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化学反应与能量精选(九篇)

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化学反应与能量

第1篇:化学反应与能量范文

本章共三节,可分为两个部分——化学反应能量、化学反应速率和限度,它们都属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时,它们又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关。因此,化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及条件控制对化学反应的重要性,决定了本章学习的重要性。

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,而在选修模块“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和能量、化学反应速率和化学平衡的原理。因此,本章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。

通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识;通过对新型化学电源开发利用的介绍,学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会;通过对化学反应速率和限度的讨论,学生将从原理上加深对化学反应条件的认识。这些都会增进学生对化学的兴趣和情感,体会化学学习的价值。

由于本章内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排,体现了学习的阶段性和层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,因此,教师在教学时要充分注意到这一点。既要加强教学内容与实际的联系,体现化学的实用性和重要性,又要注意知识的前后联系和阶段性、渐进性,把握教材内容的深度、广度,防止任意拓宽加深,增加学生负担。

第一节化学能与热能

第1课时

教学目标:

1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式,能根据事实判断吸热反应、放热反应,能说出中和热的涵义。

2、通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法。

3、通过实验发展学习化学的兴趣,进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。

重点难点:吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。

教学过程:

[创设问题情景]

在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象?触摸试管外壁时有何感觉?说明什么问题?并要求学生写出反应方程式。

[结论]

生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙,试管发烫,说明反应放出了热能。

[设问]

热能是能量的一种表现形式。那么,除刚才的这个反应,其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢?其表现形式又是怎样的?根据你已有的知识经验举例说明。

[学生举例、说明]

[归纳小结]

物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,这些能量变化通常又表现为热量的变化。

[设疑]

那么,化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢?这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨,从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。

[学生分组实验]

见教材实验2-1。

[思考与讨论]

用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,那么,你将采取哪些简单易行的办法

来了解反应中的热量变化?各有什么优缺点?

[反思、交流与评价]

1、实验过程中,你自己最满意的做法是什么?最不满意的做法是什么?

2、在思考、讨论的过程中,其他同学给了你哪些启示?你又给了他们哪些启示?

[演示实验]

见教材实验2-2

[思考与讨论]

1、通过观察实验现象,你得出了哪些结论?写出反应方程式。

2、你觉得做这个实验时需要注意哪些问题?还可以做哪些改进?实验中对你最有

启发的是什么?

[小结]

化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化,有的放热,有的吸热。

[设疑]

通过前面的学习,我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的,而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的,那么,作为一类重要而常见的反应,酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢?下面,请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。

[学生分组实验]

建议按教参P22页的三组对比实验进行。

[讨论与交流]

1、通过实验,你得出什么结论?如何解释?

2、通过这个实验,你学到了哪些知识?学会了哪些研究方法?

3、要明显的感知或测量反应中的热量变化,实验中应注意哪些问题?如何减小你与同组同学的实验结果的差异?

4、听完其他小组的汇报,发现他们的哪些做法比你们好?哪些不如你们的好?你现在是否又有了新的想法?假如要让你设计一个能较准确地测量反应中热量变化的装置,它的大体构造是怎样的,你可以和同学交流探讨共同确定。

[教师讲解]

1、中和反应都是放热反应。

2、三个反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但本质是相同的,都是氢离

子与氢氧根离子反应生成水的反应,属于中和反应。由于三个反应中氢离子与氢氧根离子的量都相等,生成水的量也相等,所以放出的热量也相等。

3、中和热:酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称为中和热。

4、要精确地测定反应中的能量变化,一是要注重“量的问题”,二是要最大限度地

减小实验误差。

[总结]

本节课我们结合已有的知识经验,以实验为主要的研究手段,初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。相信通过学习,同学们会有许多收获。但是,随着学习的深入,也必然会有更深层次的问题涌现出来,比如:化学反应中为什么伴随有能量的变化?为什么有的反应放热,有的反应吸热?如何来合理地表达反应中的能量变化?等等。这些问题我们将在下一节课上进一步探讨。

补充练习

1、下列反应中属吸热反应的是()

