2022年化学有机第一章教案.pdf
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1、第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应一、教材分析:本节首先通过中和热的定量测定,介绍了化学反应伴随着的能量变化,从能量(热量)变化的角度研究化学反应,就是热化学。 又结合高一 必修二第二章对化学反应中能量的变化的初步介绍, 也就是放热反应和吸热反应,介绍了热化学的基本概念焓变。既然化学反应同时含有能量的变化和物质种类的变化,所以要有新的化学用语来表示,引出了热化学方程式。并通过热化学方程式引出了盖斯定律化学反应,无论是通过一步完成还是通过几步完成,只要产物种类状态确定,那么反应焓变也是确定的。二、教学设计及思路:本节教学内容计划分三个课时,第一课时通过中和热的定量测定这一实验,让学生
2、通过实验了解中和热的概念,感知化学反应的能量变化,以及这种变化的测量难度。指出研究化学反应的反应热的方法,应该有实验方法和理论方法。第二课时通过复习高二所学的放热反应和吸热反应, 对比、迁移、建构热化学中的基本概念焓变,明确焓变与反应吸热和放热的关系, 了解燃烧热的概念,学会热化学方程式的书写。第三课时, 通过讲练结合的方式,练习热化学方程式,掌握盖斯定律。第一课时化学反应的热效应教学目标:知识与技能:1通过反应热定义的学习,了解反应热效应的定量描述与反应条件有关。2通过中和热的实验,了解反应热效应的定量测定原理和方法。过程与方法:1通过反应热定义的学习,理解实验研究和理论研究在科学探究方面的
3、意义。2在学习过程中,学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理。情感态度与价值观:1体会实验成功的喜悦,感悟科学探究的乐趣。2养成良好的实事求是的科学态度。教学重点:反应热概念的含义教学设计:教师活动学生活动设计意图引言:从接触化学这门学科开始,我们就开始知道化学反应伴随着能量的变化。指出:反应热的概念(P2)和计算公式: Q= C(T2T1)。由学生在书上找到,并一起诵读。学生举例:熟悉的化学反应能量变化的形式和放热反应、吸热反应。学生诵读。由学生已知内容,设计问题,创设问题情境,引导学生进入学习主题。下面我们要测试一下盐酸和氢氧化钠反应生成1mol H2O 的反应热,请同
4、学们先预习P3相关内容,不懂的可以提出来讨论。学生利用 23 分钟的时间,预习 P3的相关内容。不清楚的提问。指导学生看书,有利于学生阅读能力的提高, 养成自学的习惯。指导学生分组设计实验:1明确反应原理:H+OH-=H2O 2讨论完成实验操作步骤:学生写出盐酸与氢氧化钠反应的离子方程式:学生设计实验操作步骤,然后交通过指导学生完成实验,培养学生的科学探 究 精 神 和 探 究 能精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - - (参考 P3活动
5、探究)3计算生成 1mol H2O 所释放的热量:Q = 4.180.200 (T2T1) 0.1 流研讨,完善实验步骤:学生分组实验,记录实验数据,并代入公式进行计算,得出答案。力。质疑:您们已经计算了盐酸和氢氧化钠这一中和反应所释放的热量,看 看 与 书 中 所 给 中 和 热 的 数 量Q=-57.3kJmol 是否相同。 您们可以独立思考也可以相互讨论应该如何给中和热下一个定义。中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH20,这时的反应热叫中和热。中和热的表示: H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) Q=-57.3kJ mol 讨论:醋 酸 与 氢 氧 化 钠
6、反 应 生 成1 molH20 的反应热是不是中和热?学生讨论,思考,交流,讨论。学生汇报讨论结果, 师生共同讨论,确定中和热的定义。学生思考后,回答。 如果是硝酸,硫 酸 与 氢 氧 化 钠 反 应 生 成1 molH20 的反应热是中和热,如果是醋酸,该中和反应释放的热量57.3。学生得到的答案,与理论值有出入,学生自然开始积极思考为什么?老师应该鼓励学生进一步发现问题和解决问题,帮助学生提高解决问题的能力。课堂总结(师生共同完成):中和热的测定反应热(热化学)计算:Q=C(T2T1) 学生补充,认可。学生养成小结、 回顾、反思的习惯。课后作业:配套练习,预习焓变。第二课时化学反应的焓变教
