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1、一、教学目的要求一、教学目的要求1.使学生理解化学反应中的能量变化。2.使学生掌握热化学方程式的书写方法和应用。二、教材分析和教学建议二、教材分析和教学建议本节和第四节介绍的是化学上的一个重要领域热化学的一些初步知识，以启发学生从能量的角度考虑化学反应的问题，有利于学生较全面地认识化学反应的本质。本节教材主要分为两部分：反应热和热化学方程式。在介绍反应热时，教材从引导学生回忆高一有关放热反应和吸热反应的实验入手，引出反应热的概念、符号和一般采用的单位等。然后教材联系化学反应的本质，即反应物分子旧化学键的断裂和生成物分子新化学键的形成，以1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol H
2、Cl 为例，来定量地讨论该反应的能量变化，并计算得出该反应的反应热 应为183 kmol。这个数据与实验测得的数据很接近，实验测得的数据一般为184.6 kmol，因此教材中有关反应热的推导还是很有说服力的。最后教材利用图示的方式，说明当反应物的总能量大于生成物的总能量时，为放热反应，其 H 为“” ；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，为吸热反应，其H 为“” 。在介绍热化学方程式时，教材从化学方程式只能表明化学反应中的物质变化，而不能表明化学反应中的能量变化这个局限性入手，说明介绍热化学方程式的必要性以及热化学方程式的定义。教材重点介绍书写热化学方程式的注意事项，即需注明 H 的“”与“
3、” 、物质的聚集状态，以及各物质前的化学计量数可以用分数等，并说明对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其 H 也不同。本节末编有阅读材料“盖斯定律及其应用” ，适度拓宽和加深了反应热和热化学方程式的有关知识及其应用，有很强的实用性。教师可鼓励并辅导学生在课外阅读，这对训练学生的科学方法和培养能力很有好处。本节教材具有以下特点：1.与化学方程式、放热反应、吸热反应、化学键等知识联系很紧密。2.注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。例如，反应热的介绍以及物质的聚集状态与它们所具有能量的关系等，都采用图示方式。教师应注意利用好这些图。3.重视对学生分析推理能力的培养以及热化学方程式书写技能的训练
4、，注意热化学方程式书写的规范化。教学建议如下：1.本节的教学对于学生较全面地认识化学反应具有重要意义，尤其是反应热的教学，涉及到化学反应的本质旧化学键的断裂和新化学键的形成，即涉及到化学反应中的物质变化和能量变化，对培养学生全面地分析问题很有帮助。1 mol H2与1 mol Cl2反应的反应热的推导是本节教学的关键。可以采用电化教学手段，利用多媒体软件进行形象化教学，也可以利用教材中的图示分析化学反应前后反应物与生成物中化学键的断裂和生成情况，并与反应物的总能量、生成物的总能量及能量差联系起来，以使学生理解 H 的涵义及与放热反应、吸热反应的关系。2.可采用对比的方法，说明化学方程式与热化学
5、方程式的联系与区别，使学生理解书写热化学方程式时，为什么要注明物质的聚集状态、H 的“+”与“-” ，以及为什么各物质前的化学计量数可以用分数等，使学生在理解的基础上正确书写热化学方程式。本节教学重点：化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写方法和应用。本节教学难点：H 的“”与“” ，热化学方程式的书写。三资料三资料1.1.热化学简介热化学简介热力学第一定律是自然界的一条普遍规律，它是人们在生产实践和科学实验的基础上总结出来的，它又叫做能量守恒和转化定律，恩格斯将它誉为19世纪自然科学中具有决定意义的三大发现之一。这个定律的主要内容是：能量有各种不同的形式，能从一种形式转化为另一种形式，从一