A镁与盐酸反应放出氢气B氢氧化钠与盐酸的反应

C硫在空气或氧气中燃烧DBa(OH)2•8H2O与NH4Cl反应

2、下列说法不正确的是

A化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化

B放热反应不需要加热即可发生

C需要加热条件的化学反应都是吸热反应

D1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。

3、城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是CO、H2的混合气体,它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得,故又称水煤气。试回答:

(1)写出制取水煤气的主要化学方程式————————————,该反应是——————反应(填吸热、放热)。

(2)设液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8),其充分燃烧后产物为CO2和H2O,试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需氧气的质量比。

4、比较完全燃烧同体积下列气体需要的空气体积的大小:

天然气(以甲烷计)、石油液化气(以丁烷C4H10计)、水煤气(以CO、H2体积比1:1计)

5、两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应,乙说

反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗?为什么?

答案:1.D2.BC3.(1)C+H2OCO+H2吸热(2)70:114.石油液化气>天然气>水煤气5.略第一节化学能与热能

第2课时

教学目标:

1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因,初步学会热化学方程式的书写。

2、能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。

2、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”,初步建立起科学的能量观,

加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。

重点难点:

1.化学能与热能的内在联系及相互转变。

2.从本质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。

教学过程:

[导入]

通过上节课的学习,我们对化学反应中的能量变化有了初步的认识,知道了反应中

的能量变化通常表现为热量的变化——放热或者吸热,也了解了中和热的概念。那么,很多同学也许会有这样一些疑问:化学反应中为什么会有能量变化?为什么不同反应的热效应不同?本节课,我们将围绕这些问题,先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密,然后介绍反应中热效应的表示方法,最后再谈谈化学在能源开发、利用中的作用和地位。

[创设问题情景]

氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?

[学生思考、讨论]

氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。

[进一步思考]

反应中的热量由何而来?氢气和氯气反应的本质是什么?

[学生思考、讨论]

从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。

[教师补充讲解]

化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键,1molCl2中含有1molCl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1molCl-Cl键要吸收242kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431kJ的能量。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。

[归纳小结]

1、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、能量是守恒的。

[练习反馈]

已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH-O键要放出463kJ的能量,试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。

[讲解]

刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因,那么,又怎样从宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢?各种物质中都含有化学键,因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同,因而所包含的化学能也不同。在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变,如H2与Cl2、O2的反应。那么,一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?

[学生讨论、交流]

1、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量取决于反应物

的总能量和生成物的总能量的相对大小。

2、画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图。

[思考与分析]

甲烷燃烧要放出热量,水电解产生氢气和氧气,试从化学键和物质所含能量的角

度分析气原因,并说明反应过程中能量的转变形式。

[提出问题]

前面我们通过对具体反应的分析,从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量变化的主要原因,知道了化学能和其它能量是可以相互转变的,还知道化学反应中能量变化通常表现为热量的变化。那么,怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢?你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法,并对其他同学提出的表达方式作出评价。

[教师讲解]

热化学方程式的含义及朗读和书写的注意点

[练习反馈]

乙炔(C2H2)气体在氧气中完全燃烧会放出大量的热,形成高温火焰,可以用于焊

接或切割金属。已知0。5mol乙炔完全燃烧生成液态水会放出649kJ的热量,试写出

反应的热化学方程式,并计算1Kg乙炔完全燃烧放出的热量。

[教师讲解]

乙炔是一种重要的烃类,煤、石油、天然气的主要成分也是各种烃类,它们在燃烧

时都会放出大量的热,所以煤、石油、天然气在能源中扮演了极为重要的角色,对促进

人类社会的发展具有重要的作用。

[阅读相关图片、资料或播放录像]

[思考、交流]

根据你的经验体会,谈谈你对当前能源利用、开发及能源危机的看法。

[总结]

化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其它

能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决

日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。

补充练习:

1、下列说法不正确的是()

A化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化

B物质燃烧和中和反应均放出热量

C分解反应肯定是吸热反应

D化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量

2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是()

A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生

C反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D吸热反应在一定条件下也能发生

3、有专家指出,如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实,则下列说法中,错误的是()

A可消除对大气的污染B可节约燃料

C可缓解能源危机D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源

4、已知破坏1molNN键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值,并写出反应的热化学方程式。

