人教版化学选修四第一章第一节教案(表格型)
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［讲解］阅读课本第5页实验步骤，强调下列问题
［投影］注意事项：
［投影］三、数据处理
1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
2、计算反应热
回忆：必修2第二章30页关于“中和热”的内容：酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
观察、倾听
操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。
［投影］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？
1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。
［思考与交流］课本第5页实验用品，想一想，每件用品的用途，NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用碱稍过量。
[结论]△H和Q的角度不同，△H从体系的角度
Q从环境的角度
思考
回答：放热反应和吸热反应
阅读书本
回答：
能量
自己分析：吸热反应
体系环境
H
△H>0为“+” Q< 0
[提问]看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？
A B
回答：
A图表示方热反应，△H＜0
B图表示吸热反应，△H＞0
差值表示反应热。
[提问]考考大家一个有难度的问题：预测生成2molHF和2molHCl时，哪个反应放出的热量多？
课题
第一章第一节化学反应与能量的变化
课时安排
两课时
授课时间
整体设计
知识与技能：
1、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变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的质量；
3、了解反应热和焓变的涵义；
4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
回答：阿基米德
[提问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？
思考
[展示视频资料]
观看，思考问题
[分析]对，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。
教具使用
多媒体、实验
板书设计
第一节化学反应与能量的变化
一、焓变 反应热
1、定义：
2、符号：△H
3、单位：kJ·mol-1或kJ/mol
4、规定：
5、ΔH计算表达式
二、热化学方程式
教学过程
教师活动
学生活动
第一课时
[引入]相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢？
倾听
[提问]你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？哪些是吸热反应？作一个简单的总结吗？
放热反应：金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应、缓慢氧化反应。
反应物具有的总能量>生成物具有的总能量
吸热反应：多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳。
2、培养学生分析综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。
教学目标
重点及理由分析
教学重点是反应热的涵义，热化学方程式的书写方法和应用。能源是人类生存和发展的重要物质基础，能源的充分利用是当代化学中要着重研究的问题
难点及突破方法
教学难点是△H的“+”与“—”，热化学方程式的书写。化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义，进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系。
反应物具有的总能量<生成物具有的总能量
[设疑]化学反应过程中为什么会有能量的变化？（提示：化学键在形成和断裂的过程中能量的变化)
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。
盐酸温度/℃
NaOH溶液温度/℃
中和反应后温度/℃
t(HCl)
t(NaOH)
t2
数据处理：△H＝Q/n＝cm△t/n
其中：c＝4.18J/(g·℃)，m为酸碱溶液的质量和，
△t＝t2－t1，t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值，n为生成水的物质的装置和操作存在哪些问题？—热量的散失
注意：1、为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。
2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。
计算
1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量
[分析]给出反应热的定义
[质疑]Q是什么？H又是什么？△H又是什么？
[分析]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类
分析反应热之前，弄清楚两个概念：环境和体系
[板书]放热反应：体系环境
H
△H < 0为“-”Q > 0
[提问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的？从微观的角度解释能量变化的原因？
思考，回答
水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，分子间作用力减弱，所以要吸收能量。
[分析]虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量。
[结论]物质的变化常常伴随能量的变化。
200℃
H2(g)＋I2(g) ==== 2HI (g)ΔH=－14.9 kJ/mol
101 kPa
[分析]与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：
[板书]热化学方程式的书写：
1、状态（s、l、g、aq）；
2、ΔH的“+”、“-”不能省略；
3、ΔH的数值与反应的系数成比例；
[探讨]给具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息。
[引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？或者我们将得到的信息稍稍处理一下，能否得到更有价值的信息呢？