7、学目标:知识与技能:1通过反应焓变定义的学习,了解反应热和反应焓变的关系。2通过热化学方程式的学习,了解热化学方程式的意义,了解燃烧热的概念,体会热力学的严谨性。过程与方法:1通过反应焓变概念的学习,了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。2在学习过程中,学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念。情感态度与价值观:1体会思考带给人的愉快情感体验,感悟化学学科学习的乐趣。2养成良好的实事求是的科学态度。教学重点:热化学方程式的正确书写教学设计:教师活动学生活动设计意图请学生们先看书P5的焓变内容。我们来讨论一下焓的概念和特征。讲解:从“焓”的字体结构可以看出,左边的“火”意味着能量,
8、右边的“含”学生看书,不懂的可以提问。指导学生看书,有利于学生阅读能力的提高, 养成自学的习惯。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - - - 意味着贮存、含藏。也就是说“焓”就是物质所具有的能量。讨论( 1) :焓与质量的关系是什么?(2) :焓与反应物所处的压强,温度有没有关系?引出:热力学中的标准状况:101kPa,298K 由于反应物和生成物的能量不同,我们通常用“焓变”来表示反应的反应热。讲述: 由于通常状况下,大气压强的变化忽略不计
9、, 如果反应中的能量变化全部转化为热能,那么:H= QP讨论:焓变和反应放热、 吸热的关系。H = H( 反应产物 )H(反应物 ) H 0 反应吸收热量吸热反应学生讨论可以得出:(1)同一物质在相同状态下,质量加倍,焓加倍。(2)同一物质,高温状态能量比低温能量高。如果是气体, 质量相同, 温度相同,压强不同,能量不同。压强大,能量大,压强小,能量小。学生结合高一所学反应放热、吸热与反应物生成物能量的关系自然可以得出焓变和反应放热、吸热的关系。让学生调出自己脑子里已有的相关知识,融会到新的知识中。加深对新知识的认可和理解。学生通过自己的积极思考,与老师共同努力,建构新的概念和灵活掌握概念。有
10、利于降低了概念建立的难度,突破教学难点。设问:既然化学反应同时存在物质的变化和反应的焓变,如何把这两者同时表达出来呢?热化学方程式:1遵循质量守恒定律和能量守恒定律。2书写时要注意:(1)状态( 2)温度(3)单位( 4) H的数值与系数的倍比关系。这四点准确了,才能保证能量守恒。完成 P6的交流研讨,领会热化学方程式的书写注意事项。教师尽量用简洁、启发式的语言,引导学生领会书本上的知识点。“交流研讨”等易于学生完成的内容,绝对不要老师代办。尽量让学生去做,学会学习。举例:请看这两个方程式:H2(g) 1/2O2(g) H2O(l) H1 285.8kJ/mol ; H2(g) 1/2O2(g
11、) H2O(g)H2 241.8kJ/mol 。它们都表示氢气燃烧的反应。H1和 H2都表示反应放出的热量,哪个是反应的燃烧热呢?请举手表决。给出燃烧热定义: 在 101kPa 时, 1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单位一般用kJmol 表示。注意:完全燃烧是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:CCO2(g) ,HH20(l),SS02(g) 等。学生思考后,有的选择H1,有的选择 H2,有的不举手。学生作纪录。先有疑问,有争论,才有规定。才能让学生很自然的接受,燃烧热的概念。课堂总结(师生共同完成):热化学方程式焓变燃烧热学生补充,认可。学生养成小结
12、、 回顾、反思的习惯。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - - 课后作业: P9P101、2、3;预习盖斯定律第三课时反应焓变的计算教学目标:知识与技能:1通过盖斯定律求算反应焓变,了解反应焓变与变化途径无关,仅仅与状态有关。2通过键能的变化求算反应焓变,了解物质的结构与其能量变化的关系。过程与方法:1通过盖斯定律求算反应焓变的过程,体会数学、物理在学习化学中的重要性,注意理科之间的相互渗透和影响。情感态度与价值观:1体会思考带给人的愉快
13、情感体验。教学重点:热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算教学难点:反应焓变的计算教学设计:教师活动学生活动设计意图请学生们先看书P7P8关于盖斯定律的内容。我们来讨论盖斯定律的定义和应用。讨论并归纳:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应焓变是相同的。 换句话说,化学反应的反应焓变只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。图示:反应焓变和反应路径的关系H= H1+H2例 1、请根据方程式: C( 石 墨 , s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol C( 金 刚 石 , s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol 写出