第2篇:化学反应与能量范文

关键词:化学反应;反应热;燃烧热;中和热;焓变;盖斯定律

化学反应与能量在每年的高考中都会出题,然而从我所教的学生来看,他们却经常混淆几个概念,也有学生对热化学方程式的判断不熟练,对应用盖斯定律书写热化学方程式特别是计算反应的焓变值力有不逮。

现在我就教学过程中发现的学生的一些问题列出来进行说明和分析。

一、一些易混淆的说法和概念

热化学部分有一些相似说法和概念学生容易混淆而出错。有些学生认为:吸热反应一定需要加热条件才能发生、放热反应一定不需要加热条件、放热越多的反应焓变值越大、有热量放出的过程一定会是放热反应、键能越大物质所含能量越高……

二、热化学方程式正误判断中易混淆或弄错的几类情况

1.热化学方程式中物质聚集状态不写或错写

如:氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol书写热化学方程式H2(g)+■O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ/mol(这个方程式就属于水的聚集状态标错)

2.反应热ΔH的单位不写或错写

如:H2(g)+■O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol(这个方程式就属于焓变的单位标错)

3.ΔH的数值大小与方程式中各物质化学计量数不对应

如:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol书写热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol(这个方程式就属于焓变值与化学计量数不对应)

三、用盖斯定律书写某热化学方程式不熟练或不会处理

应用盖斯定律来书写热化学方程式或计算热化学反应的焓变其核心是热化学方程式的叠加。即从题目给定的多个热化学方程式中选择合适的几个通过一定的比例加减(反应物加减反应物、生成物加减生成物、焓变值加减焓变值)来得到我们想要的热化学方程式。

解题思路:先比较要写的热化学方程式与已知的相关热化学方程式的主要不同,找出无关的物质并变换化学计量数使其相同,再通过对已知热化学方程式加减消去,然后算出新方程式的焓变。

注意事项:(1)热化学方程式同乘以某一个数时,反应热的数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时,同种物质的同种状态可以相加减,反应热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时,H的“+”“-”号必须随之改变。

例题:已知

①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol

②H2(g)+■O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol

③CO(g)+■O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol

请用所给出的有关反应写出石墨与水蒸气反应的热化学方程式。

解析:解答本题可以采用方程式叠加法。因为目标是写出C(s,石墨)与水蒸气反应的热化学方程式,故需先找到含C(s,石墨)H2O的方程式,另还需找到无关物质CO2,并想办法将其加减消去。综合考虑,应该用①-②-③可得到C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol。

小结:根据盖斯定律,化学反应不管是一步完成还是几步完成,其反应热是相同的,也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与具体的反应进行途径无关。这也是我们能够用多个热化学方程式相加减的核心。

参考文献:

[1]贾凤山.走向高考化学[M].人民日报出版社,2010.

第3篇:化学反应与能量范文

一、内因

内因是主要因素,指化学反应速率是由物质的性质和反应历程决定的。

二、外因

外因即外界条件对化学反应速率的影响。

1.化学反应与活化分子。化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞。能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞;不能发生化学反应的碰撞称为无效碰撞。能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。

活化分子——有效碰撞——化学反应

2.外界条件对化学反应速率的影响。对同一个化学反应来讲,外界条件不同,反应速率不同,我们学习的重要的外界条件为浓度、温度、压强、催化剂等。

(1)浓度。对一个可逆反应,当其他条件不变时,增大反应物(或生成物)的浓度,正反应(或逆反应)速率立即增大,逆反应(或正反应)速率随后增大;减小反应物(或生成物)的浓度,正反应(或逆反应)速率立即减小,逆反应(或正反应)速率随后减小。因为,在其他条件不变时,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。

反应物浓度增大——活化分子数增多——有效碰撞的次数增加——化学反应速率增大

因此,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率,减小反应物的浓度可以减小化学反应速率。注意:对于纯液体或固体物质,可以认为它们的浓度时一个“常数”。它们的量的改变对化学反应速率无影响。

(2)温度。当其他条件不变时,升高温度,可以增大正逆化学反应速率,吸热反应增大的程度更大;降低温度,可以减小正逆化学反应速率,吸热反应增大的程度更小。因为:在其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,原来能量较低的一部分分子变成了活化分子。活化分子的百分数提高——有效碰撞的次数增加——化学反应速率增大。因此,升高温度可以增大化学反应速率。