6、个物体传递给另一个物体，而在转化和传递中，能量的数值保持不变。把热力学第一定律具体运用到化学反应上，用实验测定和计算化学反应的热量，研究这方面问题的科学称为热化学。热化学主要是研究化学反应中的热量转化问题的。化学反应除了以热的形式与外界环境进行能量交换外，往往还以功的形式进行交换。例如，火药爆炸产生膨胀功，化学电池在电动势作用下输送电荷而作电功等。本节提到的“在化学反应中，在物质变化的同时，还伴随有能量的变化，这种能量变化，常以热能的形式表现出来” 。这里的“常以”是指除了以热的形式外，还以功的形式进行能量交换。应当指出，热化学里所讨论的化学反应，都是在一定条件下只作膨胀功，而不作非膨胀功(如
7、电功)的反应。同一反应，在不同条件下热量的变化不同。如果不指明反应条件而谈热量的多少，是没有意义的。同时，要想比较不同的化学反应的反应热，必须规定反应在同样的条件下进行。为此，规定在压强为101 kPa 和25 的条件下的反应热为标准反应热，以便于比较。按状态变化过程的不同，反应热可分为等压反应热、等容反应热；按化学变化的类别不同，反应热可分为生成热、燃烧热、中和热等等。 回想以前的路，总觉得是那么的容易和短暂；眺望未来的路，总觉得是那么的艰难和漫长。一、教学目的要求一、教学目的要求1.使学生理解燃烧热，并掌握有关燃烧热的计算。2.使学生理解中和热。3.常识性介绍使用化石燃料的利弊及新能源的开
8、发，培养学生综合分析问题的能力，使学生具有经济效益的观念。二、教材分析和教学建议二、教材分析和教学建议本节教材是第三节教材的继续和拓宽。燃烧热和中和热都属于反应热，它们是反应热的两种类型。而有关燃烧热的计算，应在掌握了热化学方程式的书写方法后才能正确进行。结合反应热的利用，教材又转入了对使用化石燃料的利弊及新能源的开发的讨论。因此，本节教材包括三部分内容：燃烧热、中和热和使用化石燃料的利弊及新能源的开发。在第一部分内容中，教材先介绍燃烧热的定义，突出了该定义中的“101 kPa” 、 “1 mol 物质”和“完全燃烧生成稳定的氧化物”这些关键词，进而说明由于燃烧热的定义规定可燃物是以1 mol
9、 作为标准来进行测量的，因此在计算燃烧热时，热化学方程式里的化学计量数常需用分数表示。然后，教材以例题的方式转入到对有关燃烧热计算的介绍。有关燃烧热的计算与有关物质的量的计算联系很紧密。在进行有关燃烧热的计算时，还常需要用到物质的量、物质的质量、气体的体积等之间的换算关系，但关键还是应强调以1 mol物质完全燃烧作标准来进行计算。在第二部分内容中，教材侧重以稀溶液中强酸和强碱的中和反应为例来讨论中和热，并引出中和热的定义。然后，教材从中和反应实质的角度归纳出：H+（aq）OH-（aq）=H2O（l） ，57.3 kmol教材采用对比的方法，将中和热与燃烧热进行比较，再次强调燃烧热以1 mol
10、物质完全燃烧所放出的热量来定义，而中和热以生成1 mol H2O 所放出的热量来定义，因此，这两种类型反应热的热化学方程式，其化学计量数都有可能出现分数。按照教学大纲的规定，不要求有关中和热的计算。在第三部分内容中，教材以煤、汽油和天然气的主要成分发生燃烧反应的热化学方程式入手，说明这些物质燃烧时，其 的数值都很大，因此，煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料。然后，教材以煤为例，从资源蕴藏、开采和运输、资源综合利用以及环境保护等方面，给出了以煤作燃料利弊问题的一些主要论点，要求学生参考这些论点，对该问题展开讨论，甚至也可展开辩论，以培养学生对国家能源等政策制订的参与意识和经济效益等观念
11、，以及综合分析问题的能力。对于新能源的开发，限于篇幅教材只利用照片等作了简单介绍，指出最有希望的新能源是太阳能、风能和氢能等。教师可结合当地的具体情况，补充介绍有关资料，或组织学生参观等，以开阔学生的眼界，使对新能源的开发留有一个大致的印象。本节教材具有以下特点：1.教材采用对比的方法，突出燃烧热和中和热定义中的关键词，强调燃烧热以1 mol反应物作为标准，而中和热以生成1 mol H2O 作为标准，以加深学生对燃烧热和中和热的理解，并进而掌握有关燃烧热的计算。2.教材重视通过讨论等方式，加强化学与社会的联系，培养学生关心社会、关心自然的情感，以及综合分析问题的能力。教学建议如下：1.可利用下
