放的總能量與反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差即為該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
。3)焓變的定義
對(duì)于在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能(同時(shí)可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變),而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變,稱(chēng)為焓變,符號(hào)ΔΗ。
ΔΗ=Η(反應(yīng)產(chǎn)物)—Η(反應(yīng)物)
為反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物總焓之差,稱(chēng)為反應(yīng)焓變。如果生成物的焓大于反應(yīng)物的焓,說(shuō)明反應(yīng)物具有的總能量小于產(chǎn)物具有的總能量,需要吸收外界的能量才能生成生成物,反應(yīng)必須吸熱才能進(jìn)行。即當(dāng)Η(生成物)>Η(反應(yīng)物),ΔΗ>0,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
如果生成物的焓小于反應(yīng)物的焓,說(shuō)明反應(yīng)物具有的總能量大于產(chǎn)物具有的總能量,需要釋放一部分的能量給外界才能生成生成物,反應(yīng)必須放熱才能進(jìn)行。即當(dāng)Η(生成物)<Η(反應(yīng)物),ΔΗ<0,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(4)反應(yīng)熱和焓變的區(qū)別與聯(lián)系
2、熱化學(xué)方程式
(1)定義
把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變和能量的變化同時(shí)表示出來(lái)的學(xué)方程式,叫熱化學(xué)方程式。
。2)表示意義
不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的焓變。
(3)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式須注意的幾點(diǎn)
、僦荒軐(xiě)在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。
若為放熱反應(yīng),ΔΗ為“-”;若為吸熱反應(yīng),ΔΗ為“+”。ΔΗ的單位一般為kJ·mol-1。
、陟首?chǔ)うc測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明ΔΗ的測(cè)定條件。
③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。
④反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同,焓變?chǔ)うР煌。因此,必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。若涉及同素異形體,要注明同素異形體的名稱(chēng)。
⑤熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量。
由于ΔΗ與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與ΔΗ相對(duì)應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則ΔΗ也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí),其焓變與正反應(yīng)的焓變數(shù)值相等,符號(hào)相反。
。4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的比較
3、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定
(1)實(shí)驗(yàn)原理
將兩種反應(yīng)物加入儀器內(nèi)并使之迅速混合,測(cè)量反應(yīng)前后溶液溫度的變化值,即可根據(jù)溶液的熱容C,利用下式計(jì)算出反應(yīng)釋放或吸收的熱量Q。
Q=-C(T2-T1)
式中:C表示體系的熱容;T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。
。2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
①作為量熱器的儀器裝置,其保溫隔熱的效果一定要好。
②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確,且NaOH溶液的濃度須大于鹽酸的濃度。為了使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確,所用鹽酸和NaOH的濃度宜小不宜大,如果濃度偏大,則溶液中陰陽(yáng)離子間相互牽制作用就大,電離度就會(huì)減少,這樣酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量勢(shì)必要用去一部分來(lái)補(bǔ)償未電離分子的離解熱,造成較大的誤差。
、垡擞糜0.1分度值的溫度計(jì),且測(cè)量時(shí)盡可能讀準(zhǔn),并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒(méi)在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù),以提高所測(cè)溫度的
精度。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
所測(cè)得的三次中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同。
(4)實(shí)驗(yàn)分析
以上溶液中所發(fā)生的反應(yīng)均為H++OH-=H2O。由于三次實(shí)驗(yàn)中所用溶液的體積相同,溶液中H+和OH-的濃度也是相同的,因此三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱也是相同的。
4、中和熱
。1)定義:在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)所釋放的熱量為中和熱。中和熱是反應(yīng)熱的一種形式。