(3)压强。对于气体参加的化学反应,当其他条件不变时,增大压强,可以增大化学反应速率,减小压强可以减小化学反应速率。因为当其他条件不变时,增大压强——增大反应浓度活化分子数增多——有效碰撞的次数增加——化学反应速率增大。因此,增大压强增大化学反应速率。

第4篇:化学反应与能量范文

初中化学 课程标准 能量观 微粒观

《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称课标)明确指出,“义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念……”化学能量观是化学观念中的核心观念,需要经过螺旋式递进。2012年修订的三个版本[1-3]的化学教材在不同阶段都有安排,充分体现了学习的阶段性和层次性。要求教师把握好知识深广度,既要符合学生的认识规律和心理特征,又要层层递进,从定性到定量、事实到科学概念来认识并建立化学反应与能量之间的双向关系,引导学生建构适应层次的能量观[4-6]:(1)物质具有能量,不同物质或同种物质的不同状态所具有的能量不同。(2)化学反应过程中,不仅有物质变化,而且有能量变化,伴随化学反应的能量变化有不同的形式;化学能是能量的一种存在形式;能量是影响化学反应的重要因素,化学能与其他能量的相互转化以化学反应为基础和前提,能量不会创生和消亡,只是在转化的过程中有能量转化的效率问题,使能量有所损耗。(3)能源是社会发展的基础,能源的开发和利用离不开化学。(4)微观世界也存在着能量关系,表现为分子间、原子(离子)间、电子与原子核间的相互作用。

一、基于课标的视角,比较、分析三个版本教材能量观的呈现方式

课标中,每个二级主题都从“标准”和“活动与探究建议”两个维度,对化学学习内容进行了说明,还有可供选择的情境素材。其中,在“化学变化的基本特征”二级主题中明确指出:“知道物质发生化学变化时发生着能量的变化,认识通过化学反应实现能量转化的重要性”。笔者尝试基于课标,分析三个版本教材能量观呈现的基本视角(见表1)。

教材还以蜡烛燃烧为素材研究物质的性质和变化,能量观渗透在火焰温度的测定之中,若能在描述“发光、发热、火焰”等具体现象的基础上再提出更为深刻的问题――“为什么化学变化伴随有能量转化?”实验就不再局限于蜡烛燃烧的具体现象和产物的检验上了。使学生了解该反应是持续发生的自发反应,先反应释放的能量可引发后续反应,从而将化学的基本观念与化学过程的方法教育有机地联系起来[7]。

物质的化学变化包括了质的变化、量的变化与能量转化,从能量观的角度理解物质结构及其转化是化学的基本视角。教学过程中,要联系燃料的燃烧、中和反应、葡萄糖在体内氧化释放能量、生石灰与水反应放出的热量能“煮熟”鸡蛋、化学电池等日常现象作为情境素材,通过创设真实的问题情境和建构性的学习,帮助学生理解化学变化和能量变化的密切关系,培养学生学习化学的兴趣和能力。

二、初中化学能量观建构的基本策略

研究化学反应中的能量变化与研究化学反应合成物质同样重要。因此,教师要重视引导学生建构不同知识之间、理论与事实之间、新旧经验之间的有意义联系,在关注情境的选取与创设、问题的构思与引导、内容的组织与呈现、活动的设计与安排的交互过程中经过螺旋式递进,使学生初步认识化学反应中有能量变化,在燃烧和燃料的学习中得以强化,了解如何应用化学变化实现能量的转化和物质、资源的合理利用,形成和发展能量观。

1.借助实验表征建构能量观

借助实验表征,引导学生理解吸、放热除了对温度有影响,还会引起气体压强、体积、溶解度、物质状态等的变化。在不使用温度计的情况下,让学生用手感知,或通过合适的实验装置(如图1、2),借助实验现象,加深学生对化学能量观的理解。

