化学教师招聘考试《化学能与热能》-教案

一、教学目标

1.了解化学能与热能的相互转化;了解吸热反应、放热反应以及化学反应在提供热量上的重要作用;

2.通过讨论交流，加强分析、综合的思维能力;

3.体验科学探究的乐趣，树立节约能源的意识。

二、教学重难点

重点

化学能与热能的相互转化。

难点

通过测定反应中的温度变化，理解化学能与热能的相互转化。

三、教学过程

环节一：导入新课

提出问题展示自热饭盒的图片，观察一下自热饭盒与普通饭盒有什么不同之处?

学生回答有一个加热包。

教师引导这个小小的加热包就是利用了化学反应来提供热能。其实在我们生活中经常会利用化学反应来提供能量，那今天就让我们共同来学习《化学能与热能》这节课的内容。

环节二：新课讲授

教师提问回忆之前所做的化学实验，想一想化学反应中能量变化的主要表现形式是什么呢?

学生回答化学反应中能量变化的主要表现形式：热量变化，即吸热或放热。

教师引导能否根据反应过程中的热量变化可将化学反应进行分类?

学生回答根据反应过程中的热量变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。

教师总结放热反应即指反应过程中放出热量的反应，吸热反应即指反应过程中吸收热量的反应。

过渡接下来我们用实验的方式感受一下吸热反应和放热反应。

实验1：

演示实验在一支试管中加入2~3mL 6mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。

学生思考为什么要用砂纸打磨铝片?(因为铝片表面有氧化膜，打磨铝片能够除去表面的氧化膜。)

描述现象有气泡产生，温度计的示数上升，这是因为酸遇活泼金属反应生成氢气和盐，反应放热。

实验2：

演示实验如图所示

小组讨论

为什么要将八水合氢氧化钡晶体磨成粉末?为什么混合后要立即用玻璃棒搅拌?反应后有什么气体产生?(磨成粉末、玻璃棒快速搅拌混合物是为了使反应迅速反应完全;有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成)

描述现象，得出结论

1.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成。

2.用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉，说明反应吸热。

3.将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起，玻璃片脱离烧杯底部，冰融化。

4.反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物，混合物成糊状有水生成。

结论用化学方程式表示上述反应：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

实验3：

学生实验进行酸碱中和反应的实验，设置怎样的实验能够测定中和反应是放热还是吸热?

学生回答可以设置三组实验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，分别测试混合前后的温度。

观察现象测试反应后的温度都高于反应前的温度。

教师展示三个反应的化学方程式和离子方程式分为：

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

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

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

教师引导观察三个反应的化学反应方程式和离子方程式，有什么相同和不同之处?能够得出什么结论?

学生总结由此可见，三个反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但是它们的反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H++OH-=H2O。所以，可得出结论中和反应都放热。

提出问题如果三个反应中H+和OH-离子的量都相等，则生成水的量也相等，那么放出的热量是否也相等呢?

学生实验分别测试混合前后的温度：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。

教师引导测定三组实验前后温度变化时，应该注意些什么?

学生回答三组实验所处条件要相同，如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同;三组实验酸和碱的用量要相同，以保证生成水的量相同;控制相同的反应时间。

观察现象测试三组实验温度上升的幅度接近。

学生总结只要反应中H+和OH-离子的量都相等，生成水的量相等，所以放出的热量也相等。

教师补充所以酸碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

环节三：巩固提升

结合生活实际，谈谈化学能与热能相互转化的意义是什么?

环节四：小结作业

小结师生互动总结本节课的主要内容，即热量变化是化学反应中的主要表现形式，有些化学反应表现为向环境放出热量，有些化学反应表现出向环境吸热。

作业查阅资料，总结常见的吸热反应与放热反应。

四、板书设计