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化学反应热的计算教案

2017-11-09 投稿作者:骑猪去兜风 点击:45

篇一:化学反应热的计算教案

《化学反应热的计算(第一课时)》教学设计一、课题名称化学反应热的计算。二、教学内容1.教材分析 本节课选自人教版高中化学选修4第一章第三节,化学反应热的计算。本章是选修模块中四大反应原理的第一个——化学反应与能量。其中前两节学习了反应热、燃烧热和热化学方程式等相关概念,为学习本节课化学反应热的计算做了铺垫。本节内容分2部分,第一部分介绍了盖斯定律;第二部分,利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。本节内容的难点是盖斯定律的应用,为了突破难点,把本节分为两课时完成,第一课时为盖斯定律的理解及简单应用,第二课时为利用盖斯定律等进行化学反应热的综合计算。本节为第一课时。

2.课程标准高中化学课程标准对本节课内容的要求是“能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算”。

对本主题(本章)《化学反应与能量》的内容标准是:1)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。2)通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3)能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4)体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。5)通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。6)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

对本主题的活动与探究建议有:1)观看影像或讨论:化学反应与能量转化。2)调查与交流:家庭使用煤气、液化石油气、煤等的热能利用效率,提出提高能源利用率的合理化建议。3)查阅资料:人类社会所面临的能源危机以及未来新型能源。

4)讨论:太阳能储存和利用的途径。5)查阅资料并交流:“化学暖炉”、“热敷袋”的构造和发热原理。

6)讨论:选择燃料的依据。

7)查阅资料并交流:火箭推进剂的主要成分和燃烧热。

8)实验探究:电能与化学能的相互 转化。

9)调查市场常见化学电池的种类,讨论工作原理、生产工艺和回收价值。10)查阅资料并交流:防止钢铁腐蚀的方法。

对整个选修4课程模块《化学反应原理》的要求是: 1)认识化学变化所遵循的基本原理,初步形成关于物质变化的正确观念; 2)了解化学反应中能量转化所遵循的规律,知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用; 3)赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用,能对生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释; 4)增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。3.学情分析本章在学生的知识结构和认知水平中起着承上启下的重要作用。学生在初中阶段已经初步体会化学反应伴随有能量的变化,在高中阶段见过很多的化学反应实例,在必修模块中知道了化学反应中能量变化的主要原因,具备一定的学习本章的知识基础、认知发展水平和非智力因素。而本章内容是对上述知识的拓展和提高,同时也是为将来在大学学习化学热力学做准备。

4.教学重难点 教学重点:用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 教学难点:理解盖斯定律的含义中不同的反应途径是什么三、教学方法传统板书授课。主要使用讲授 - 接受教学模式,有利于有计划、有目的地组织整个教学过程,充分调动教师的主导作用。配合先行组织者教学策略及生活体验策略,既能激发学习兴趣、调动学生积极性,又能把抽象难懂的问题转化为实际生活中的问题,方便学生理解记忆。四、教学目标 1.知识与技能能解释盖斯定律的含义; 会运用盖斯定律计算一些反应的反应热。

2.过程与方法体会化学是一门以实验为基础的科学,

很多化学原理是由实验得出的;学会运用类比法解决问题;通过盖斯定律的有关计算,培养计算能力。

3.情感态度与价值观体会盖斯定律在生产生活和科学研究中的重要意义及其局限性;萌生将来从事科学研究来解决一些科学上尚未解决的问题的愿望;意识到要注意安全、珍惜生命,形成勤奋正直的世界观、人生观、价值观。五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 【呈现先行组织者】举出爬华山这一比较性组织者,配合着在黑板副板处画出示意图 【创设情景】:“好,现在开始上课。同学们,在咱们陕西境内,有一座著名的山,它是五岳之一,华山。华山有东南西北中五个主峰,其中北峰的海拔约为1600米,东峰的海拔约为2100米,山脚下售票处的海拔约为400米。而东峰顶是看日出的最佳地点。