还可以借助铁丝、镁条、氢气的燃烧、干电池和充电电池等实验探究,使学生宏观感知、理解化学体系是一种储能体系,化学反应伴随有能量变化,常见形式是化学能转化为热能、光能、电能,且电能与化学能可以相互转化。借助高锰酸钾加热制取氧气,水的电解,观察二氧化锰、硫酸铜溶液对过氧化氢分解反应的影响等实验,使学生了解有些化学反应需点燃、加热、高温、通电、催化剂等条件,如果没有这个条件反应就不能发生。从而有效调节和控制能量的储存和释放过程,促进或抑制化学反应,使化学反应向着有利的方向发展,明白反应条件对化学反应的重要作用,帮助学生建构能量观。

2.深化对燃料和燃烧的认识,发展能量观

教材中通过大量的事实证明:人类利用燃烧的主要目的是为了获取能源。煤、石油和天然气等化石燃料是当今世界上最重要的能源,资源的浪费主要表现在化石燃料的不充分燃烧上。因此,关于能源问题,一要让学生了解燃料燃烧反应释放能量,帮助学生研究怎样才能使燃料完全燃烧,提高燃烧的效率;二要让学生考虑燃烧的安全问题,学习怎样运用化学知识防火、灭火;三要讲燃料燃烧对环境的影响,怎样减少燃料燃烧时有害气体和烟尘的排放,减少对环境的污染;四要讲燃料的选择与清洁能源的开发利用,讲化学科学为开发清洁、高效的能源能做些什么[8]。利用核心概念的文字表达方式揭示有关燃料问题的化学学科本质(如图3):

图3 燃料燃烧的文字表达式

设置问题组:(1)燃烧能为我们做什么?(2)选择燃料时应综合考虑的因素有哪些?(3)为什么有些物质可以作为燃料,有些则不能?(4)燃烧生成物为什么会对环境产生影响,有哪些对策?(5)物质在化学反应中的能量变化有什么规律?(6)化学反应中的能量变化对我们学习物质的物理性质和化学性质、物质的制备和选择反应条件有什么启示?怎样利用化学反应中的能量?

通过问题组的解决,借助可燃物与氧气发生的剧烈氧化反应,从化学反应热现象认识到通过化学反应可以获得能量,通过对燃烧概念的发展性理解,使学生了解燃烧是强化物质转化伴随有能量变化认识的重要内容,形成对化学反应中的能量变化初步的感性认识;通过对燃烧、缓慢氧化和爆炸发生条件的认识,初步感知可以通过改变反应发生的条件来影响化学反应。了解人类的一切活动都离不开能源,能源居于首位,能源的开发和利用离不开化学,认识化学在提高燃料的燃烧效率中的重要作用,从自我做起,节约能源,引导学生建构能量观。

3.借助微粒观,了解能量观的内涵

微观层面认识能量观,这部分内容既基于物理学习,又与微观世界联系,抽象程度很高,鲁教版以水为例,创设连续性问题情境:在水的状态变化时水分子的能量、运动速率、间隔怎样变化?在水天然循环的各个环节上水分子的能量如何变化?是怎样运动的?以分子或原子不断做无规则运动为切入点,推论出构成物质的微粒具有热能。溶解现象并非单纯的物理现象,其伴随的能量变化涉及微粒的运动和相互间的作用力。物质溶解于水的过程中发生了两种能量变化:溶质的分子(或离子)向水中扩散的吸收热量过程;溶质的分子(或离子)和水分子形成水合分子(或水合离子)的放出热量过程。溶质不同,这两种过程吸收或放出的热量不同,使溶液的温度发生不同的变化。

核外电子运动也是一种能量的反映。元素得失电子的能力取决于原子中电子的能量,元素原子的最外层电子处于较高能量状态,不稳定,原子间通过得失电子或共用电子对的方式成键,使体系能量降低,形成相对稳定的结构。学生形成核外电子运动的能量思维方式,从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等[4]。因此,可把物质转化过程看作是诸存在物质内部的能量(化学能)转化为热能、光能等释放出来,或者是热能、光能等转化为物质内部能量(化学能)被储存起来的过程。在水的电解教学中,若能从微观视角解释为什么水需要通电,引导学生认识分子、原子在化学变化中的行为,深入了解原子的内部结构以及原子核外电子的分布及其在化学变化中的表现,那么学生对化学反应条件对化学反应的重要作用的认识会达到更高的水平[9]。

初中学生的能量观建构是一个不断深化、有机联系、螺旋式上升的结构化内容,随着对能量观认识的不断丰富和发展,将从微观表征对化学和能量关系本质加以构建,形成更合理、完整的能量观。因此,学生能量观的建构应该注重认识和理解的完整性,使学生对学科知识的理解更加本质化,自身的观念更加清晰化,实施以观念建构为本的课堂教学。

参考文献

[1] 王晶,郑长龙主编.全日制义务教育化学九年级上、下册.北京:人民教育出版社,2012.