。2)注意:中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離的`吸收熱等。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+與OH-化合生成H2O,若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。
5、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較
本節(jié)知識(shí)樹(shù)
二、燃燒熱能源
課標(biāo)要求
1、掌握燃燒熱的概念
2、了解資源、能源是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問(wèn)題
3、常識(shí)性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開(kāi)發(fā)
要點(diǎn)精講
1、燃燒熱
。1)概念:25℃,101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,單位為kJ·mol-1。如果是1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱,就叫做該物質(zhì)的熱值。
。2)對(duì)燃燒熱的理解
①燃燒熱是反應(yīng)熱的一種,并且燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),其ΔΗ為“-”或ΔΗ<0。
、25℃,101kPa時(shí),可燃物完全燃燒時(shí),必須生成穩(wěn)定的化合物。如果該物質(zhì)在燃燒時(shí)能生成多種燃燒產(chǎn)物,則應(yīng)該生成不能再燃燒的物質(zhì)。如C完全燃燒應(yīng)生成CO2(g),而生成CO(g)屬于不完全燃燒,所以C的燃燒熱應(yīng)該是生成CO2時(shí)的熱效應(yīng)。
(3)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)
燃燒熱是以員1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的,因此在書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn),來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),故在其熱化學(xué)方程
式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
。4)研究物質(zhì)燃燒熱的意義
了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少,以便更好地控制反應(yīng)條件,充分利用能源。
2、能源
能提供能量的自然資源,叫做能源。能量之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
(1)能源的分類(lèi)
、僖淮文茉磁c二次能源
從自然界直接取得的自然能源叫一次能源,如原煤、原油、流過(guò)水壩的水等;一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱(chēng)為二次能源,如各種石油制品、煤氣、蒸氣、電力、氫能、沼氣等。
②常規(guī)能源與新能源在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下,已被人們廣泛利用的能源稱(chēng)為常規(guī)能源,如煤、石油、天然氣、水能等。人類(lèi)采用先進(jìn)的方法剛開(kāi)始加以利用的古老能源以及利用先進(jìn)技術(shù)新發(fā)展的能源都是新能源,如核聚變能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等。
、劭稍偕茉磁c非再生能源可連續(xù)再生、永遠(yuǎn)利用的一次能源稱(chēng)為可再生能源,如水力、風(fēng)能等;經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源,稱(chēng)為非再生能源,如石油、煤、天然氣等。
。2)人類(lèi)對(duì)能源利用的三個(gè)時(shí)代
、俨癫菽茉磿r(shí)代:草木、人力、畜力、大陽(yáng)、風(fēng)和水的動(dòng)力等。
、诨茉磿r(shí)代:煤、石油、天然氣。
、鄱嗄茉磿r(shí)代:核能、太陽(yáng)能、氫能等。
。3)燃料充分燃燒的條件
、僖凶銐虻目諝
、谌剂吓c空氣要有足夠大的接觸面
注意:足夠的空氣不是越多越好,而是通入量要適當(dāng),否則過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量,造成浪費(fèi)。擴(kuò)大燃料與空氣的接觸面,工業(yè)上常采用固體燃料粉碎或液體燃料以霧狀噴出的方法,從而提高燃料燃燒的效率。
。4)我國(guó)目前的能源利用狀況
目前主要能源是化石燃料,它們蘊(yùn)藏有限且不能再生,終將枯竭,且從開(kāi)采、運(yùn)輸、加工到終端的利用效率都很低。我們目前使用的最多的燃料,仍是化石燃料,它們都是古代動(dòng)植物遺體埋在地下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜變化形成的,除含有C、H等元素外,還有少量S、N等元素,它們?nèi)紵a(chǎn)生SO2、氮的氧化物,對(duì)環(huán)境造成污染,形成酸雨。此外,煤的不充分燃燒,還產(chǎn)生CO,既造成浪費(fèi),也造成污染。
(5)解決能源危機(jī)的方法:節(jié)約能源;開(kāi)發(fā)新能源。
3、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算
(1)計(jì)算公式:Q放=n(可燃物)×ΔΗ
。2)含義:一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量,等于可燃物的物質(zhì)的量乘以該物質(zhì)的燃燒熱。
(3)應(yīng)用:“熱量值與熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)(應(yīng)相對(duì)應(yīng))成正比”進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
(4)應(yīng)用:“總過(guò)程的反應(yīng)熱值等于各分過(guò)程反應(yīng)熱之和”進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
4、燃燒熱和中和熱的比較
本節(jié)知識(shí)樹(shù)
三、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算
課標(biāo)要求