12、列图示说明燃烧热与中和热都属于反应热，但它们各具有各自的定义范围，都属于特殊条件下的反应热。2.可以采用对比的方法进行燃烧热和中和热概念的教学，重点放在燃烧热和中和热概念关键词的教学上。例如，燃烧热定义中的“101 kPa” “1 mol 物质” “完全燃烧生成稳定的氧化物” ；中和热定义中的“稀溶液” “酸和碱发生中和反应” “生成 1 mol H2O”等。然后利用表格的形式对燃烧热和中和热的概念进行小结。燃 烧 热中 和 热能量变化放热反应相同点HH0 单位常用 kJ/mol反应物的量1 mol不限量生成物的量不限量1 mol H2O不同点反应热的定义在101 kPa 时，1 mol 物质
13、完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量；反应物不同，燃烧热不同在稀溶液中，酸与碱发生中和反应，生成1 mol H2O 时放出的热量；强酸与强碱反应的中和热都相同，均约为57.3 kJ/mol3.教材中涉及的燃烧热的计算，都是有关燃烧热概念的计算，因此，教学时应抓住燃烧热的概念，尤其是抓住概念中的关键词，这是计算教学顺利进行的关键。在计算教学中，要重视反例的警示作用，及时将学生中的错误解题思路和方法作为案例进行分析，提高学生的解题能力。4.对使用化石燃料利弊问题的讨论，建议创设一个较为开放的讨论问题的环境，由学生自己收集资料、图片等，整理论据开展讨论。通过讨论不一定要有一个确定的结论，关键是培养学
14、生综合分析问题的能力和资源意识。本节教学重点：燃烧热和中和热的概念，有关燃烧热的计算。本节教学难点：燃烧热和中和热的热化学方程式中化学计量数可能为分数的情况，有关煤作燃料三、资料三、资料1.1.中和热中和热发生中和反应时，由于所用的酸和碱有强弱不同，又有一元、二元或多元之分，因而中和热各不相同。(1)一元强酸跟一元强碱的中和热一元强酸跟一元强碱中和时，中和热为57.3 kmol。(2)一元强酸跟一元弱碱或一元弱酸跟一元强碱的中和热如果有一元弱酸或弱碱参加中和反应，其中和热所放出热量一般都低于57.3 kmol，也有个别高于57.3 kmol 的。这主要取决于弱酸或弱碱电离时吸热还是放热。一般地
15、说，弱酸或弱碱的电离是吸热的，因此，中和反应所放出的热量还要扣除电离时吸收的那部分热量，中和热也就低于57.3 kmol。例如，1 mol H3OOH 跟1 mol NaOH 溶液反应时，中和热是56.0 kmol。有的弱电解质电离时是放热的。例如，1 mol 氢氟酸电离时放出10.4 kmol 热量。当它跟1 mol NaOH 溶液反应时，中和热是67.7 kmol。(3)二元酸跟一元强碱的中和热二元酸的电离是分两步进行的，两个 H+的中和热各不相同。中和第一个 H+的中和热，等于57.3 kmol 减去二元酸电离出第一个 H+所吸收的热量 H1；中和第二个 H+的中和热，等于57.3 km
16、ol 减去二元酸电离出第二个 H+所吸收的热量 H2。因此，二元酸跟一元强碱的中和热 H 可用下式表示：-257.3 kmol（1H2） (4)多元酸跟一元强碱的中和热三元酸跟一元强碱的中和热为 ，三元酸里的三个 H+电离时所吸收的热量依次是1、H2、H3，则得：-357.3 kmol（1H2H3） 2.2.节能和新能源的开发节能和新能源的开发国民经济的发展要求能源有相应的增长，人口的增长和生活条件的改善也需要消耗更多的能量。可以说现代社会是一个耗能的社会，没有相当数量的能源是谈不上现代化的。现代主要能源是煤、石油和天然气，它们都是短期内不可能再生的化石燃料，储量都极其有限，因此必须节能。节能不是简单地指少用能量，而是指要充分有效地利用能源，尽量降低各种产品的能耗，这也是国民经济建设中一项长期的战略任务。节能问题现已受到各国的普遍重视，作为能源经济发展的重要政策。自1973年和19