[2] 王祖浩,王磊主编.全日制义务教育化学九年级上、下册.上海:上海教育出版社,2012.

[3] 毕华林,卢巍主编.全日制义务教育化学九年级上、下册.济南:山东教育出版社,2012.

[4] 梁永平.论化学学习中的能量观建构.化学教育,2008(8).

[5] 姚远远,陈凯.初中化学教科书中能量观的建构.化学教育,2013(5).

[6] 徐敏.中学化学“能量观”的构成要素及内涵.中学化学教学参考,2013(7).

[7] 魏锐,如何由实验观察提出科学问题――以蜡烛燃烧为例,化学教育,2012(1).

第5篇:化学反应与能量范文

关键词:化学;思维;原理

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)19-008-01

一、《化学反应原理》高考中涉及的主要内容及考点预

1、化学反应与能量主要考察热化学方程式及盖斯定律的灵活应用,也可能涉及到图像和活化能,并与生产实际和新型能源相联系。

2、化学反应速率和化学平衡是高考必考内容,也是重点和难点,一般会涉及到图像。考察知识包括速率、化学平衡状态的判断、平衡的移动、化学平衡常数。其中:

(1)绝热情况的分析判断很有可能是考点之一。会涉及绝热情况下反应进行的程度,要考虑放热反应和吸热反应过程中容器温度变化对反应进行程度的影响:对两边气体计量数相等的反应,物质的量虽然不发生变化,但由于温度变化导致压强改变对应产生的影响;温度改变对平衡常数的影响。

(2)对勒夏特列原理的深层次理解也要重视。要明白原理说的是平衡移动方向对外界条件的改变只能减弱而不能从根本上消除。例如升高温度平衡向吸热反应方向移动,但平衡后体系温度会升高;增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,平衡后体系压强会增大,对应的各物质浓度会增大,尤其是对有色物质参与的反应无论平衡向哪个方向移动颜色都会加深。总之,外界条件的改变不可能发生逆转。

(3)与盖斯定律联系起来考察时两个方程式若想加,则总方程式K值为两个方程式K值之积;若两个方程式相减,则总方程式K值为两个方程式K值之商。

(4)催化剂对化学反应的影响也可能做为考点,也可能会对催化剂的用量对化学反应的影响做分析判断。

3、对原电池原理的考察,可能偏向于新型电池。类型可能有:新型燃料电池,尤其是熔融盐燃料电池是重点。其中,含碳燃料电池用碳酸盐,含氮燃料电池用硝酸盐,含硫燃料电池用硫酸盐。对应的酸根离子起调节溶液电荷的作用。另外,新型锂离子电池也是考察重点。以判断电子离子移动方向、电极方程式的书写、电量的计算为形式。

4、对离子平衡、PH值、离子浓度大小、盐的水解、溶度积考察可能与化学工艺流程结合起来,以图示形式出现。涉及内容有离子浓度大小比较、计算、离子方程式的书写、平衡移动的判断、电荷守恒、物料守恒、质子守恒的判断与计算。溶度积的比较计算、还可能涉及氧化还原反应的判断。

二、题型预测

化学反应速率与化学平衡既可能单独成一个大题,也可能与化学反应与能量、原电池原理搭配成题。若单独成题则可能难度较大,且考察比较全面,涉及到化学反应速率和化学平衡及平衡常数。若搭配成题,难度可能降低,考察不可能太全面。

电解质溶液的考察很可能与化工生产实际相结合单独成题,若是这样,同样考察比较全面。涉及内容有化学反应,电离平衡、盐的水解离子浓度大小判断及计算、沉淀溶解平衡的建立与移动,物质的分离操作,还可能涉及到氧化还原反应的判断与方程式的书写。

三、题型举例

例题1:(模块单独成题型) Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4―SOCl2.电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 ===4LiCl +S +SO2.请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为__________,发生的电极反应为__________________;

