化學教師招聘考試《化學能與熱能》-教案

https://jiaoshi.huatu.com 2022-10-19 11:46 教師招聘網(wǎng) [您的教師考試網(wǎng)]

一、教學目標

1.了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化;了解吸熱反應、放熱反應以及化學反應在提供熱量上的重要作用;

2.通過討論交流，加強分析、綜合的思維能力;

3.體驗科學探究的樂趣，樹立節(jié)約能源的意識。

二、教學重難點

【重點】

化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。

【難點】

通過測定反應中的溫度變化，理解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。

三、教學過程

環(huán)節(jié)一：導入新課

【提出問題】展示“自熱飯盒”的圖片，觀察一下自熱飯盒與普通飯盒有什么不同之處?

【學生回答】有一個“加熱包”。

【教師引導】這個小小的加熱包就是利用了化學反應來提供熱能。其實在我們生活中經(jīng)常會利用化學反應來提供能量，那今天就讓我們共同來學習《化學能與熱能》這節(jié)課的內(nèi)容。

環(huán)節(jié)二：新課講授

【教師提問】回憶之前所做的化學實驗，想一想化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式是什么呢?

【學生回答】化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式：熱量變化，即吸熱或放熱。

【教師引導】能否根據(jù)反應過程中的熱量變化可將化學反應進行分類?

【學生回答】根據(jù)反應過程中的熱量變化可將化學反應分為放熱反應和吸熱反應。

【教師總結(jié)】放熱反應即指反應過程中放出熱量的反應，吸熱反應即指反應過程中吸收熱量的反應。

【過渡】接下來我們用實驗的方式感受一下吸熱反應和放熱反應。

實驗1：

【演示實驗】在一支試管中加入2~3mL 6mol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化。

【學生思考】為什么要用砂紙打磨鋁片?(因為鋁片表面有氧化膜，打磨鋁片能夠除去表面的氧化膜。)

【描述現(xiàn)象】有氣泡產(chǎn)生，溫度計的示數(shù)上升，這是因為酸遇活潑金屬反應生成氫氣和鹽，反應放熱。

【小組討論】

為什么要將八水合氫氧化鋇晶體磨成粉末?為什么混合后要立即用玻璃棒攪拌?反應后有什么氣體產(chǎn)生?(磨成粉末、玻璃棒快速攪拌混合物是為了使反應迅速反應完全;有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{說明有NH3生成)

【描述現(xiàn)象，得出結(jié)論】

1.將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{說明有NH3生成。

2.用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼，說明反應吸熱。

3.將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起，玻璃片脫離燒杯底部，冰融化。

4.反應完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應物，混合物成糊狀有水生成。

【結(jié)論】用化學方程式表示上述反應：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

實驗3：

【學生實驗】進行酸堿中和反應的實驗，設置怎樣的實驗能夠測定中和反應是放熱還是吸熱?

【學生回答】可以設置三組實驗①HNO3溶液和NaOH溶液混合;②HCl溶液和NaOH溶液混合;③HCl溶液和KOH溶液混合，分別測試混合前后的溫度。

【觀察現(xiàn)象】測試反應后的溫度都高于反應前的溫度。

【教師展示】三個反應的化學方程式和離子方程式分為：

HNO3+NaOH=NaNO3+H2O;H++OH-=H2O

HCl+NaOH=NaCl+H2O;H++OH-=H2O

HCl+KOH=KCl+H2O;H++OH-=H2O

【學生總結(jié)】由此可見，三個反應的化學方程式雖然不同，反應物也不同，但是它們的反應本質(zhì)相同，都是H+與OH-離子反應生成水的反應，屬于中和反應，其離子方程式都是：H++OH-=H2O。所以，可得出結(jié)論中和反應都放熱。

【提出問題】如果三個反應中H+和OH-離子的量都相等，則生成水的量也相等，那么放出的熱量是否也相等呢?

【學生實驗】分別測試混合前后的溫度：①1mol/L 50mL HNO3溶液和1mol/L 50mL NaOH溶液混合;②1mol/L 50mL HCl溶液和1mol/L 50mL NaOH溶液混合;③)1mol/L 50mL HCl溶液和1mol/L 50mL KOH溶液混合。

【教師引導】測定三組實驗前后溫度變化時，應該注意些什么?

【學生回答】三組實驗所處條件要相同，如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強要相同;三組實驗酸和堿的用量要相同，以保證生成水的量相同;控制相同的反應時間。

【觀察現(xiàn)象】測試三組實驗溫度上升的幅度接近。

【學生總結(jié)】只要反應中H+和OH-離子的量都相等，生成水的量相等，所以放出的熱量也相等。

【教師補充】所以酸堿發(fā)生中和反應生成1mol H2O時所釋放的熱量稱為中和熱。

環(huán)節(jié)三：鞏固提升

結(jié)合生活實際，談談化學能與熱能相互轉(zhuǎn)化的意義是什么?

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

【小結(jié)】師生互動總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，即熱量變化是化學反應中的主要表現(xiàn)形式，有些化學反應表現(xiàn)為向環(huán)境放出熱量，有些化學反應表現(xiàn)出向環(huán)境吸熱。

【作業(yè)】查閱資料，總結(jié)常見的吸熱反應與放熱反應。

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