1、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律
2、能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問(wèn)題
3、學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算
要點(diǎn)精講
1、蓋斯定律
。1)蓋斯定律的內(nèi)容
化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)焓變之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的焓變是相同的,這就是蓋斯定律。
。2)特點(diǎn)
、俜磻(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與過(guò)程無(wú)關(guān)。
②反應(yīng)熱總值一定。
。3)意義
有些反應(yīng)很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生,有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生),給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難。應(yīng)用蓋斯定律,可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。
2、反應(yīng)熱的計(jì)算
。1)依據(jù)
①熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以移項(xiàng)(同時(shí)改變正、負(fù)號(hào));各項(xiàng)的系數(shù)(包括ΔΗ的數(shù)值)可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。
、诟鶕(jù)蓋斯定律,可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式(包括其ΔΗ)相加或相減,從而得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式。
③可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×燃燒熱。
注:計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過(guò)程,正確進(jìn)行已知方程式和反應(yīng)熱的加減合并。
(2)計(jì)算方法
列出方程或方程組計(jì)算求解。
、倜鞔_解題模式:審題→分析→求解。
、谟嘘P(guān)熱化學(xué)方程式及有關(guān)單位書(shū)寫(xiě)正確。
、塾(jì)算準(zhǔn)確。
(3)進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算的注意事項(xiàng):
、俜磻(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)的改變。
、跓峄瘜W(xué)方程式中的反應(yīng)熱,是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)的反應(yīng)熱。
、壅、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。
、苡媚撤N物質(zhì)的燃燒熱計(jì)算反應(yīng)放出的總熱量時(shí),注意該物質(zhì)一定要滿(mǎn)足完全燃燒且生成穩(wěn)定的氧化物這一條件。
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇7
一、教學(xué)目的要求
1、使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。
2、常識(shí)性介紹燃料充分燃燒的條件,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)等意識(shí)。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)解其能量變化,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。
2、難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)中能量變化觀點(diǎn)的建立。
三、教學(xué)方法步驟
本節(jié)教學(xué)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,通過(guò)錄像、影碟等多媒體手段,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中的能量觀的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生通過(guò)閱讀、觀摩、討論等學(xué)習(xí)形式,主動(dòng)了解和掌握有關(guān)知識(shí)。具體教學(xué)可根據(jù)實(shí)際情況靈活安排。
四、課時(shí)安排
1課時(shí)。
五、教學(xué)內(nèi)容
。垡裕 人類(lèi)最早利用的化學(xué)現(xiàn)象是什么?(燃燒) 早期古人怎么取火?(鉆木取火)
。壑v述] 在第一節(jié)中就講到,人類(lèi)的進(jìn)步和發(fā)展與火有密切的'聯(lián)系,對(duì)于燃燒的探究是一個(gè)既古老而又年輕的課題,過(guò)去我們?cè)?jīng)研究過(guò),現(xiàn)在仍然在研究,將來(lái)還會(huì)繼續(xù)研究。 為什么對(duì)燃燒這一古老的化學(xué)現(xiàn)象我們要一直研究下去呢?因?yàn),研究燃燒中的反?yīng)、能量變化、燃燒效率及產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響,對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展有著重要的意義。 今天我們就來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
[板書(shū)] 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
。厶釂(wèn)] 在當(dāng)今世界上使用最廣的能源是那種能源?你身邊接觸到最為常見(jiàn)的能源是什么樣的能源?(化學(xué)反應(yīng)釋放出的能量是當(dāng)今世界上最重要的能源。最為常見(jiàn)的能源是熱能,比如:燃燒放出的熱。)
[邊講述邊板書(shū)]