(2)电池正极发生的电极反应为_____________________________________;

(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2 中,反应的化学方程式为______________________________。

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是_________________________。

(5)用此蓄电池电解含有0. 1 mol CuSO4和0. 1 mol NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是________L,将电解后的溶液加水稀释至1 L,此时溶液的pH=____________。

例题2:(模块搭配成题型)氢气和氨气都属于无碳清洁能源。(1)镍氢碱性充电电池被誉为“绿色化学电源”,充电、放电时的反应为: 放电时,正极的电极反应式为:_________________________ , 充电时,该电极应与电源的 (填“正”或“负”)极相连。

(2)氨在空气中燃烧,生成水和氮气。已知:

则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为:

(3)研究表明工业上合成氨反应( )在25℃、400℃的平衡常数分别为5×105和200,

①合成氨是 反应(填“放热”或“吸热”)。

②合成氨选择400~500℃原因是:。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,下表中为各物质在不同时刻的浓度。

0―5 min,H2的平均反应速率 = 。反应在5分钟时,条件发生了改变,改变的条件可能是 (填序号)。a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加氢气的浓度 d.分离出NH3

(4)在- 50℃时,液氨中存在电离平衡 ,离子积常数K=c(NH+4)・c(NH―2)。若一定条件下,平衡时c(NH―2)=1×10-15 mol・L-1,下列说法正确的是_________(填序号)

a.在液氨中加入NaNH2,液氨的离子积常数增大

第6篇:化学反应与能量范文

关键词:手持技术;反应热;热化学方程式

文章编号:1008-0546(2012)11-0069-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.028

一、设计思路

能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础,而化学反应中所释放的能量是当今世界上最重要的能源,因此在新课程别突出了化学反应与能量转化这部分内容。新课程标准强调:“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”[1]。本课通过生活实例引入,激发学习热情,然后通过三个定性实验让学生亲身感受化学反应中的热量,在此过程中,产生认知冲突,接着教师利用传感器实验解惑,体现了定量实验的重要性。其后,通过一些具体反应实例归纳了常见的放热和吸热反应,从具体到一般,符合认知规律。接下来,不同于常规思路,并不讨论化学反应中热量变化的原因,而是讨论“在化学方程式中如何体现热量的变化”,即从定量的角度研究化学反应中的热量,自然引出热化学方程式,过渡自然。在此部分教学中,注重学生参与,利用“任务驱动”模式,变被动为主动,通过课本信息的阅读,促进学生阅读能力、知识迁移能力以及分析归纳、语言表达等能力的提高。基于“从生活到化学,化学回归生活”的教育理念,本课以自热饭盒引入,最后又以此结课,首尾呼应,真切的让学生体会到我们的化学是真实有用的化学。

二、教学设计与流程

【课的引入】视频短片——广告:自热饭盒。

【提出问题】已知自热饭盒的底部分别放置有CaO粉末和水,请问自热原理是什么?

【学生分析】CaO和水反应生成Ca(OH)2的同时,放出大量的热,加热米饭。

(设计意图:通过观看视频,了解化学反应中热量的应用,激发学习兴趣,同时从生活走进化学亲切自然。)

【总结】研究表明,在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然伴随有能量的变化,而能量的变化又主要表现为热量的变化。

【学生实验】通过三个小实验来切实感受化学反应中的热量变化。

实验一:向试管中放入一段用砂纸打磨过的镁条,加入约5mL稀盐酸,用手感知试管外壁温度的变化。

实验二:将适量Ba(OH)2·8H2O(s)和NH4Cl(s)置于保鲜袋中混合,迅速扎紧袋口,用手感知保鲜袋外部温度的变化(友情提醒:实验过程中不要打开保鲜袋口)。

实验三:各取25mL 0.25mol/L盐酸和0.25mol/L氢氧化钠溶液,在烧杯中进行中和反应,用手感知烧杯外壁温度的变化。

(设计意图:通过真实实验探究,亲身感受化学反应中的热量变化,调动学生学习的积极性)

【汇报结果】实验一:试管外壁发烫,温度升高,说明此反应放出热量。

实验二:保鲜袋外部温度降低,说明此反应吸收热量。

实验三:用手触摸烧杯外壁无法感知温度变化。

【质疑】实验三中烧杯中液体温度是否一定没有发生变化呢?如何准确判断?

