苏教版必修2专题二第二单元化学反应中的能量专题设计.docx

1、苏教版必修2专题二第二单元化学反应中的能量专题设计必修2 苏教版专题2 化学反应与能量转化第二单元 化学反应中的能量一、教材分析本单元使用的教材是苏教版化学2，教学内容是专题2“化学反应与能量转化”中第二单元“化学反应中的热量”。初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量，因此本专题内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。本节是化学上的一个重要领域热化学的一些初步知识，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。在

2、高一的教学中已经初步介绍过“化学反应中物质变化的同时，伴随着能量变化”等知识，教材不是简单重复学生已学过的知识，而是通过举例、讨论、归纳等形式，引导学生总结、提高，并综合运用知识，使学生保持学习兴趣。高中化学新课程强调能源问题的学习，把化学反应与能量转化联系起来，让学生从中了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性。二、教学目标、确立及理论依据理论依据1、课程标准：2、教材内容：苏教版化学2专题2第二单元的内容。依课程标准，本着对教材内容的理解，结合学生的学习基础、将来发展的需要和认知特点，确定如下的三维目标和教学重难点：知识与技能：通过生产和生活中的一些实例，学生了解、懂得

3、化学能可以转化为热能、电能、光能等。从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化以及化学反应过程中化学键的断裂和形成等多角度，形成吸热反应和放热反应的概念。读懂热化学方程式。了解提高燃料燃烧效率的方法。过程与方法：通过引导学生不断提出新问题，在问题的提出、研究、解决的过程，培养学生的问题意识，学会思考和判断。学会通过观察、分析实验现象，获取信息，并应用比较、分类、归纳、概括等方法加工、处理信息。通过学习以图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法，培养学生阅读图表的能力。情感态度与价值观：通过学习，懂得合理利用化石燃料，认识减少燃料对环境的污染，开发高能清洁燃料的重要性。帮助学生用化学的视

4、角，认识能源和自然、环境、社会的关系，了解能源问题与化学科学的密切关系。让学生逐步学会从能量角度考虑化学反应问题，使学生更全面地认识化学反应的本质，形成可持续发展的思想。三、重、难点确立及确立依据重点：放热反应和吸热反应；化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系；热化学方程式的书写及其简单计算难点：化学反应能量变化与反应物、生成物总能量的关系；有关热化学方程式的计算确立依据：四、学习者特征分析：从知识结构上看，学生已经在高一初步了解了化学反应中的能量变化，了解了哪些是放热反应哪些是吸热反应，但这些只是定性的了解，学生非常迫切的想知道为什么会有这样的能量变化？而且师生间彼此了解融洽，有很好

5、的沟通交流基础。五、教学策略 针对不同的教学内容，针对不同水平的学生，教学方法是灵活多变的，它是决定能否有效的实现教学目标的重要途径之一。教学活动是师生互动的一个过程，为了最大限度地调动学生参与课堂教学过程，使其真正成为课堂的主人，就必须充分的协调好学生的主体作用和教师的主导作用。本课时主要采用启发式探究教学。过程可概括为：情景与实验激发学生的积极性，微观分析反应能量变化的实质，定量计算加深理解本质，迁移深化本质。六、教学设计思路通过对生产、生活中的实例分析讨论，引入化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化，借此引出“放热反应和吸热反应”概念，再通过对微观结构分析，得出：化学反应过程中的能量变

6、化的主要原因是由于化学键断裂和形成。最后由“为了把化学反应放出或吸收的热量表示出来”，引入热化学方程式，并简单介绍热化学方程式的书写以及简单计算方法。七、课时安排本单元共安排2个课时完成。第一课时：化学反应中的热量变化第二课时：燃烧燃烧释放的热量八、教学设计专题二第二单元（第一课时）化学反应中的热量变化教学设计教学目标（一）知识与技能：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：化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量，知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低2初步学会热化学方程式的书写（二）过程与方法：从学生熟悉的燃料的燃烧释放

7、能量入手，了解“旧的化学键的断裂和新的化学键的生成”是化学反应中能量变化的主要原因；通过实验探究体验科学研究的一般过程（三）情感与价值观：初步体会通过实验认识和研究化学反应原理的方法与价值；能发现并学习与生产、生活有关的化学问题，建立化学为生产、生活服务的观点教学重点：放热反应和吸热反应；化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系；热化学方程式的书写及其简单计算教学难点：化学反应能量变化与反应物、生成物总能量的关系；有关热化学方程式的计算教学过程教师活动学生活动设计意图引入新课在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，会伴随能量的转化。研究化学反应中的能量变化，能指导我们利用化学反应更好地为

