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第一节化学能与热能【学习目标】1、知识与技能目标：(1)．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。(2)．了解吸热反应和放热反应。(3)．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。2、过程与方法目标：(1)．通过实验活动及结果分析获得正确的认识。(2)．通过逐步深入的讨论交流建立知识结构。(3)．通过实际应用检验学习成果，体验学习成就。3、情感态度价值观：(1)．在实践中获得学习成果，体验科学认知过程。(2)．共享信息，形成互助的学习氛围，提高个体学习的责任感。【学习重难点】：重点：化学反应中能量变化的主要原因以及化学能转化为热能的重大意义。难点：从本质（微观结构角度）上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。【学习过程】第一阶段：实验探究实验目的：探究化学反应过程中的能量变化实验药品：生石灰、水、Zn、盐酸、Ba(OH)2·8H2O、NH4Cl、NaOH溶液实验内容现象结论CaO与H2OZn与盐酸Ba(OH)2·8H2O与NH4ClNaOH溶液与盐酸【思考】：物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，而这些能量变化通常又表现为热能变化。为什么有的化学反应吸热，而有的化学反应放热？第二阶段：预测分析1、各种物质都储存有化学能，不同的物质储存的化学能不同。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．看书33页图示：当反应物总能量＞生成物总能量时，反应为反应；当反应物总能量生成物总能量时，反应为反应。根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）、放出的能量（E）之间的关系：放热反应中：吸热反应中：练习：H2和Cl2反应生成HCl是放热反应，比较反应物H2和Cl2的总能量（E反）与生成物HCl的总能量（E生）大小关系：2、强酸与强碱反应的实质是H＋＋OH－=H2O，中和反应是放热反应。酸与碱发生生成称为中和热。3、大胆预测：化学反应中的能量从哪里来？．．．．．．．．．．．．．请你以H2和Cl2化合生成HCl的反应为例从化学键角度分析其中的能量变化。已知该反应为放热反应，则拆开化学键需要的总能量（E拆）、形成化学键的总能量（E成）与放出的能量（E）之间的关系：。第三阶段：实际应用【思考】：阅读课本34～36页，人类如何利用化学反应产生的热量？第四阶段：一试身手1、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是（C）A.颜色（若不正确，请举反例：）B.状态（若不正确，请举反例：）C.化学键（若不正确，请举反例：）D.原子核（若不正确，请举反例：）2、下列说法不正确的（A）A.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应B.化学反应开始时都需要吸收能量C.E（拆键）E（成键），则反应放热D.可逆反应若正向放热，则逆向一定吸热3、资料：拆开1molH2吸热436kJ，拆开1molCl2吸热243kJ，形成1molHCl放热431kJ。请你算一算“氢气和氯气反应生成氯化氢”的反应是吸热过程还是放热过程。简单说说你的依据。第二节化学能与电能【学习目标】：1、知识与技能目标：(1)．获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。(2)．形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。2、过程与方法目标：(1)．经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。(2)．能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。3、情感态度价值观：(1)．发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘。(2)．关注能源问题，逐步形成正确的能源观。【学习重难点】：重点：初步认识原电池概念、原理、构成及应用；认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。【学习过程】【资料卡片】：热电厂生产的过程利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。中国煤炭的44％用来发电。中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。【合作探究】火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？火力发电利与弊？能否将化学能直接转化为电能？一、化学能直接转化为电能的原理与装置【学生活动】阅读课本P40内容，思考问题：氧化剂和还原剂之间电子是怎样转移的？能量又是怎样转化的？【实验探究】１、探究Cu-Zn原电池原理实验：【问题与讨论】（1）实验现象①Cu、Zn分别插入稀硫酸中②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触③将Cu、Zn用导线连接起来④在Cu、Zn导线之间接电流表⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表（2）在上述实验中，完成化学能直接转化成电能的实验有哪几种？