化学反应及能量变化教案

化学反应及能量变化教案

在教学工作者实际的教学活动中，总不可避免地需要编写教案，借助教案可以恰当地选择和运用教学方法，调动学生学习的积极性。如何把教案做到重点突出呢？以下是小编精心整理的化学反应及能量变化教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

【学习目标】:

1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；

2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量；

3、了解反应热和焓变的含义。

【重、难点】:1、化学反应中的能量变化，2、对△h的“+”与“-”的理解。

【学习过程】：一、反应热焓变

（一）：反应能量变化与反应热

能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。

1.化学反应与能量变化的关系

任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是相等的，在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。即在一个化学反应中，同时遵守质量守恒和能量守恒两个基本定律。

2、化学反应中能量变化形式

化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。

3、类型

（1）放热反应：即_化学反应中放出热量的化学反应，其反应物的总能量__大于生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。

（2）吸热反应：即_化学反应中放出热量的化学反应，其反应物的总能量_小于_生成物的总能量。[来源:学_科_网]

如：h2还原cuo的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，caco3分解等大多数分解反应，ba(oh)28h2o与nh4cl的反应都是吸热反应。

说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如：ba(oh)28h2o和nh4cl固体反应，

放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。形成原因（图示）

从微观上分析：从宏观上分析：

预测生成:

（二）：反应热焓变

两个概念：环境一切影响化学反应要素的总称体系反应物和生成物按一定的规律组合成的整体。

1、定义：化学反应过程中吸收或放出的热量叫反应热-。

2、表示符号：△h

3、单位：kj/mol (或j/mol )。

4、计算方法：△h =反应物的总键能—生成物的总键能（或△h =生成物的总能量—反应物的总能量）因此，△h<0时, h="">0时，为吸热反应。

5、注意：在应用焓变时，应注意△h的符号。当△h>0时，其“+”号_不能_（填“能”、“”）省略。

6、“反应热”与“热量”的区别：反应热有“+”、“—”之分；而热量是标量，但要注明是“吸收”、还是”放出”。

知识拓展：焓是与物质的内能有关的一个物理量，但它又不同于物质的内能。单位为kj/mol，不可以测量。化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化，即焓变。即在此，可用焓变代替反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。

【思考】:看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？（a放热反应b吸热反应还可表示出中间物）

a b

【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）____

一、教学目的要求

1、使学生了解化学反应中的能量变化，了解吸热反应和放热反应。

2、常识性介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源及环境保护等意识。

二、教学重点难点

1、重点：化学反应解其能量变化，放热反应和吸热反应。

2、难点：化学反应中能量变化观点的建立。

三、教学方法步骤

本节教学应在教师的指导下，通过录像、影碟等多媒体手段，加强学生对化学反应中的能量观的认识，让学生通过阅读、观摩、讨论等学习形式，主动了解和掌握有关知识。具体教学可根据实际情况灵活安排。

四、课时安排

1课时。

五、教学内容

［引言］ 人类最早利用的化学现象是什么？？（燃烧） 早期古人怎么取火？（钻木取火）

［讲述］ 在第一节中就讲到，人类的进步和发展与火有密切的联系，对于燃烧的探究是一个既古老而又年轻的课题，过去我们曾经研究过，现在仍然在研究，将来还会继续研究。 为什么对燃烧这一古老的化学现象我们要一直研究下去呢？因为，研究燃烧中的反应、能量变化、燃烧效率及产物对环境的影响，对人类的生存和发展有着重要的意义。 今天我们就来研究化学反应中的能量变化。

［板书］ 第三节 化学反应中的能量变化 一、化学反应中的能量变化

［提问］ 在当今世界上使用最广的能源是那种能源？你身边接触到最为常见的能源是什么样的能源？（化学反应释放出的能量是当今世界上最重要的能源。最为常见的能源是热能，比如：燃烧放出的热。）

［边讲述边板书］ 1、化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。

［提问］ 写出至少四个可燃物燃烧的反应。

［学生板书］ H2 + O2 -----H2O CO + O2 ------CO2 C + O2 --------CO2 CH4 + O2 ------CO2 + H2O ［讲述］ 可燃物的燃烧是最常见的有热量放出的反应。