8、生产、生活服务。那么，化学反应过程中会伴随哪些能量变化呢？知识回顾化学反应的特征是 ，同时伴随着 的转化；化学反应过程中的能量转化形式主要有： 判断下列变化过程中化学能的转化形式：植物的光合作用： 转化为化学能；煤气燃烧：化学能转化为 ；干电池放电：化学能转化为 ；“雷雨发庄稼” ： 转化为化学能。提问化学反应过程中主要表现为何种能量的变化呢？板书一化学反应中的热量变化活动与探究活动与探究：探究下列变化过程中的温度变化，并回答表格所提问题【实验1】向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL2mol/L的盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？【实验2】在100mL小烧杯中加入约20g经过研磨

9、的氢氧化钡晶体，然后加入约10g氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合。用手触摸烧杯外壁，反应混合物的温度有什么变化？注：表格后附【讲解】研究发现，化学反应伴随着能量的变化。许多化学反应的能量变化主要表现为热量的放出或吸收。【板书】1吸热反应和放热反应放热反应：把有热量放出的化学反应叫做放热反应吸热反应：把吸收热量的化学反应叫做吸热反应 E（反应物）E（生成物） E（反应物）E（生成物)【交流与讨论】根据你的生活经验和己有的知识，举出一些放热反应和吸热反应的例子，并判断下列反应是吸热反应还是放热反应高温下煅烧石灰石（ ） 镁条的燃烧（ ） 氧化钙与水反应（ ）盐酸和氢氧化钠溶液反应（ ）【板书

10、】2.常见的放热、吸热反应放热反应：所有燃烧反应；酸碱中和反应；金属与酸生成气体的反应；大多数的化合反应。吸热反应：C(s) +CO2(g) 2CO(g)Ba(OH)28H2O(s) + 2NH4Cl(s) = BaCl2(aq) +2NH3(g) + 10H2O(l)C(s) +H2O(g) CO(g) + H2(g) 大多数的分解反应提问 化学反应过程中为什么会伴随能量的变化呢？讲解：这是由于化学反应过程中存在化学键的断裂和形成。反应物中旧化学键的断裂，要克服原子间的相互作用而吸收能量，生成物中新化学键的形成，要释放能量。新化学键形成所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂所吸收的总能量的差就

11、是此反应的能量变化。指导阅读：有关化学键键能知识，请同学们自己阅读教材P36页相关内容。过渡：怎样来表示化学反应中放出或吸收的热量呢？我们可能用热化学方程式表示。板书3.热化学方程式：定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例如： CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=889.6 kJ/molCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H=178.5 kJ/mol交流与讨论：分析上述热化学方程式，说出下列符号的涵义：H表示 、“ ”表示 、“”表示 ；单位一般采用 。设疑 书写热化学方程式时应注意哪些事项？书写热化学方程式的注意事项：问题解决1对热化

12、学方程式H2(g) + I2(g) = 2HI(g)；H = +52kJmol-1的叙述中，正确的是（ ）A1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ热量B1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ热量C1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol HI气体需吸收52kJ热量D1molH2(g)与1molI2(g)完全反应放出26kJ热量21gC与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kj的热量，相应的化学方程式正确的是 （ ） w.w.w.k.s.5.u.c.o.m AC + H2O = CO + H2 H = + 10.9 kJmol-1BC(s)

13、+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) H = + 10.9 kJmol-1CC(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H = + 131.28 kJmol-1D1/2C(s) + 1/2H2O(g) = 1/2CO(g) + 1/2H2(g) H = + 65.64 kJmol-1小结布置作业还原性，要选择一些具有氧化性的物质如：H2O2、高锰酸钾、I2水等。观察、记录现象思考写出：SO2+H2O2=H2SO4BaCl2+H2SO4= Ba SO4+2HCl动手实验，观察现象、体会SO2的还原性让学生亲身体验，参与课堂，获取感官认识。使用学生熟悉物品进行实验，激发

14、学生学习兴趣。培养学生归纳、表达能力体验自主设计实验获得成功的喜悦。同时纠正、指导学生使用PH试纸的规范操作。创设实验加深学生对可逆反应的认识引导学生用理论指导实验设计。认识到验证实验的要求：现象明显是选择合适的反应物的前提。从氧化还原角度来完成相应的化学方程式，从而提高学生的逻辑推理能力。为学生动手创造机会，加深对二氧化硫还原性的认识。板书设计一、化学反应中的热量变化1.放热反应和吸热反应： 放热反应 吸热反应2.常见的放热、吸热反应常见放热反应： 常见吸热反应：3.热化学方程式：定义： 书写热化学方程式的注意事项：专题二第二单元（第二课时）化学反应中的热量变化教学设计一、教学目标：（一）知

