化學(xué)反應(yīng)與能量的變化教案設(shè)計
教學(xué)重點: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:“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要探討的內(nèi)容。
閱讀:P 1 第一、二、三段
問題: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】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。
這是因為:物質(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
如氫氣與氮氣的反應(yīng),即使在如此條件下,也不能完全得到生成物,說明該反應(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】二、簡化概念模型
簡化概念模型的設(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。 即有意識地忽略事物的某些特征,抽象出關(guān)鍵的'因素。
優(yōu)點:氣體分子運動空間遠大于自身體積所占有的空間,環(huán)境影響因素相 對較少。(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、催化劑作用簡介
當(dāng)反應(yīng)條件不同時,化學(xué)反應(yīng)的活化能可以不同,催化劑的使用就是實例之一。
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)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式;
2.認識化學(xué)反應(yīng)過程的物質(zhì)變化和能量變化;
3.了解反應(yīng)熱和焓變的涵義;
4.能正確認識、書寫熱化學(xué)方程式。
過程與方法:
1.通過對學(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)論的能力以及語言表達能力;
2.通過從化學(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)度與價值觀:培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)問題。
教學(xué)重點:熱化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)熱與鍵能
教學(xué)難點:反應(yīng)熱與鍵能
教學(xué)過程:
[討論]在我們學(xué)過的化學(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)在我們來學(xué)習(xí)
化學(xué)反應(yīng)
中的能量變化。
[板書] 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)過程中放出或吸收的熱量、通常叫做反應(yīng)熱。又稱焓變。
。1)符號:用△H表示。
。2)單位:一般采用kJ/mol。
。3)可直接測量,測量儀器叫量熱計。
(4)研究對象:一定壓強下,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)
實驗測得 lmol H2與 lmol Cl2反應(yīng)生成 2 mol HCl時放出184.6 kJ的熱量,從微觀角度應(yīng)如何解釋?
[電腦投影]
[析疑]
化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量為:436kJ+243kJ=679 kJ, 化學(xué)鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為:431kJ+431kJ=862 kJ, 反應(yīng)熱的計算: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,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,又要釋放能量。新化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的反應(yīng)熱。
[板書]
。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,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時為放熱反應(yīng)。
上述反應(yīng) H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g),反應(yīng)熱測量的實驗數(shù)據(jù)為 184.6
kJ/mol,與計算數(shù)據(jù) 183kJ/mol很接近,一般用實驗數(shù)據(jù)表示,所以△H =-184.6 kJ/mol。
②當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),通過加熱、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時為吸熱反應(yīng)。
[板書] △H為“+”或△H>0時為吸熱反應(yīng);△H為“一”或△H<0時為放熱反應(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 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 lmol N—H鍵和生成 lmol N—
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