进入学习状态; 看图听爬华山的故事,进入情境; 根据教师要求进行独立思考和计算。

举手回答:“△h1=1200米、△h2=500米,文委的总海拔变化量为△h1+△h2=1700米;体委海拔变化量△h3=1700米;两人总海拔变化量相等。” 2人一组讨论交流,回答爬山的总海拔变化量与什么因素有关。

阐述讨论结果:“与起点和终点的位置有关,与上山途径无关。” 青少年学生一般喜爱爬山等运动。本环节激发学习兴趣、调动学生积极性。

【板书】 假设体育委员和文艺委员一起去爬华山,文委体力不是很好,他决定先坐缆车到北峰顶,然后再爬上东峰等待体委。体委体育好,他要一路走、一路欣赏美景,徒步登上东峰,与文委会合看日出。【提问】那我要问问同学们:文委从售票处坐缆车到北峰顶再爬上东峰顶,各步的海拔变化量△h1、△h2各是多少,总海拔变化量是多少?从售票处到东峰顶,体委的海拔变化量△h3是多少?2人的总海拔变化量之间有什么关系?”找同学举手回答正确后:【板书】△h1+△h2=△h3 “很好,请坐。【追问】可以看出文委和体委爬华山的起点和终点的位置相同,而上山途径不同,但是两人总的海拔变化量却相等,同桌2人一组讨论一下,爬山过程的海拔变化量与什么因素有关,与上山途径有关吗?”【小结】:“同学们今天发现了这样一条规律,爬华山过程中的海拔变化量只与爬山起点和终点的位置有关,而与上山途径无关。” 【呈现学习任务和材料】 【引出主题】:“在化学研究领域中,也有一个类似的规律,它是由科学家盖斯总结了大量实验事实得出的,人们称之为盖斯定律,请大家在书上找出它的内容。”【板书】: 1.3.1 盖斯定律1.内容:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。【解释】叙述“化学反应的反应热(也就是能量变化量)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。这里的始态是反应体系的初始状态,包括温度、压强以及物质的气液固三态等。相应地,终态就是反应体系的最终状态,也包括温度、压强以及物质的气液固三态等。”【板书】始态:初始状态,T、p、物态……终态:最终状态【表述】盖斯定律表达了,只要确定了反应体系的始态和终态,不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。

看书上给出的盖斯定律所表达的内容。对比着爬华山的例子来理解。

理解始态、终态,相当于爬山时的起点和终点的位置。初步理解盖斯定律的含义。

体会化学是一门以实验为基础的科学,很多化学原理是由实验得出的; 用爬山的例子来类比盖斯定律,把抽象难懂的问题转化为实际生活中的问题,方便学生理解记忆,达到了能解释盖斯定律的含义这一知识目标,这其中也运用了生活体验策略。

【扩充与完善认知结构】 我们学习的盖斯定律,它有什么用处呢?一起来看盖斯定律的应用。2、应用 C(s)+?O2(g)==CO(g) ΔH1=?CO(g)+?O2(g)==CO2(g)ΔH2C(s)+ O2(g) ==CO2(g) ΔH3我们知道碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳的反应,大家看,这里标出了反应热,也就是说这是热化学方程式,那我们需不需要标出物质的状态呀?对,需要。事实上,无论怎样控制碳和氧气的比例,总是有一部分先生成的CO被进一步氧化为CO2,所以我们不能让这个反应单独进行,那么这个反应热能够通过实验直接测量吗?那我们怎么得出△H1的值呢?先别着急,看看碳在氧气中完全燃烧的反应,C(s)+ O2(g) ==CO2(g)ΔH3 。这个反应的反应热可以通过实验测量吗?那这个反应呢?CO(g)+?O2(g)==CO2(g)ΔH2 。对,也可以。有了这些条件,那盖斯定律就可以派上用场了。【板书】 【提问】类比爬华山的例子,我们可以将C和氧气看做爬山的起点,将CO2看做爬山的终点。碳在氧气中完全燃烧生成CO2相当于体委从售票处直接爬到东峰顶。这个变化还可以这样进行,1molC先与?mol O2反应生成CO,剩余?mol O2,CO再与氧气反应生成CO2,这一反应途径相当于文委先从售票处坐缆车到北峰顶,然后再登上东峰顶。在图上标出各个反应热,类比爬山时海拔变化量的规律,这3个能量变化量之间有什么等式关系呢?【强调】这样我们就能求出ΔH1了。这就是盖斯定律说的,化学反应的反应热(也就是能量变化量)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。这两种反应途径的始态和终态都一样,所以反应热相等。【总结】在生产生活和科学研究中,还有一些反应像C不完全燃烧这样由于有副产物生成或者像铁生锈一样反应速率太慢等等原因,不能通过实验直接测量反应热,我们就可以设计途径,应用盖斯定律来求算。那盖斯定律是不是万能的?不是,因为如果其他途径的反应热也不能直接测量,未知数太多是不是就求不出来啦? 类比于爬华山时海拔变化量的计算来思考。