15、识与技能：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：化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量2了解提高燃料的燃烧效率的方法，认识到合理利用化石燃料，开发高效、清洁能源的重要性（二）过程与方法：通过生产生活中的实例，了解化学能与热能的相互转化，了解提高燃料的燃烧效率、合理利用化石燃料和开发高能清洁燃料的重要性（三）情感与价值观：认识合理利用化石燃料的重要性，以及当前使用化石燃料亟待解决的问题和解决问题的研究方向，培养学生的环境保护意识和社会责任感，加深对化学在解决能源问题中所起的重要作用的认识二、教学重、难点和突破方法教学重点：如何合理利用化石燃料，提高燃料的燃烧效率，开发高

16、效、清洁能源的重要性教学难点：从微观结构理解化学反应中能量的变化三、教学过程设计如下：教学环节教师活动学生活动设计意图环节一：复习、联想导入新课引入新课我们所使用的燃料主要是化石燃料。化石燃料是经过亿万年才形成的蕴藏量有限的非再生能源，而随着社会的发展，人类对能源的需求量越来越大。你知道：化石燃料指的是哪些燃料？三大化石燃料指的是： 、 、 ，其中，“ ”被称为工业粮食，“ ”被称为工业血液。 的主要成分是 ，它是最简单的有机物，俗称“ ”或“ ”。过渡人类自从懂得了用火，便以草、木为燃料。质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等。这是为什么？二燃料燃烧释放的热量讲解化学能是贮存于化学物

17、质的能量，物质不同，所具有的能量也不同，因此完全燃烧时所释放出的能量也就不尽相同。例如：物质天然气石油煤炭氢气甲醇热值/kJg-1约56约48约33约143约23问题讨论：上述几种燃料中，热值含量最高的是 ，最低的是 。 “天然气、石油、煤炭”的热值含量为何都用“约XX”？ 说出稀硫酸与铁反应，氢离子表现氧化性。让学生学会运用氧化还原反应理论，从元素在物质中呈现的化合价分析物质是否表现氧化性或还原性。让学生学会从已有的经验寻找依据。同时让学生悟出稀硫酸氧化性是表现在氢离子上面。为区别浓硫酸的强氧化性作铺垫。环节二：浓硫酸强氧化性探究教学环节三：浓硫酸的吸水性教学环节四：浓硫酸的脱水性教学环节五

18、：浓硫酸还原产物二氧化硫的处理教学环节六：硫酸的制备教学环节七：简介硫酸盐教学环节八：课堂小结同学们想一想是否也有事实可以论证硫酸中的+6价硫也表现氧化性？同学们说，课本介绍铜、碳、铁等能与浓硫酸反应，是否如此？你们怀疑过吗？如何设计验证。请同学们阅读课本P92页实验3及图4-2浓硫酸的性质实验。在学生阅读后进行下面几个教学过程：1、实验改进说明：铜片改成铜丝，铜丝一端卷成螺旋状（增大接触面，提高反应速率），另一端穿过橡皮塞。操作流程改为先往试管中加入浓硫酸，连接好装置后，再将呈螺旋状的铜丝推入浓硫酸中（调控反应的发生与停止）。在氢氧化钠溶液中滴加几滴的酚酞试液（指示氢氧化钠是否消耗完，防止二

19、氧化碳排空）。2、请同学们从左到右观察实验装置图4-2浓硫酸的性质实验，思考每根试管可能发生什么现象，哪一个现象可以验证浓硫酸中的+6价硫表现氧化性？1、 演示实验操作。2、 演示稀释左1试管溶液。同学们，刚才实验验证浓硫酸中+6价在反应中表现氧化性。大家回顾一下稀硫酸（氢离子）能否与铁、铜发生反应？若能反应书写离子方程式，不能反应的说明理由。大家比较三个反应，说明浓硫酸中+6价硫的氧化性比氢离子强还是弱？归纳浓硫酸具有强氧化性。同学们再仔细观察浓硫酸与铜反应的化学方程式，分析一下在这个反应中，浓硫酸除了表现强氧化性，还表现了什么性质？浓硫酸的强氧化性除了表现在能与铜反应，还表现在哪些事实上？