（3）在实验④和实验⑤中，用化学反应方程式表示出氧化反应、还原反应。Zn片：反应Cu片：反应总的离子反应：【思考交流】1、原电池概念：将转化为的装置。2、原电池原理：较活泼的金属，发生反应，从较活泼的金属通过外电路流向。3、原电池化学反应本质：4、电极名称：负极：，负极发生反应正极：，正极发生反应【实验探究】原电池构成条件实验序号电极材料溶液现象1Zn-Zn稀硫酸2Cu-C3Zn-C4Fe-Zn5Cu-Zn乙醇6Cu－Zn1个西红柿72个西红柿【思考交流】5、原电池的构成条件：①②③④二、发展中的化学电源【学生活动】阅读P42～44发展中的化学电源部分，填写下表中的空白问题：电池名称干电池蓄电池燃料电池负极正极优点缺点改进方法【资料卡片】将化学能转变为电能的几种基本形式：（1）化学能→热能→机械能→电能，包括从大型火力发电站到小油机等各种“火力”发电装置。（2）化学能→热能→电能，包括从热电堆到热离子发电装置等各种“热电转换设备”。（3）化学能→电能，即所谓“化学电源”，它是一种把化学能直接转变为低压直流电能的装置，简称电池。【课堂练习】：我国首创以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测这种新型电池的负极是铝，在正极发生反应的物质是氧气。第三节化学反应的速率和限度【学习目标】1、知识与技能目标：(1)．理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。(2)．理解可逆反应、化学反应平衡的概念，知道可逆反应存在限度。2、过程与方法目标：(1)．通过对实验探究影响化学反应速率条件的观察与思考，创设观察现象—提出问题－分析研讨－解决问题的探究过程。(2)．通过炼铁高炉尾气之谜以此作为课堂知识载体，建立起可逆反应和化学平衡的概念。3、情感、态度与价值观目标：(1)．通过研讨与交流，培养合作精神和与人沟通交流分享的态度。(2)．感受化学理论在化工生产中，优化化工生产条件的指导作用。(3)．体验研究问题的过程和方法。【学习重难点】：重点：化学反应速率和反应限度概念；了解影响化学反应速率的因素。难点：化学反应限度的本质。【学习过程】【思考与讨论】1、列举一些在初中化学学习中或日常生活中有关化学反应快慢的例子。2、初中物理课本上是怎样衡量宏观物体的运动快慢的呢？化学反应快慢应该怎样衡量呢？一、化学反应过程进行的快慢——化学反应速率1、化学反应速率的表示方法：化学反应速率通常用来表示。表达式：，常用的单位是或2、影响化学反应速率的因素【实验探究】实验2-5、2-6，并完成课本P48页表格填写。【阅读】科学视野：神奇的催化剂【思考与交流】影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素规律内因反应物的性质外因温度催化剂固体的表面积反应物的状态溶液的浓度★应用化学反应速率需注意以下问题：(1)化学反应速率是标量，是一段时间内的速率。(2)固体或气体反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是变的，因此一般用固体、纯液体表示化学反应速率。二、化学反应的限度—化学平衡【阅读】科学史话：炼铁高炉尾气之谜1、可逆反应：进行的化学反应叫做可逆反应。【思考与交流】水的生成与电解，二次电池的放电与充电，CO2和H2O在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O，它们是否属于“可逆反应”？2、当一个可逆反应的相等时，不再改变，达到一种表面静止的状态，即“化学平衡状态”。3、化学平衡状态是给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度，此时反应物的转化率。★任何化学反应都有一定的限度，有的反应限度较大，反应进行的比较彻底，反应物转化为生成物的转化率较大；有的反应限度较小，反应物转化为生成物的转化率较小。【学生活动】阅读课本P51页，思考以下问题：1、从反应开始至达化学反应限度，反应的速率如何变化？2、达化学反应限度，反应停止了吗？3、各物质的浓度如何改变？三、化学反应的条件控制在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨论化学反应条件的控制。【学生自学】阅读课本P51～52页1、建筑物定向爆破问题；2、煤的燃烧条件问题。【课堂练习】：1、分析下列实例，根据已有的知识和经验，填写下表。实例影响速率的因素如何影响鲜牛奶变酸：28℃约4h，5℃约48h温度升温，加快硫在氧气中比在空气中燃烧快浓度浓度大，加快碳酸钙与盐酸反应：粉状比块状快接触面积接触面积大，加快KClO3与MnO2混合共热可快速产生O2催化剂有催化剂，加快工业合成氨通常要在高压下进行压强压强大，加快2、下列过程中，需要增大化学反应速率的是（D）A．钢铁的腐蚀B．食物腐败C．塑料老化D．工业合成氨3、下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是（C）A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品C．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益