化學反應與能量的變化教案設計

教學重點：瞭解化學反應原理的基本學習方法——概念模型法

教學難點：“有效碰撞”和“活化分子與活化能”的概念模型

引入：化學研究的核心問題是化學反應，化學反應原理所包含的內容與學習化

學反應原理的方法正是本書要探討的內容。

閱讀：P 1 第一、二、三段

問題：1、化學反應是怎樣發生的？

2、爲什麼有的反應快、有的反應慢？它遵循怎樣的規律？

3、如何控制化學反應爲人所用？

【板書】一、化學反應原理有規律可循

觀察下面氫氣化學性質的比較表：

【說明】：同樣是氫氣發生的反應，但在反應條件，反應的難易程度上有着很大

的區別。

這是因爲：物質之間能否發生反應，由物質本身的性質決定的，對於能 夠發生的化學反應，影響化學反應速率的基本原因也是反應物本身的性 質，我們稱之爲“內因”。

【分析】：同種物質之間，在不同的條件下，反應的程度可能不同（如氫氣與氧

氣的反應），說明外界條件可以促使其反應發生。

即：“內因”已經具備，“外因”則是變化的條件。不同的外界條件都能夠

改變化學反應的速率。

1、錯綜複雜的化學反應

受“內因”與“外因”的影響。

2、化學反應原理的基本內容

如氫氣與氮氣的反應，即使在如此條件下，也不能完全得到生成物，說明該反應是有一定的限度的。

“化學反應速率”、“方向與極限”正是化學反應原理要研究的問題。（在不同物質體系，不同的環境中，化學反應所遵循的規律是不同的）

3、化學反應原理的學習方法

【閱讀】：P 2 — 3

【板書】二、簡化概念模型

簡化概念模型的設想：突出化學反應最重要的內涵，忽略其他因素的干擾。 即有意識地忽略事物的某些特徵，抽象出關鍵的因素。

優點：氣體分子運動空間遠大於自身體積所佔有的空間，環境影響因素相 對較少。（若在水溶液中的反應，水是較大量的，研究水溶液中的'化學反應就不 能忽略水分子的作用）

1、有效碰撞——發生化學反應的充分條件

原因：並不是每次分子間的碰撞都會引起化學反應，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，能夠發生有效碰撞的分子。

活化能——活化分子高出反應物分子平均能量部分。

化學反應速率、有效碰撞、活化分子、活化能之間的關係：

化學反應速率的大小 有效碰撞的次數 單位體積內反應物

中活化分子的多少 （並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纔是有效碰撞）

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

當反應條件不同時，化學反應的活化能可以不同，催化劑的使用就是實例之一。

1-1 化學反應與能量的變化

教學目標

知識與技能：

1.使學生瞭解化學反應中能量轉化的原因和常見的能量轉化形式；

2.認識化學反應過程的物質變化和能量變化；

3.瞭解反應熱和焓變的涵義；

4.能正確認識、書寫熱化學方程式。

過程與方法：

1.透過對學習資料的查找與交流，培養學生獲取資訊、理解資訊並得出結論的能力以及語言表達能力；

2.透過從化學鍵的角度分析化學反應，引導學生分析引起反應熱的本質。

情感態度與價值觀：培養學生從微觀的角度理解化學問題。

教學重點：熱化學方程式的書寫和反應熱與鍵能

教學難點：反應熱與鍵能

教學過程：

[討論]在我們學過的化學反應當中，有哪些反應伴隨着能量（熱量）變化？

[引言]透過討論知道，在化學反應當中，常件有能量變化，現在我們來學習

化學反應

中的能量變化。

[板書] 第一章 化學反應與能量

第一節化學反應與能量的變化

一、反應熱 焓變：在化學反應過程中放出或吸收的熱量、通常叫做反應熱。又稱焓變。

（1）符號：用△H表示。

（2）單位：一般採用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，在敞口容器中發生的反應所放出或吸收的熱量。

（5）反應熱產生的原因：

[設疑]例如：H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)

實驗測得 lmol H2與 lmol Cl2反應生成 2 mol HCl時放出184.6 kJ的熱量，從微觀角度應如何解釋？

[電腦投影]

[析疑]

化學鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量爲：436kJ＋243kJ＝679 kJ， 化學鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量爲：431kJ＋431kJ＝862 kJ， 反應熱的計算：862kJ—679kJ=183kJ

[講述]任何化學反應都有反應熱，這是由於反應物中舊化學鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸收能量；當原子重新組成生成物、新化學鍵形成時，又要釋放能量。新化學鍵形成時所釋放的總能量與反應物中舊化學鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此反應的反應熱。

[板書]

（6）反應熱表示方法：

[學生閱讀教材小結]①當生成物釋放的總能量大於反應物吸收的總能量時，反應爲放熱反應，使反應本身能量降低，規定放熱反應△H爲“一”，所以△H爲“一”或△H＜0時爲放熱反應。

上述反應 H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)，反應熱測量的實驗數據爲 184.6

kJ/mol，與計算數據 183kJ/mol很接近，一般用實驗數據表示，所以△H =-184.6 kJ/mol。

②當生成物釋放的總能量小於反應物吸收的總能量時，反應是吸熱反應，透過加熱、光照等方法吸收能量，使反應本身能量升高，規定△H爲“＋”，所以△H爲“＋”或△H＞0時爲吸熱反應。

[板書] △H爲“＋”或△H＞0時爲吸熱反應；△H爲“一”或△H＜0時爲放熱反應。

[投影]

[講解]

（1）如果反應物所具有的總能量大於生成物所具有的總能量，反應物轉化爲生成物時放出熱量。反應爲放熱反應。規定放熱反應△H爲“一”。

（2）如果反應物所具有的總能量小於生成物所具有的總能量，反應物轉化爲生成物時吸收熱量。反應爲吸熱反應。規定△H爲“＋”。

[投影]

例 1：1molC與1molH2O(g)反應失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應的反應熱爲△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的反應熱爲

NH3的反應熱爲。，1mol H2生成

分析：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)，因拆開 lmol N—H鍵和生成 lmol N—