20、同学们能否依据氧化还原反应的特点，归纳出浓硫酸的强氧化性可以表现与哪类物质可能发生反应。下面给大家播放碳、铁分别与浓硫酸反应的实验。请同学们书写碳与浓硫酸共热的化学方程式，说明在此反应中浓硫酸表现了什么性质。请同学们描述铁在常温与浓硫酸接触的现象。没有明显现象，是没有发生反应吗？如果有发生什么反应，大家查找一下课本提供的信息，解答上面问题。归纳浓硫酸的强氧化性本质是体现在+6价的硫上面。过渡除此浓硫酸还有哪些不同于稀硫酸的特性。浓硫酸可用作干燥剂，是利用浓硫酸吸收湿存水，浓硫酸能吸收化合物中的结晶水吗？演示课本P91页实验1为什么大家会观察到胆矾由蓝色晶体变为白色粉末呢？硫酸铜固体是白色的粉末

21、。大家书写一下胆矾和硫酸铜（白色）的化学式，比较一下它们的组成，现在知道为什么胆矾由蓝色晶体变为白色粉末的原因吗？由此说明浓硫酸能否吸收化合物中的结晶水吗？小结：浓硫酸的吸水性表现于吸收水，可以是吸收湿存水，也可以是吸收化合物中的结晶水。浓硫酸不仅可以吸收湿存水，还可以吸收化合物中的结晶水；水是由氢、氧元素组成，且原子个数比为2：1，浓硫酸能否将化合物中的氢氧按原子个数比为2：1夺取出来呢？如果行，这种性质还称为吸水性吗？演示P91页实验2，同学们按以下提示观察现象：（1）观察蔗糖颜色。书写蔗糖的分子式。（C12H22O11）（2）观察蔗糖随浓硫酸加入颜色、体积发生的变化。（3）观察品红溶液颜

22、色的变化。同学们观察到的哪个现象可以说明蔗糖中的氢氧元素丢失了。说明浓硫酸具有什么性质。除了观察到蔗糖由白色变为黑色，还看到什么现象。黑色物质体积增大，品红溶液褪色，为什么会伴随着这些现象的产生？前面几个演示实验都设置了用氢氧化钠溶液吸收尾气的处理，你知道为什么？工业生产和日常生活硫或硫的化合物是如何形成硫酸酸雨的呢？请同学们用物质转化图表示从硫或硫的化合物转为硫酸的过程。同学们通过对硫酸的了解，从造福于人类的角度来评价，你认为有必要生产硫酸吗？工业上如何生产？工业生产上硫酸的原理与产生酸雨的反应原理类似。书写二硫化亚铁产生二氧化硫的化学方程式硫酸工业生产是通过哪些设备来实现不同价态含硫物质的

23、转化呢？请同学们观察P91页图4-4硫酸制备流程。工业生产出来的硫酸除了可以稀释成稀硫酸，还可以作为基础原料制备硫酸盐，如硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁等，这些硫酸盐有什么性质和用途？请大家阅读课本P93页资料卡。硫酸工业生产出来的浓硫酸贮藏于铁制容器中，如果取用时没有随手封闭容器，日久后将发生浓硫酸泄漏，根据你对硫酸的了解，解释上面提到的现象。列举课本介绍的铜、碳、铁等能与浓硫酸反应的事实。回答应该不一。设计实验验证。学生倾听。学生观察图示，领悟实验装置设计的目的，左1试管实验验证铜与浓硫酸能否反应，左2试管实验验证浓硫酸中的硫元素是否从+6下降到+4，即由硫酸转为二氧化硫。右1试管，吸收可能产生

24、的二氧化硫，防止二氧化硫排空，污染大气。学生观察、记录实验现象，得出结论。品红溶液褪色。浓硫酸中的硫表现氧化性，推导产物有二氧化硫、硫酸铜和水的生成。写出化学方程式。Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O学生回答稀硫酸能与铁反应，而不能与铜反应。 依氢离子不能氧化铜，而浓硫酸中的+6价硫能氧化铜，所以浓硫酸中的+6硫的氧化性比氢离强。 酸性。与碳、铁、铝等一些还原剂反应。学生观察现象，感受碳、铁能与浓硫酸加热反应学生书写碳与浓硫酸共热的化学方程式，说明在此反应中浓硫酸只表现强氧化性。没有明显现象。有。在常温下浓硫酸遇铁铝，表现了强氧化性，使铁、铝表面形成一层致密的氧化膜，隔绝了浓硫酸