1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。
。厶釂(wèn)] 寫(xiě)出至少四個(gè)可燃物燃燒的反應(yīng)。
。蹖W(xué)生板書(shū)] H2 + O2 -----H2O CO + O2 ------CO2 C + O2 --------CO2 CH4 + O2 ------CO2 + H2O [講述] 可燃物的燃燒是最常見(jiàn)的有熱量放出的反應(yīng)。
。厶釂(wèn)] 什么是燃燒?(通常講的燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng)。) 燃燒的條件是什么?(燃燒的條件有兩個(gè):一是可燃物與氧氣接觸;二是可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。)
。厶釂(wèn)] 燃燒是一種放出熱量的化學(xué)反應(yīng),那么,化學(xué)反應(yīng)都是放熱的嗎?(不一定。)
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇8
復(fù)習(xí)要求
1.理解離子的涵義,理解離子方程的意義。
2.能正確書(shū)寫(xiě)離子方程式。
知識(shí)規(guī)律總結(jié)
離子反應(yīng)是指在溶液中(或熔化狀態(tài))有離子參加或生成的反應(yīng)離子反應(yīng)發(fā)生的條件是反應(yīng)前后至少有二種離子的數(shù)目發(fā)生了改變。離子方程式表示了反應(yīng)的實(shí)質(zhì)即所有同一類(lèi)型的 離子之間的反應(yīng)。其書(shū)寫(xiě)原則是:可溶性或微溶性的強(qiáng)電解質(zhì)寫(xiě)離子形式,多元弱酸的酸式鹽寫(xiě)成酸式根形式,其它物質(zhì)寫(xiě)分子式或化學(xué)式。檢查離子方程式是否正確的三個(gè)規(guī)則①質(zhì)量守恒——微粒種類(lèi)與數(shù)目相等,②電荷守恒——方程式兩邊電荷總數(shù)相等,③得失電子相等——屬于氧化還原反應(yīng)的離子反應(yīng)中得失電子數(shù)相等。離子共存問(wèn)題應(yīng)轉(zhuǎn)化為離子之間能否反應(yīng)來(lái)考慮。
一、離子方程式
離子方程式書(shū)寫(xiě)的基本規(guī)律要求。
。1)合事實(shí):離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí),不可臆造產(chǎn)物及反應(yīng)。
。2)式正確:化學(xué)式與離子符號(hào)使用正確合理。
。3)號(hào)實(shí)際:“=”“ ”“→”“↑”“↓”等符號(hào)符合實(shí)際。
(4)兩守恒:兩邊原子數(shù)、電荷數(shù)必須守恒(氧化還原反應(yīng)離子方程式中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)要相等)。
。5)明類(lèi)型:依據(jù)離子反應(yīng)原理,分清類(lèi)型,總結(jié)方法技巧。
。6)檢查細(xì):結(jié)合書(shū)寫(xiě)離子方程式過(guò)程中易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,細(xì)心檢查。
二、離子共存
1.由于發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),離子不能大量共存。
。1)有氣體產(chǎn)生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能與SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能與OH-大量共存;Pb2+與Cl-,F(xiàn)e2+與S2-、Ca2+與PO43-、Ag+與I-不能大量共存。
。3)有弱電解質(zhì)生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、等與H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能與OH-大量共存;NH4+與OH-不能大量共存。
。4)一些容易發(fā)生水解的離子,在溶液中的存在是有條件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必須在堿性條件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。這兩類(lèi)離子不能同時(shí)存在在同一溶液中,即離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。
2.由于發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子不能大量共存。
。1)具有較強(qiáng)還原性的離子不能與具有較強(qiáng)氧化性的離子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)在酸性或堿性的介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-與S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在堿性條件下可以共存,但在酸性條件下則由于發(fā)生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反應(yīng)不能共在。H+與S2O32-不能大量共存。
3.能水解的陽(yáng)離子跟能水解的陰離子在水溶液中不能大量共存。
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
思維技巧點(diǎn)撥
1.首先必須從化學(xué)基本理論和概念出發(fā),搞清楚離子反應(yīng)的`規(guī)律和“離子共存”的條件。在中學(xué)化學(xué)中要求掌握的離子反應(yīng)規(guī)律主要是離子間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和離子間發(fā)生氧化反應(yīng),以及在一定條件下一些微粒(離子、分子)可形成絡(luò)合離子。“離子共存”的條件是根據(jù)上述三個(gè)方面統(tǒng)籌考慮、比較、歸納整理而得出。因此解決“離子共存”問(wèn)題可從離子間的反應(yīng)規(guī)律入手,逐條梳理。
2.審題時(shí)應(yīng)注意題中給出的附加條件。
①酸性溶液(H+)、堿性溶液(OH-)、能在加入鋁粉后放出可燃?xì)怏w的溶液、由水電離出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
、谟猩x子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。