思考，回答
断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量；
作业及预习
教
学
后
记
检查者及时间
4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。
5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。
［总结］化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。
［实践活动］中和反应反应热的测定
［投影］一、实验原理
［讲解］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。
[实验]在50mL烧杯中加入20mL 2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。
过程与方法：
1、通过实验的引入，亲身感触到化学反应中的能量变化，培养学生的观察能力，调动学生学习的积极性；
2、通过对化学反应中能量变化的微观分析、定量计算，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。
情感态度与价值观：
1、培养学生的分析推理能力、提高学生的识图能力及抽象思维能力；
并说出你的理由？
思考，回答：生成HF放出的热量多。因为F2比Cl2活泼能量高，而HF比HCl稳定，能量低，所以如此。
[评价]非常好，同学知道从物质活泼性和稳定性的角度来分析问题，非常好。
[提问]如何验证你们的预测呢？这里老师提供键能的数据。
[分析]我们可以从反应热的角度判断反应发生的难易程度，这是反应热的一种应用。
教学方法
视频引入，逐步抽象，揭示实质，清晰脉络关系，结合练习。
学情分析
学生在必修二中已经学习过断开化学键吸收能量，形成化学键要放出能量，知道化学能与热能的相互转化，了解化学能可以转化为电能，化学反应过程中有能量变化这一事实已经接受并认可，只有定性的认识，没有定量的认识和计算。因此在教学过程中，要让学生独立思考与计算，同时结合课本及与同学相互探讨，相互学习的过程，总结提炼出自己的知识体系，并加以应用。
计算，结论：的确生成等物质的量的HF放出的热量多
第二课时
[提问]石墨能否自动转化为金刚石？如果要达到目的，需要采用什么办法？
[讲解]反应热还有其它的应用：计算燃料的用量
例如：“神十”上天，火箭推进器中燃料的量的把握。
回答：不能；需要加热
[提问]我们再来看看具体讨论影响一个化学反应的反应热的因素有哪些？
[提问]如何直观的表现一个化学反应的热效应？带着下面两个问题阅读书本中相应的内容。
与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？
回答：物质的性质（键能）；状态；量的多少；外部环境；
回答：热化学反应方程式
阅读，思考
[分析]相信大家对这两个问题心中已经有了自己的答案了，是否真的明白了，请一位同学来解读一下这条热化学反应方程式：
4、不需要注明反应的条件。
回答：在200℃，101 kPa的条件下，1mol氢气和1mol碘蒸气反应生成2mol碘化气体时放出14.9 kJ的能量
阅读教材归纳、总结
[讲解]我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成。△H与反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
［投影］注意事项：
［投影］三、数据处理
1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据
2、计算反应热
回忆：必修2第二章30页关于“中和热”的内容：酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
观察、倾听
操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。
［投影］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？
1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。
［思考与交流］课本第5页实验用品，想一想，每件用品的用途，NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用碱稍过量。
[结论]△H和Q的角度不同，△H从体系的角度
Q从环境的角度
思考
回答：放热反应和吸热反应
阅读书本
回答：
能量
自己分析：吸热反应
体系环境
H
△H>0为“+” Q< 0
[提问]看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？
A B
回答：
A图表示方热反应，△H＜0
B图表示吸热反应，△H＞0
差值表示反应热。
[提问]考考大家一个有难度的问题：预测生成2molHF和2molHCl时，哪个反应放出的热量多？
课题
第一章第一节化学反应与能量的变化
课时安排
两课时
授课时间
整体设计
知识与技能：
1、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变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的质量；
3、了解反应热和焓变的涵义；
4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
回答：阿基米德
[提问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？
思考
[展示视频资料]
观看，思考问题
[分析]对，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。
教具使用
多媒体、实验
板书设计
第一节化学反应与能量的变化
一、焓变 反应热
1、定义：
2、符号：△H
3、单位：kJ·mol-1或kJ/mol
4、规定：
5、ΔH计算表达式
二、热化学方程式
教学过程
教师活动
学生活动
第一课时
[引入]相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢？
倾听
[提问]你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？哪些是吸热反应？作一个简单的总结吗？
放热反应：金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应、缓慢氧化反应。
反应物具有的总能量>生成物具有的总能量
吸热反应：多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳。