答:“需要标明物质状态” 答:“不能直接测量。” 答:“可以,这是碳的燃烧热。” 答:“可以,这是CO的燃烧热。” 跟随教师思路,与爬山例子相比较。

举手回答:“ΔH1+ΔH2= 感受盖斯定律的局限性。

在这个过程中达到学会运用类比法解决问题的方法目标; 同时让学生体会盖斯定律在生产生活和科学研究中的重要意义及其局限性; 萌生将来从事科学研究来解决一些科学上尚未解决的问题的愿望。

【巩固新知】 讲解书上的3道例题,一边启发学生思考一边演示如何利用盖斯定律的原理、通过方程式叠加的方法来计算某些反应的反应热。

跟着老师的脚步一起思考,学会计算反应热。

达到能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

【检查反馈】 【课堂检测】1.石墨和金刚石,哪一个才是更稳定的碳单质?请查找你需要的数据并运用盖斯定律进行分析,从而证明你的结论。2.已知下列反应的反应热①CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1= - 870.3kJ/mol②C(s)+O2(g)==CO2(g);ΔH2= - 393.5kJ/mol③H2(g)+?O2(g)==H2O(l);ΔH3= - 285.8kJ/mol试计算下述反应的反应热:2C(s)+2H2(g)=O2(g)==CH3COOH(l)①CO(g)+?O2(g)==CO2(g);ΔH1= - 283.0 kJ/mol②H2(g)+?O2(g)==H2O(l) ;ΔH2= - 285.8 kJ/mol③C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ;ΔH3= - 1370 kJ/mol④2CO(g)+4H2(g)==H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH=?在下面来回看学生解题是否正确,回答学生提出的问题。

课堂练习,做布置的习题。

教师选出的几名已经很快做完的同学到黑板上作答和讲解习题。

通过课堂练习来检验学生对本节课的掌握程度,根据学生实际情况及时做出指导或提高,让其真正学懂、学会并掌握化学反应热的计算。通过盖斯定律的有关计算,培养学生的计算能力。

【综合应用】 布置家庭作业,包括基础类和提高类。这就是今天我们学习的盖斯定律。我们利用爬山的规律来类比盖斯定律,爬山是一项很好的体育运动,但是去爬山一定要注意安全,要走坦荡的光明大道,不走偏僻的歪门邪道。书山有路勤为径,祝大家学业进步,下课。

思考教师的话。

回家完成课后作业。

通过作业巩固知识,拓展提高,综合应用。

最后总结语进行了安全教育,珍惜生命,培养勤奋正直的世界观、人生观、价值观。

六、板书设计 1.3.1盖斯定律反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。始态:初始状态,T、p、物态……终态:最终状态C(s)+? O2(g) == CO(g) ΔH1=?CO(g)+? O2(g)== CO2(g) ΔH2C(s)+ O2(g) == CO2(g) ΔH3ΔH1+ΔH2=ΔH3Δh1+Δh2=Δh3 七、自我评价本教学设计的亮点是引入了爬华山这一与实际生活相结合的例子,方便学生理解;教材上用能量守恒定律来验证,我认为对于学生来说不好理解,增加学习负担,在授课时不必讲解。

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