、跰nO4-,NO3-等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
、躍2O32-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng):S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。
3.審題時(shí)還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
。1)注意溶液的酸性對(duì)離子間發(fā)生氧化還原反應(yīng)的影響。如:Fe2+與NO3-能共存,但在強(qiáng)酸性條件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-與Cl-在強(qiáng)酸性條件下也不能共存;S2-與SO32-在鈉、鉀鹽時(shí)可共存,但在酸性條件下則不能共存。
。2)酸式鹽的含氫弱酸根離子不能與強(qiáng)堿(OH-)、強(qiáng)酸(H+)共存。
如HCO3-+OH-=CO32-+H2O(HCO3-遇堿時(shí)進(jìn)一步電離);
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
典型題剖析
例1、下列離子方程式正確的是( )
A.氯化鋁溶液與氨水反應(yīng):Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B.磷酸二氫鈣溶液跟足量NaOH溶液反應(yīng):
3Ca2++2H2PO4-+4OH-=Ca3(PO4)2↓+4H2O
C.硝酸亞鐵溶液中滴入稀硫酸:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D.硫氫化鈉水解:HS-+H2O=H2S↑+OH
解析:本題涉及溶液中電解質(zhì)強(qiáng)弱、離子反應(yīng)規(guī)律、氧化還原反應(yīng)、鹽的水解等知識(shí),需要對(duì)各選項(xiàng)仔細(xì)全面地分析,才能正確解答。
A中氨水是弱電解質(zhì),應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式;B中NaOH足量,Ca(H2PO4)2全部參加反應(yīng),式中Ca2+與H2PO4-不符合Ca(H2PO4)2化學(xué)式中的比例,故不正確;C中 在酸性條件下具有氧化性,正確。D中HS-水解程度很小。不能用“=”、“↑”,故不正確。答案為C。
例2、(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________。
。2)在以上中性溶液中,繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,請(qǐng)寫(xiě)出此步反應(yīng)的離子方程式______________________________。
解析:本題是一個(gè)“反應(yīng)進(jìn)程”的試題。解題的關(guān)鍵是“中性”。即加入的Ba(OH)2溶液中OH-恰好與H+完全反應(yīng)。再繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液時(shí),要分析此溶液中還有什么離子能繼續(xù)反應(yīng)。
答案:(1)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
(2)Ba2++SO42-=BaSO4↓
例3、下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是( )
A.K+、Ag+、 、Cl- B.Ba2+、 、CO32-、OH- C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3- D.H+、K+、CO32-、SO42- E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl- F.K+、H+、NH4+、OH-
解析:A組中:Ag++Cl-=AgCl↓ B組中, + =BaCO3↓
C組中,Mg2++2OH-=Mg(OH2) ↓ D組中,2H++CO32-=CO2↑+H2O
E組中,各種離子能在溶液中大量共存。
F組中,NH4+與OH-能生難電離的弱電解質(zhì)NH3·H2O,甚至有氣體逸出。
NH4++OH- NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O
答案:E
例4、在pH=1的無(wú)色透明溶液中,不能大量共存的離子組是( )
A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl- B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
C.Ba2+、K+、S2-、Cl- D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
解析:題目給出兩個(gè)重要條件:pH=1(即酸性)和無(wú)色透明,并要求找出不能共存的離子組。選項(xiàng)A中Ag+與Cl-不能共存,生成的AgCl不溶于HNO3(H+和NO3-),Al3+、H+都為無(wú)色,符合題意。選項(xiàng)B、D中的各離子雖都是無(wú)色的,但能共存于酸性溶液中,不符合題意。選項(xiàng)C中各離子能夠共存,且為無(wú)色,但S2-與H+不能大量共存,所以C也符合題意。
答案:AC
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇9
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1、使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式;
2、認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的變化,而且能量的釋放或吸收是以發(fā)生的物質(zhì)為基礎(chǔ)的,能量的多少?zèng)Q定于反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量;
3、了解反應(yīng)熱和焓變的含義。
【重、難點(diǎn)】:
1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
2、對(duì)△h的“+”與“-”的理解。
【學(xué)習(xí)過(guò)程】:
一、反應(yīng)熱焓變
。ㄒ唬悍磻(yīng)能量變化與反應(yīng)熱
