第二章化学反应与能量

本章共三节，可分为两个部分——化学反应和能量、化学反应速率和限度，它们都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时，它们又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。

初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，而在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应和能量、化学反应速率和化学平衡的原理。因此，本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。

通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过对新型化学电源开发利用的介绍，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的讨论，学生将从原理上加深对化学反应条件的认识。这些都会增进学生对化学的兴趣和情感，体会化学学习的价值。

由于本章内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，体现了学习的阶段性和层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，因此，教师在教学时要充分注意到这一点。既要加强教学内容与实际的联系，体现化学的实用性和重要性，又要注意知识的前后联系和阶段性、渐进性，把握教材内容的深度、广度，防止任意拓宽加深，增加学生负担。

第一节化学能与热能

第1课时

教学目标：

1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。

2、通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法。

3、通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。

重点难点：吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。

教学过程：

[创设问题情景]

在一支试管中放入一小块生石灰，加入少量水，让学生观察实验现象，再让学生用手触摸试管外壁，然后要求学生回答观察到了什么现象？触摸试管外壁时有何感觉？说明什么问题？并要求学生写出反应方程式。

[结论]

生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙，试管发烫，说明反应放出了热能。

[设问]

热能是能量的一种表现形式。那么，除刚才的这个反应，其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢？其表现形式又是怎样的？根据你已有的知识经验举例说明。

[学生举例、说明]

[归纳小结]

物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为热量的变化。

[设疑]

那么，化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢？这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨，从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。

[学生分组实验]

见教材实验2-1。

[思考与讨论]

用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，那么，你将采取哪些简单易行的办法

来了解反应中的热量变化？各有什么优缺点？

[反思、交流与评价]

1、实验过程中，你自己最满意的做法是什么？最不满意的做法是什么？

2、在思考、讨论的过程中，其他同学给了你哪些启示？你又给了他们哪些启示？

[演示实验]

见教材实验2-2

[思考与讨论]

1、通过观察实验现象，你得出了哪些结论？写出反应方程式。

2、你觉得做这个实验时需要注意哪些问题？还可以做哪些改进？实验中对你最有

启发的是什么？

[小结]

化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化，有的放热，有的吸热。

[设疑]

通过前面的学习，我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的，而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的，那么，作为一类重要而常见的反应，酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢？下面，请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。

[学生分组实验]

建议按教参P22页的三组对比实验进行。

[讨论与交流]

1、通过实验，你得出什么结论？如何解释？

2、通过这个实验，你学到了哪些知识？学会了哪些研究方法？

3、要明显的感知或测量反应中的热量变化，实验中应注意哪些问题？如何减小你与同组同学的实验结果的差异？

4、听完其他小组的汇报，发现他们的哪些做法比你们好？哪些不如你们的好？你现在是否又有了新的想法？假如要让你设计一个能较准确地测量反应中热量变化的装置，它的大体构造是怎样的，你可以和同学交流探讨共同确定。

[教师讲解]

1、中和反应都是放热反应。

2、三个反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但本质是相同的，都是氢离

子与氢氧根离子反应生成水的反应，属于中和反应。由于三个反应中氢离子与氢氧根离子的量都相等，生成水的量也相等，所以放出的热量也相等。

3、中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称为中和热。

4、要精确地测定反应中的能量变化，一是要注重“量的问题”，二是要最大限度地

减小实验误差。

[总结]

本节课我们结合已有的知识经验，以实验为主要的研究手段，初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。相信通过学习，同学们会有许多收获。但是，随着学习的深入，也必然会有更深层次的问题涌现出来，比如：化学反应中为什么伴随有能量的变化？为什么有的反应放热，有的反应吸热？如何来合理地表达反应中的能量变化？等等。这些问题我们将在下一节课上进一步探讨。

补充练习

1、下列反应中属吸热反应的是（）

A 镁与盐酸反应放出氢气 B 氢氧化钠与盐酸的反应

C 硫在空气或氧气中燃烧 D Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应

2、下列说法不正确的是（）

A 化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B 放热反应不需要加热即可发生

C 需要加热条件的化学反应都是吸热反应

D 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。

3、城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是CO、H2的混合气体，它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气。试回答：

（1）写出制取水煤气的主要化学方程式————————————，该反应是——————反应（填吸热、放热）。

（2）设液化石油气的主要成分为丙烷（C3H8 ）,其充分燃烧后产物为CO2和 H2O，试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需氧气的质量比。

4、比较完全燃烧同体积下列气体需要的空气体积的大小：

天然气（以甲烷计）、石油液化气（以丁烷C4H10计）、水煤气（以CO、H2体积比1：1计）

5、两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说

反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗？为什么？

答案：1.D2.BC3.(1)C+H2O CO+H2 吸热 (2) 70：11 4.石油液化气>天然气>水煤气5.略

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