25、与铁、铝接触，使反应即刻停止。学生倾听，归纳小结浓硫酸的强氧化性。吸水性学生观察胆矾晶体颜色、状态的变化，描述实验现象学生思考。浓硫酸夺走了结晶水能。称为脱水性。白色。蔗糖由白色逐渐变黑色。体积由小变大。 品红溶液褪色。蔗糖由白色变为黑色，即蔗糖转为碳，失去了氢氧元素。说明浓硫酸具有脱水性。因为蔗糖脱水生成的碳能与被浓硫酸氧化转为二氧化碳气体，同时浓硫酸被还原转为二氧化硫气体，使得生成的碳体积膨胀，品红褪色。因为浓硫酸被还原的产物二氧化硫有毒，不能直接排空，硫（或硫的化合物）二氧化硫三氧化硫硫酸或硫（或硫的化合物）二氧化硫亚硫酸硫酸硫酸是工农业生产、科学研究不可缺少的化工原料，利用它可以制备胆

26、矾、明矾、石膏等，利用它可以调节溶液的PH等，它能除金属氧化物，也能溶解金属，使用保存不当会腐蚀金属，造成金属浪费。只要使用得当，硫酸会对人类作贡献。所以有必要生产硫酸。 学生以硫为原料书写生成硫酸的化学方程式学生观察图示，了解每一主要设备的反应原理。学生阅读课本P93页资料卡。学生复习小结。引导学生进入探究浓硫酸强氧化性。学会质疑，懂得用实验的方法进行验证。让学生了解书本介绍的实验装置不一定是最佳的，有的还可改进和完善。让学生学会在实验前应先明确实验的目的，重点观察的目标，欲捕捉的现象。让学生通过重点观察品红是否褪色的实验现象，从感性上认识浓硫酸中的+6硫表现氧化性。学生根据现象，推测结论，

27、养成用化学方程式表达化学反应的习惯。引导学生通过联系、对比浓、稀硫酸与铜及稀硫酸与铁反应，让学生感悟浓硫酸具有强氧化性，氢离仅有弱氧化性。全面地认识硫酸在反应中表现出的性质。 让学生直观感受浓硫酸的强氧化性。让学生巩固分析浓硫酸在具体的反应中表现出的性质，同时促进学生用化学方程式表示化学反应的习惯养成。让学生体会浓硫酸的氧化性是很强的。承上启下的作用。引发学生思考吸水性的本质。让学生直观感受浓硫酸也能吸收化合物中结晶水。了解学生的自主学习效果。同时起了承上启下的作用。使学生理解脱水性的本质。（区分于浓硫酸的吸水性），同时也巩固浓硫酸能与碳反应的知识点。承上启下。为硫酸工业生产原理教学作铺垫。使

28、学生懂得用转化图归纳硫和含硫的化合物的转化关系。使学生悟出事物的多面性。使学生学会迁移知识提出硫酸生产的途径。让学生将设备与反应原理联系起来。让学生了解几种常见的硫酸盐。巩固所学的知识。板书设计：一、 稀硫酸的酸性：酸类物质：H2SO4=2H+SO42-二、浓硫酸的特性1、强氧化性（1）与大多数金属反应：Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+H2O常温下，浓硫酸遇铁铝发生钝化。 （2）与非金属单质反应： C+2H2SO4=CO2+SO2+2H2O （3）与其它还原剂反应： 2、吸水性：浓硫酸可吸收湿存水和结晶水。3、脱水性： 夺取含有氢氧元素化合物中的氢氧原子（个数比为2：1）。三、硫酸的工

29、业制备（1）将硫或含硫氧化物氧化成二氧化硫S+O2=SO2 或 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2（2）将二氧化硫氧化成三氧化硫： 2SO2+O2=2SO3（3）用水吸收三氧化硫生成硫酸： SO3+H2O=H2SO4四、硫酸盐专题四第二单元第一课时氮氧化物的产生及转化教学设计教学目标：（1）、了解氮元素在人类生命和生活中的重要意义。从化合价的角度理解N2的化学性质理解NO、NO2的化学性质，能够正确书写有关反应方程式。（2）、知道含氮化合物的应用对社会产生的积极作用和对环境的污染和防治方法。（3）、通过氮气和氧气的反应的实验探究，使学生体验实验探究的过程和乐趣。（4）、通过交流研讨、观察、思考等过程训练科学的学习方法。教学重难点（1）、教学重点：氮及氮的氧化物的性质及相互转化及汽车尾气的防治；（2）、教学难点：与反应转化成为的实验探究；【教学过程】本课时教学流程设计如下：步骤教师活动学生活动目标说明课前准备1、 课前教师先让演示实验进行8分钟（该实验时间较长）2、 播放希望在田野的歌曲。倾听为本节课的顺利开展做好基础工作。情景导入展示课件：展示氮元