能量就是推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)步的“杠桿”!能量使人類(lèi)脫離了“茹毛飲血”的野蠻,進(jìn)入繁華多姿的文明;瘜W(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來(lái)源之一(一般以熱和功的形式與外界環(huán)境進(jìn)行能量交換)。所以,研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,就顯得極為重要。
1.化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系
任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量是相等的,在產(chǎn)生新物質(zhì)的同時(shí)總是伴隨著能量的.變化。即在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,同時(shí)遵守質(zhì)量守恒和能量守恒兩個(gè)基本定律。
2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化形式
化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來(lái)源之一,一般以熱和功的形式與外界環(huán)境進(jìn)行能量交換,通常表現(xiàn)為熱量的變化。
3、類(lèi)型
。1)放熱反應(yīng):即_化學(xué)反應(yīng)中放出熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量__大于生成物的總能量。如:燃料的燃燒、中和反應(yīng)、生石灰與水化合、金屬和酸的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等都是放熱反應(yīng)。
。2)吸熱反應(yīng):即_化學(xué)反應(yīng)中放出熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量_小于_生成物的總能量。[來(lái)源:學(xué)_科_網(wǎng)]
如:h2還原cuo的反應(yīng),灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng),caco3分解等大多數(shù)分解反應(yīng),ba(oh)28h2o與nh4cl的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)。
說(shuō)明:吸熱反應(yīng)特征是大多數(shù)反應(yīng)過(guò)程需要持續(xù)加熱,但有的不需要加熱如:ba(oh)28h2o和nh4cl固體反應(yīng),
放熱反應(yīng)有的開(kāi)始時(shí)需要加熱以使反應(yīng)啟動(dòng)。即反應(yīng)的吸、放熱與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)。形成原因(圖示)
從微觀上分析:從宏觀上分析:
預(yù)測(cè)生成:
。ǘ悍磻(yīng)熱焓變
兩個(gè)概念:環(huán)境一切影響化學(xué)反應(yīng)要素的總稱(chēng)體系反應(yīng)物和生成物按一定的規(guī)律組合成的整體。
1、定義:化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的熱量叫反應(yīng)熱-。
2、表示符號(hào):△h
3、單位:kj/mol (或j/mol )。
4、計(jì)算方法:△h =反應(yīng)物的總鍵能—生成物的總鍵能(或△h =生成物的總能量—反應(yīng)物的總能量)因此,△h<0時(shí), h="">0時(shí),為吸熱反應(yīng)。
5、注意:在應(yīng)用焓變時(shí),應(yīng)注意△h的符號(hào)。當(dāng)△h>0時(shí),其“+”號(hào)_不能_(填“能”、“”)省略。
6、“反應(yīng)熱”與“熱量”的區(qū)別:反應(yīng)熱有“+”、“—”之分;而熱量是標(biāo)量,但要注明是“吸收”、還是”放出”。
知識(shí)拓展:焓是與物質(zhì)的內(nèi)能有關(guān)的一個(gè)物理量,但它又不同于物質(zhì)的內(nèi)能。單位為kj/mol,不可以測(cè)量。化學(xué)研究表明,對(duì)于在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能(同時(shí)可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變),而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的變化,即焓變。即在此,可用焓變代替反應(yīng)熱。但焓變與反應(yīng)熱是不同含義兩個(gè)的概念。
【思考】:看看兩幅圖分別表示什么反應(yīng),這一段差值表示什么?(a放熱反應(yīng)b吸熱反應(yīng)還可表示出中間物)
a b
【疑點(diǎn)反饋】:(通過(guò)本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒(méi)有搞懂的知識(shí),請(qǐng)記錄下來(lái))____
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇10
一、教學(xué)目的要求
1、使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng),化學(xué)教案-第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
2、常識(shí)性介紹燃料充分燃燒的條件,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)等意識(shí)。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)解其能量變化,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。
2、難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)中能量變化觀點(diǎn)的建立。
三、教學(xué)方法步驟
本節(jié)教學(xué)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,通過(guò)錄像、影碟等多媒體手段,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中的能量觀的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生通過(guò)閱讀、觀摩、討論等學(xué)習(xí)形式,主動(dòng)了解和掌握有關(guān)知識(shí)。具體教學(xué)可根據(jù)實(shí)際情況靈活安排,化學(xué)教案《化學(xué)教案-第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》。
