化学反应中的能量变化教案

§1-3 化学反应中的能量变化教案

王强

海拉尔二中呼伦贝尔市内蒙古

【教学目标】

知识目标：（1）使学生了解化学反应过程中能量的变化，了解放热反应和吸热反应的概念。

（2）使学生对燃料充分燃烧的条件有大致印象

能力目标：培养学生从能变化的观点分析化学反应的思维习惯。

情感目标：培养学生关注社会、重视节能、加强环保的意识，对学生进行爱国主义教育。

【教学方法】:问题教学法、实验探究法、自学探究

【教学用品】: 火柴、蜡烛、试管、镊子、胶头滴管、温度计、烧杯、玻璃棒、玻璃片、胶头滴管、铝片、稀盐酸、NH4Cl晶体、Ba(OH)2·8H2O晶体

【教学重点】:化学反应及其能量变化,放热反应和吸热反应

【教学难点】:化学反应中能量变化观点的建立

【教学流程】

[引入]划着火柴引燃蜡烛问题：蜡烛燃烧生成了什么物质，燃烧前蜡烛中有没有?

[学生] 生成了水和二氧化碳，燃烧前蜡烛中没有水和二氧化碳。但蜡烛中含有碳元素和氢元素。

问题：以上这个问题揭示了化学反应的什么特点呢？

[学生] 化学反应都有新物质产生

实验：把手放在火焰上，马上离开（口中说“烫死我了”）

[学生] 一片欢笑

[教师] 你们有谁敢把自己的手一直放在火焰上？

回答：（学生欢笑）谁也不敢

追问：为什么？

回答：因为燃烧放热

[教师] 很好，这正是化学反应的另外一个特点：化学反应都伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。

[板书]一、化学反应中的能量变化

通常表现为热量的变化

[讲述]人们利用化学反应有的是为了制取物质，有时却主要是利用反应中所释放出来的能量，我刚才划着火柴不是制取物质而是利用火柴燃烧释放出来的热量点燃蜡烛。人类的祖先从利用野火起，就已经在利用

化学反应所放出的能量了。在当今社会人类所需的能量绝大部分是由化学反应产生的，特别是煤、石油、天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。由此可见，研究化学反应极其能量变化是多么的重要。我国化石燃料和水电能源的消耗情况怎么样呢？请看幻灯片。

[幻灯片] 内容为课本图1-14，近年来我国化石燃料和水电能源的消耗构成示意图

[教师] 化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，而热量的变化我们能够感觉的到，也能通过温度计温度的变化体现出来。下面让我们走进探究的世界，来验证化学反应中能量的变化。

[实验1-3]在一支试管里加入几小块铝片（用NaOH溶液处理），再加入5mL稀盐酸，当反应进行到有大量气泡产生时，用手触摸试管外壁，并用温度计测量溶液的温度变化。

问题：实验现象是什么？

[学生] Al与稀盐酸剧烈反应，放出无色气体，温度计的示数升高。

问题：温度计的示数为什么会升高？

[学生] 因为反应放出热量，使温度升高。

[教师] 同学感受一下化学带给你烫人的温暖吧。（学生相互传递，感受试管温度升高）

[实验1-4]在一个小烧杯里,加入约20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后再加入约10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌，使二者充分反应。观察玻璃片上的水是否由于结冰而将玻璃片与小烧杯粘在一起。

问题：实验现象是什么？

[学生] 有刺激性气味的气体放出，与烧杯接触的玻璃片上的水结冰，且由于结冰使玻璃片与小烧杯粘在一起。

问题：为什么水会结成冰呢?

[学生] 因为反应吸收了热量,使得温度降低，达到了水的凝固点，使液态的水结成冰。

[教师] 看到了冰，我想到了银装素裹的呼伦贝尔，好冷呀，好美呀！请同学们领略一下寒冷的冬天吧。（学生相互传递，观察冰，感受玻璃片凉意）

问题：根据以上两个实验，从热量变化的角度分化学反应有哪些类型？

[学生] 可以分为放热反应和吸热反应。

问题：那么什么是放热反应，什么是吸热反应，那位同学能够给出定义？

[学生]化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应，化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应

[板书]放热反应：化学上把有热量放出的化学反应

吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应

问题：同学们列举一些属于放热反应和吸热反应的实例

[学生] 属于放热反应：铝片与盐酸反应，木炭、甲烷、氢气等物质的燃烧。属于吸热反应：[Ba(OH)2·8H2O]与NH4Cl晶体反应，灼热的碳与二氧化碳的反应等。

[自主探究]：为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？请同学们讨论或看书，一会我请一名同学给同学们进行讲解。