14、石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa 时),这个方程式给你什么样的启示?学生看书,不懂的可以提问。学生参考P8例题在下面做题,有一个同学上讲台板演。由方程式有:C(石墨, s) = C(金刚石, s) H3= H1 H2=1.5 kJ/mol 启示:由石墨转变为金刚石需要吸收能量,根据物质变化遵循能量最低原理, 金刚石在若干年后会转变为金刚石。指导学生看书,有利于学生阅读能力的提高,养成自学的习惯。通过,学生亲自演练,可以看出学生的思维过程和解题思路,便于 点 拨 学 生 思维,对学生进行解题思路教学。例 2、0.3mol 气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧, 生成固态三氧
15、学生在下面思考后做练习,举手到前面板演。通过方程式的书写,反应放出热精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - - 化二硼和液态水,放出649.5kJ 热量,其热化学方程式是。又知:H2O(l)=H2O(g);H=+44kJ mol1,则 11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。B2H6(g) +3O2(g) = B2O3(s) + 3H2O(l) H=-2165 kJmol1因为 22.4L 乙硼烷完全燃烧生成气态
16、水释放热量2165-44 3=2033KJ, 所以 11.2L 乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 1016.5kJ 量的计算,巩固对热化学方程式的认识和理解。例 3、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开) 1mol 化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如右图所示, 现提供以下化学键的键能( KJmol1)PP:198 PO:360 OO:498 则反应 P4(白磷)+ 3O2P4O6的反应热 H 为()学生回忆高一所学相关内容,认真思考,回答问题。H = 1986 + 498 3 - 36012 = - 1638 KJmol1通过键
17、能和反应焓变的计算关系式,了解物质的结构与其能量变化的关系,感悟正是因为物质的结构不同,才是物质反应能量变化的本质原因。课堂小结:基本运算焓变计算盖斯定律键能学生补充, 认可,把题目与书上的知识点融会贯通, 构建自己的知识网络。学生养成反复琢磨,精做习题的好习惯。课后思考题: 按照盖斯定律, 结合下述反应方程式,回答问题,已知:(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1= -176kJ/mol (2)NH3(g)+H2O(l)=NH3H2O(aq) H2= -35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3= -72.3kJ/mol (4)NH3(a
18、q)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4= -52.3kJ/mol (5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=?则第( 5)个方程式中的反应热H 是_。学生课后思考, 交流, 讨论,钻研。给予部分学生提供具有挑战性的习题,激励这些学生知难而进,勤奋探究。课后作业: P10 4 ;P32 3 第二节电能转化成化学能电解三维目标:1、知识与技能:掌握电解、电解池概念;运用电解的原理分析食盐水的电解,铜的精炼。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 12 页
19、 - - - - - - - - - - 2、过程与方法:建立较复杂体系中所发生的反应及其电解的实用价值。提高学生的实验能力和分析能力。3、情感、态度与价值观:体会电解对人类社会的重要贡献,化学学科的重要性。教学重点:电解的原理及其运用教学难点:电解原理教学用时:2 学时教学过程:第一课时教师活动学生活动设计意图引言在必修课的学习中,我们了解了化学能可以转化成电能,那电能是否可以转化成电能?可以,电解让学生了解电能与化学能之间关系过渡电解对大家来说并不陌生,那什么称为电解,它的原理如何了解。阅读课本 1112 页认识新概念, 明确本节课的重点讲解我们就以工业上电解熔融氯化钠来了解电解的原理。投
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- 2022 化学 有机 第一章 教案
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