四、課時(shí)安排
1課時(shí)。
五、教學(xué)內(nèi)容
。垡裕
人類(lèi)最早利用的化學(xué)現(xiàn)象是什么?(燃燒)
早期古人怎么取火?(鉆木取火)
。壑v述]
在第一節(jié)中就講到,人類(lèi)的進(jìn)步和發(fā)展與火有密切的聯(lián)系,對(duì)于燃燒的探究是一個(gè)既古老而又年輕的'課題,過(guò)去我們?cè)?jīng)研究過(guò),現(xiàn)在仍然在研究,將來(lái)還會(huì)繼續(xù)研究。
為什么對(duì)燃燒這一古老的化學(xué)現(xiàn)象我們要一直研究下去呢?因?yàn),研究燃燒中的反?yīng)、能量變化、燃燒效率及產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響,對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展有著重要的意義。
今天我們就來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
[板書(shū)]
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
。厶釂(wèn)]
在當(dāng)今世界上使用最廣的能源是那種能源?你身邊接觸到最為常見(jiàn)的能源是什么樣的能源?(化學(xué)反應(yīng)釋放出的能量是當(dāng)今世界上最重要的能源。最為常見(jiàn)的能源是熱能,比如:燃燒放出的熱。)
。圻呏v述邊板書(shū)]
1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。
。厶釂(wèn)]
寫(xiě)出至少四個(gè)可燃物燃燒的反應(yīng)。
。蹖W(xué)生板書(shū)]
H2 + O2 -----H2O
CO + O2 ------CO2
C + O2 --------CO2
CH4 + O2 ------CO2 + H2O
[講述]
可燃物的燃燒是最常見(jiàn)的有熱量放出的反應(yīng)。
。厶釂(wèn)]
什么是燃燒?(通常講的燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng)。)
燃燒的條件是什么?(燃燒的條件有兩個(gè):一是可燃物與氧氣接觸;二是可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。)
[提問(wèn)]
燃燒是一種放出熱量的化學(xué)反應(yīng),那么,化學(xué)反應(yīng)都是放熱的嗎?(不一定。)
化學(xué)教案-第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
化學(xué)反應(yīng)與能量教案 篇11
一、教學(xué)目的要求
1、使學(xué)生了解,了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。
2、常識(shí)性介紹燃料充分燃燒的條件,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)等意識(shí)。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)解其能量變化,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。
2、難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)中能量變化觀點(diǎn)的建立。
三、教學(xué)方法步驟
本節(jié)教學(xué)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,通過(guò)錄像、影碟等多媒體手段,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)中的能量觀的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生通過(guò)閱讀、觀摩、討論等學(xué)習(xí)形式,主動(dòng)了解和掌握有關(guān)知識(shí)。具體教學(xué)可根據(jù)實(shí)際情況靈活安排。
四、課時(shí)安排
1課時(shí)。
五、教學(xué)內(nèi)容
。垡裕
人類(lèi)最早利用的化學(xué)現(xiàn)象是什么?(燃燒)
早期古人怎么取火?(鉆木取火)
。壑v述]
在第一節(jié)中就講到,人類(lèi)的進(jìn)步和發(fā)展與火有密切的聯(lián)系,對(duì)于燃燒的探究是一個(gè)既古老而又年輕的課題,過(guò)去我們?cè)?jīng)研究過(guò),現(xiàn)在仍然在研究,將來(lái)還會(huì)繼續(xù)研究。
為什么對(duì)燃燒這一古老的化學(xué)現(xiàn)象我們要一直研究下去呢?因?yàn),研究燃燒中的反?yīng)、能量變化、燃燒效率及產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響,對(duì)人類(lèi)的生存和發(fā)展有著重要的意義。
今天我們就來(lái)研究。
。郯鍟(shū)]
第三節(jié)
一、[提問(wèn)]
在當(dāng)今世界上使用最廣的能源是那種能源?你身邊接觸到最為常見(jiàn)的能源是什么樣的能源?(化學(xué)反應(yīng)釋放出的能量是當(dāng)今世界上最重要的能源。最為常見(jiàn)的能源是熱能,比如:燃燒放出的.熱。)
。圻呏v述邊板書(shū)]
1、通常表現(xiàn)為熱量的變化。
。厶釂(wèn)]
寫(xiě)出至少四個(gè)可燃物燃燒的反應(yīng)。
。蹖W(xué)生板書(shū)]
H2 + O2 —–H2O
CO + O2 ——CO2
C + O2 ——–CO2
CH4 + O2 ——CO2 + H2O
。壑v述]
可燃物的燃燒是最常見(jiàn)的有熱量放出的反應(yīng)。
。厶釂(wèn)]
什么是燃燒?(通常講的燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng)。)
燃燒的條件是什么?(燃燒的條件有兩個(gè):一是可燃物與氧氣接觸;二是可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。)
[提問(wèn)]
燃燒是一種放出熱量的化學(xué)反應(yīng),那么,化學(xué)反應(yīng)都是放熱的嗎?(不一定。)
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