[学生] （内容为）由于各种物质所具有的能量是不同的。如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时有一部分能量就会转变成热能等形式释放出来，这就是放热反应。如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。

[幻灯片] 演示化学反应放热和吸热原因

[讲述] 通过研究我们可以总结出：化学反应的过程也可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被“释放”出来，或者是热能等转化为物质的内部能量而被“贮存”起来的过程。总之化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程。

[讲述]在对能源需求越来越大的今天能源储藏情况如何请看资料《目前世界石油、天然气和煤炭的储量》表，分析表中数据，有何感想？

[学生]通过表格数据发现我国得石油、天然气和煤炭的储量所占的比例很低，而我们中国的人口约占世界总人口的20%，我们一定要节约能源，合理、充分利用。另外想到战争，这些年的战争总是发生在石油、天然气和煤炭的储量高的国家，总是由发达国家发动战争或与他们有关，因为他们缺乏能源，就需要强占它国的能源。

[过渡] 9月18日的防空警报在告诫人们不要忘记那段屈辱的历史，同学一定要努力学习，把我国建设成为一个繁荣、强大的国家，保护好我们的各种资源，保卫好我们的人民和国家。

[自学]人类对能源的消耗及能源的利用、新能源开发情况如何，请看书本第二部分燃料的充分燃烧、22页阅读材料《能源的利用与人类进步》，且回答下列问题

[幻灯片]自学提纲：

1．什么是化石燃料？人类无休止地使用，会使它枯竭吗？为什么？

2．燃料充分燃烧的条件是什么？

3．燃料燃烧时，若空气不足或过量，会造成什么后果？

4．为什么固体燃料要粉碎后使用？

5．导致酸雨形成的主要原因是什么？

6．如果给每个同学一吨煤，怎样高效、清洁地利用它？

[板书] 二、燃料的充分燃烧

[学生]（回答）

1．化石燃料是指煤、石油、天然气等，它们都是由古代动植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。化石燃料蕴藏量有限，而且是不可再生的能源，用一些就会少一些，最终会枯竭。

2．燃料充分燃烧的条件是：燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。

3．若空气不足，燃料燃烧不完全，产生大量CO气体，污染空气，同时放出的热量减少。若空气过量，会带走热量，造成浪费。

4．固体燃料粉碎后燃烧，是为了加大与空气的接触面，提高燃烧效率。

5．煤燃烧产生SO2，

6. 煤的汽化和煤的液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径，如将焦碳在高温下与水蒸汽反应，生成CO 和H2。变为气体燃料后，在燃烧时不仅可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于运输。煤经处理还可得到液体燃料，如甲醇等。

[板书] 燃烧时要有适当过量的空气

燃料与空气要有足够大的接触面

[幻灯片]酸雨的危害

[练习]

1、化学反应中的能量变化,通常表现为________的变化。在放热反应中________的总能量高于_________的总能量,是能量的________过程.

2、在当今社会中,人类所需能量在绝大部分是由________产生的,特别是由_____________燃烧所产生的能量

3、铝片与盐酸反应时会_________热量,该反应是______________反应,而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应时会_________热量,该反应是___________反应.

4、下列关于燃料充分燃烧的说法不正确的是

A、空气量越多越好

B、应通入适量的空气

C、固体燃料燃烧前要粉碎

D、液体燃料燃烧时可以以雾状喷出

[讨论]简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。

[结论]根据充分燃烧的条件,可以采取的措施是：

①打开炉门

②在煤饼上打孔或将煤做成煤块

[小结] 由学生进行小结

【布置作业】

（1）完成课后习题

（2）家庭小实验（回家做，且写出实验报告）

（3）研究性课题：“改善能源结构，减少环境污染”

①你在生活中接触到哪些类型的能源？其性能、价格、资源蕴藏情况如何？

②这些能源的利用产生污染的情景怎样？

③你周围的环境是否受到污染？原因是什么？

通过这些问题的调查研究，从生活中能源的利用与环境的关系出发进行分析论证

（利用国庆节放假时间完成）

[结束语]:人类利用化学反应所放出的能量，有着悠久的历史，从钻木取火发展到今天对化石燃料的充分利用，以及对多种新能源的开发，需要我们不断地探索、发明。同时不要忘记，节约能源，保护我们的环境，保护人类赖以生存的地球。

【板书设计】：

§1-3 化学反应中的能量变化

一、化学反应中的能量变化

通常表现为热量的变化

放热反应: 化学上把有热量放出的化学反应

吸热反应: 化学上把吸收热量的化学反应

二、燃料的充分燃烧 燃烧时要有适当过量的空气 燃料与空气要有足够大的接触面

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