［提问］ 什么是燃烧？（通常讲的燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。） 燃烧的条件是什么？（燃烧的条件有两个：一是可燃物与氧气接触；二是可燃物的`温度达到着火点。）

［提问］ 燃烧是一种放出热量的化学反应，那么，化学反应都是放热的吗？（不一定。）

【要点扫描】

１. 了解反应热、吸热反应、放热反应的概念；

２. 了解反应热和焓变的涵义，了解焓变的表示符号（ΔＨ）及其常用单位（kＪ/mol） ……此处隐藏8125个字……生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存；Pb2+与Cl-，Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。

（3）有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存；NH4+与OH-不能大量共存。

（4）一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。

2．由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。

（1）具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。

（2）在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；SO32-和S2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。

3．能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。

例：Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等；Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。

思维技巧点拨

1．首先必须从化学基本理论和概念出发，搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化反应，以及在一定条件下一些微粒（离子、分子）可形成络合离子。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手，逐条梳理。

2．审题时应注意题中给出的附加条件。

①酸性溶液（H+）、碱性溶液（OH-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。

②有色离子MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。

③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。

④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O

⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。

3．审题时还应特别注意以下几点：

（1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2+与NO3-能共存，但在强酸性条件下（即Fe2+、NO3-、H+相遇）不能共存；MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存；S2-与SO32-在钠、钾盐时可共存，但在酸性条件下则不能共存。

（2）酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱（OH-）、强酸（H+）共存。

如HCO3-+OH-=CO32-+H2O（HCO3-遇碱时进一步电离）；

HCO3-+H+=CO2↑+H2O

典型题剖析

例1、下列离子方程式正确的是（ ）

A．氯化铝溶液与氨水反应：Al3++3OH-＝Al(OH)3↓

B．磷酸二氢钙溶液跟足量NaOH溶液反应：

3Ca2++2H2PO4-+4OH-＝Ca3(PO4)2↓+4H2O

C．硝酸亚铁溶液中滴入稀硫酸：3Fe2++NO3-+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O

D．硫氢化钠水解：HS-+H2O＝H2S↑+OH

解析：本题涉及溶液中电解质强弱、离子反应规律、氧化还原反应、盐的水解等知识，需要对各选项仔细全面地分析，才能正确解答。

A中氨水是弱电解质，应写化学式；B中NaOH足量，Ca(H2PO4)2全部参加反应，式中Ca2+与H2PO4-不符合Ca(H2PO4)2化学式中的比例，故不正确；C中 在酸性条件下具有氧化性，正确。D中HS-水解程度很小。不能用“＝”、“↑”，故不正确。答案为C。

例2、（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式_________________________。

（2）在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式______________________________。

解析：本题是一个“反应进程”的试题。解题的关键是“中性”。即加入的Ba(OH)2溶液中OH-恰好与H+完全反应。再继续滴加Ba(OH)2溶液时，要分析此溶液中还有什么离子能继续反应。

答案：（1）2H++SO42-+Ba2++2OH-＝BaSO4↓+2H2O

(2)Ba2++SO42-＝BaSO4↓

例3、下列各组中的离子，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组中：Ag++Cl-=AgCl↓ B组中， + =BaCO3↓

C组中，Mg2++2OH-=Mg(OH2) ↓ D组中，2H++CO32-=CO2↑+H2O

E组中，各种离子能在溶液中大量共存。

F组中，NH4+与OH-能生难电离的弱电解质NH3·H2O，甚至有气体逸出。

NH4++OH- NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O

答案：E

例4、在pH=1的无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是（ ）

A.Al3+、Ag+、NO3－、Cl－ B.Mg2+、NH4＋、NO3-、Cl-

C.Ba2+、K+、S2-、Cl－ D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-

解析：题目给出两个重要条件：pH=1(即酸性)和无色透明，并要求找出不能共存的离子组。选项A中Ag+与Cl-不能共存，生成的AgCl不溶于HNO3（H+和NO3-），Al3+、H+都为无色，符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的，但能共存于酸性溶液中，不符合题意。选项C中各离子能够共存，且为无色，但S2-与H+不能大量共存，所以C也符合题意。

答案：AC