2、培养学生分析综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。
教学目标
重点及理由分析
教学重点是反应热的涵义，热化学方程式的书写方法和应用。能源是人类生存和发展的重要物质基础，能源的充分利用是当代化学中要着重研究的问题
难点及突破方法
教学难点是△H的“+”与“—”，热化学方程式的书写。化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义，进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系。
反应物具有的总能量<生成物具有的总能量
[设疑]化学反应过程中为什么会有能量的变化？（提示：化学键在形成和断裂的过程中能量的变化)
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。
盐酸温度/℃
NaOH溶液温度/℃
中和反应后温度/℃
t(HCl)
t(NaOH)
t2
数据处理：△H＝Q/n＝cm△t/n
其中：c＝4.18J/(g·℃)，m为酸碱溶液的质量和，
△t＝t2－t1，t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值，n为生成水的物质的装置和操作存在哪些问题？—热量的散失
注意：1、为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。
2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。
计算
1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量
[分析]给出反应热的定义
[质疑]Q是什么？H又是什么？△H又是什么？
[分析]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类
分析反应热之前，弄清楚两个概念：环境和体系
[板书]放热反应：体系环境
H
△H < 0为“-”Q > 0
[提问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的？从微观的角度解释能量变化的原因？
思考，回答
水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，分子间作用力减弱，所以要吸收能量。
[分析]虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量。
[结论]物质的变化常常伴随能量的变化。
200℃
H2(g)＋I2(g) ==== 2HI (g)ΔH=－14.9 kJ/mol
101 kPa
[分析]与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：
[板书]热化学方程式的书写：
1、状态（s、l、g、aq）；
2、ΔH的“+”、“-”不能省略；
3、ΔH的数值与反应的系数成比例；
[探讨]给具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息。
[引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？或者我们将得到的信息稍稍处理一下，能否得到更有价值的信息呢？
思考，回答
断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量；
作业及预习
教
学
后
记
检查者及时间
4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。
5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。
［总结］化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。
［实践活动］中和反应反应热的测定
［投影］一、实验原理
［讲解］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。
[实验]在50mL烧杯中加入20mL 2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。
过程与方法：
1、通过实验的引入，亲身感触到化学反应中的能量变化，培养学生的观察能力，调动学生学习的积极性；
2、通过对化学反应中能量变化的微观分析、定量计算，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。
情感态度与价值观：
1、培养学生的分析推理能力、提高学生的识图能力及抽象思维能力；
并说出你的理由？
思考，回答：生成HF放出的热量多。因为F2比Cl2活泼能量高，而HF比HCl稳定，能量低，所以如此。
[评价]非常好，同学知道从物质活泼性和稳定性的角度来分析问题，非常好。
[提问]如何验证你们的预测呢？这里老师提供键能的数据。
[分析]我们可以从反应热的角度判断反应发生的难易程度，这是反应热的一种应用。
教学方法
视频引入，逐步抽象，揭示实质，清晰脉络关系，结合练习。
学情分析
学生在必修二中已经学习过断开化学键吸收能量，形成化学键要放出能量，知道化学能与热能的相互转化，了解化学能可以转化为电能，化学反应过程中有能量变化这一事实已经接受并认可，只有定性的认识，没有定量的认识和计算。因此在教学过程中，要让学生独立思考与计算，同时结合课本及与同学相互探讨，相互学习的过程，总结提炼出自己的知识体系，并加以应用。
计算，结论：的确生成等物质的量的HF放出的热量多
第二课时
[提问]石墨能否自动转化为金刚石？如果要达到目的，需要采用什么办法？
[讲解]反应热还有其它的应用：计算燃料的用量
例如：“神十”上天，火箭推进器中燃料的量的把握。
回答：不能；需要加热
[提问]我们再来看看具体讨论影响一个化学反应的反应热的因素有哪些？
[提问]如何直观的表现一个化学反应的热效应？带着下面两个问题阅读书本中相应的内容。
与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？
回答：物质的性质（键能）；状态；量的多少；外部环境；
回答：热化学反应方程式
阅读，思考
[分析]相信大家对这两个问题心中已经有了自己的答案了，是否真的明白了，请一位同学来解读一下这条热化学反应方程式：
4、不需要注明反应的条件。
回答：在200℃，101 kPa的条件下，1mol氢气和1mol碘蒸气反应生成2mol碘化气体时放出14.9 kJ的能量
阅读教材归纳、总结
[讲解]我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成。△H与反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。