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化学反应与能量变化（第一为课时）教学设计教学目标：1、通过日常生活中常利用的化学反应，知道化学反应中多种能量转化的形式；2、知道化学反应过程中能量是守恒的，理解反应热、焓变的涵义；3、学会计算反应热，理解定量研究的重要性；4、了解用量热计测量反应热；5、由物理变化过程类比，通过从微观角度分析，化学反应能量变化的本质，初步理解微观结构决定性质和从宏观和微观两个方面来分析化学变化的视角，学会类比的分析方法；6、会用键能估算焓变；7、通过比较、分析、归纳总结出热化学方程式的形式，明确热化学方程式的意义，会书写热化学方程式，并学会比较、归纳的方法；8、初步了解盖斯定律教学重点：1、从微观变化分析化学反应能量变化的原因；2、学会书写热化学方程式；教学难点：1、理解反应热、焓变的涵义；2、热化学方程式的书写。讲课稿：（一）引入化学反应原理的学习在之前的学习中，我们学习了一些形形色色的化学反应，它们乍看起来好像很复杂，其实他们是有规律可循的，这也是化学的精髓和魅力所在，这也是化学反应原理所要解决的问题。接下来的一段时间里，我们就来共同学习化学反应原理。我们先来学习化学反应与能量变化（二）反应中有能量变化、焓变人们利用化学反应有时是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应过程中的能量。（燃料的燃烧、铝热反应、氧炔焰、原电池）能量转化的形式有很多种，当这转化能量为热能时，我们又可以从吸热反应和放热反应的角度来认识化学反应。但到底吸放了多少热？又到底为什么会有吸放热呢？我们这节课来研究。我们知道，化学反应过程中质量守恒，其实，在反应过程中能量也是守恒的。即“自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，在转化中，能量的总值不变。”唉？明明有吸放热了，怎么能量不变呢？是守恒的呢？我们先来认识两个概念——体系和环境。体系就是我们研究的对象，也就是这个化学反应整体；环境就是体系以外所有的其他的部分。（能量守恒是就体系而言，还是就环境而言，还是就环境和体系这个整体而言？）那我们来分析一下，也就是说，在吸热反应中，由于反应物能量低于生成物能量，反应物就需要从环境中吸收一定的能量，才能达到生成物的能量，就相当于是一个储能的过程，如果这能量表现为热能，就是吸热反应。同样的，对于放热反应。生成物反应物能量反应物的总能量生成物的总能量图1生成物的总能量生成物反应物能量反应物的总能量图2吸收热量放出热量生成物反应物能量反应物的总能量生成物的总能量图1生成物反应物能量反应物的总能量生成物的总能量生成物反应物能量反应物的总能量生成物的总能量图1生成物的总能量生成物反应物能量反应物的总能量图2生成物的总能量生成物反应物能量反应物的总能量生成物的总能量生成物反应物能量反应物的总能量图2吸收热量放出热量若反应物与生成物总能量接近，同样也是有能量变化的，只是吸放热的现象不明显。我们不能只定性的研究反应是吸热还是放热，我们还需要定量地知道到底吸收和释放了多少热量，这样，我们在利用时，才能进行有效地控制。对于吸收或释放的热量，我们用反应热Q来表示。反应热是指当化学反应发生以后，反应生成物的温度回到反应前的始态温度时，体系吸收或放出的热量。由于我们平时发生的化学反应，多是开放状态，都是与大气相通的，也就是说在反应过程中，压强恒定不变。我们规定恒压条件下的反应热等于焓变△H，单位是kJ••mol-1。对于这个mol-1的理解是，在一个反应过程中，例如H2+I2≒2HI的反应，就相当于是1molH2与1molI2反应生成2molHI时放出51.8kJ热量。也就是说是反应物或生成物的物质的量的变化与相应的化学计量数的比值均为1mol时的反应的热量变化，在高中阶段，我们可以理解为“每摩尔反应”。对于这个反应，实际上由于反应可逆，并没有放出如此多的热量。而且，我们人为的规定，放热反应△H0，吸热反应△H0.我们如何用反应物和生成物的总能量来计算焓变呢？计算公式是什么？（△H=生成物总能量-反应物总能量）利用：我们会计算反应焓变了，这样，在合成氨时，我们知道反应放出的热量，就可以将产生的热及时排走，有效控制，这样就不至于温度过高造成催化剂失活，也不至于由于温度过低，而使反应缓慢。练习：下面我们来做一个判断，下列说法正确的是。（1）焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化；（2）在加热条件下发生的反应均为吸热反应；点燃（3）2H2+O2===2H2O反应放热，则的能量大于的能量；（4）与的反应是反应物的总能量低于生成物的总能量。（三）反应热测量我们知道了反应吸收和释放的热量是用反应热来表示，我们是如何测得反应热的呢？测量反应热有专门的仪器——量热计。（四）反应能量变化的微观原因好，现在我们知道了化学反应都伴随着能量的变化，那这能量变化的原因到底是什么呢？我们先来看个变化过程。水加热至一百摄氏度时，温度不变，吸收热量，水变成水蒸气。这吸收的热量，用来做什么了呢？（克服分子间作用力，需要吸收热量）同样的，如果水蒸气变成液态水，也会因形成分子间作用力而释放出热量，这就是我们液化放热的过程。H2O(l)H2O(g)△100℃△T=0克服分子间作用力吸热形成分子间作用力放热H2O(l)H2O(g)△100℃△T=0克服分子间作用力吸热形成分子间作用力放热大家要问了，这是物理变化，也不是化学变化呀？在物理变化和化学变化中，虽然作用力的种类和大小不同，但本质是相同的，都是破坏作用力，需要吸收能量；形成作用力，可以释放能量。我们就来看看化学变化的过程。我们说化学反应的本质是？（旧物质的消亡，新物质的生成；也就是旧化学键的断裂和新化学键的形成）旧化学键断裂的过程中，反应体系需要吸收一定量的能量；而在形成新化学键的过程中，反应体系就会释放出一定量的能量；在这一吸一放的过程中，就使化学反应伴随着能量的变化了。旧键断裂吸收能量新键形成释放能量(分析吸热反应、放热反应的过程。)画图：反应物需要吸收一定量的热量，断裂化学键；而形成新物质时又会释放出一定量的热量。如果吸收的能量大于释放的能量，这个反应就是吸热反应。请同学们自己画一下放热反应的过程。气态原子-----------------------能量反应物的总能量生成物的总能量反应物生成物反应物的键能总和生成物的键能总和反应过程△H＜0气态原子-----------------------能量反应物的总能量生成物的总能量反应物生成物反应物的键能总和生成物的键能总和反应过程△H＞0--------气态原子-----------------------能量反应物的总能量生成物的总能量反应物生成物反应物的键能总和生成物的键能总和反应过程△H＜0气态原子-----------------------能量反应物的总能量生成物的总能量反应物生成物反应物的键能总和生成物的键能总和反应过程△H＜0气态原子-----------------------能量反应物的总能量生成物的总能量反应物生成物反应物的键能总和生成物的键能总和反应过程△H＞0--------气态原子-----------------------能量反应物的总能量生成物的总能量反应物生成物反应物的键能总和生成物的键能总和反应过程△H＞0--------由此我们就知道了，如果用键能来计算反应热是怎样的式子？（△H=E反-E生）但是，即使是相同的化学键在不同物质中，由于受到其他作用力的作用，其大小并不是完全不变的，所以，我们只能用键来估算，来判断，而不是精确计算。学为所用，下面请同学们预测一下，生成2molHF和2molHCl谁放出的热量多？（从物质的活泼性和稳定性角度分析）