【讨论】部分学生知道酸碱中和反应会放出热量,但此处并未感触到温度的升高,产生认知冲突。学生提出可以用温度计进行定量测量。

【教师实验】(指出用温度计是可行的)借助于高科技手段-手持技术来实时监测烧杯中液体温度的变化。

如图1安装实验仪器。点击传感器操作界面中“采集”按钮,传感器开始采集烧杯中温度数据,计算机屏幕适时记录烧杯中温度变化。如图2所示,图中曲线所示为向盐酸中加入氢氧化钠溶液后液体温度的变化。

(设计意图:此处的实验揭示采用了完全不同寻常的传感器实验,将高科技实验手段应用于简单的实验,揭示了科学的真理,学生在此过程中深入感受到了科学探究的严密性,科学思维的广度得到拓展。且传感器实验新奇,大大提高了学习兴趣。)

【学生观察】根据图像,明显看到在倒入氢氧化钠溶液的瞬间,体系的温度突然升高。同时温度只升高1.3度左右,因此我们的触觉无法感知,以上实验说明酸碱中和反应也会放出热量。

(此处观察时,学生首先看到液体温度在升高,但不一定注意到温度升高的数值,教师适时提出图像的观察分析需定性定量相结合,使学生的图像分析能力得到提高。)

【总结】有的化学反应放出热量,有的吸收热量。据此可将化学反应分为放热反应和吸热反应,这是化学反应的又一种分类方法。

【提出问题】根据大家生活经验和已有化学知识,请指出下列反应是放热反应还是吸热反应?

1. CaO与H2O的反应

2. 金属与酸反应

3. Ba(OH)2·8H2O(s)和NH4Cl(s)反应

4. 盐酸和氢氧化钠中和反应

5. 高温锻烧石灰石

6. 木炭的燃烧

7. 炸药的爆炸

8. 木炭与水蒸气高温得到水煤气的反应

9. 高温下木炭与CO2反应生成CO的反应

10. 铝热反应

【汇报结果】1、2、4、6、7、10为放热反应

3、5、8、9为吸热反应

【教师归纳】常见的放热反应有:

a.所有燃烧反应

b.酸碱中和反应

c.金属与酸生成气体的反应

d.大多数的化合反应

e.铝热反应

常见的吸热反应包括:

a. Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)

b. C(s)+CO2(g)2CO(g)

第7篇:化学反应与能量范文

苏教版高中化学教材中,一共有化学家眼中的物质世界、从海水中获得的化学物质、从矿物到基础材料、硫(氮)和可持续发展、微观结构与物质的多样性、化学反应与能量转化、有机化合物的获得与应用等七个专题涉及相关的实验内容,而且这七个专题又细分成相关的栏目,可以说苏教版高中化学教材的实验内容已经初具规模.但是,完全按照课本上的实验操作,未必能达到预期的实验效果.因此,教师需要将实验内容与社会上的实际活动相结合,对实验内容的课堂流程进行优化设计.

二、苏教版高中化学实验课堂流程的优化设计措施

1.坚持以学生为主体,调动学生积极动手参与实验

苏教版高中化学实验涉及很多演示实验,虽然演示实验可以突出教学重点,而且比较规范和安全.但是演示实验忽视了学生的参与度,这种被动接受的课堂实验,不利于培养学生综合知识的运用能力,而且降低了高中化学课堂的教学效率.对此,在苏教版高中化学实验课堂上,教师要坚持以学生为主体,采取分组实验等方式,引导学生积极参与到实验过程中.在实验中,教师可以巧妙地设置问题,让学生亲自动手去探寻解决途径,提高学生的实际操作能力,培养学生的思维能力和创新精神.

2.发挥教师的引导作用,优化教学实验条件

在任何的教学中,教师对学生的导向作用都非常重要.在苏教版高中化学教材中涉及许多实验,其实验的最终效果一般都是以相关化学现象表现出来,而这种化学现象表现的明显与否,直接关系到实验效果、学生对实验过程和结果的正确认知.这时教师要充分发挥实验对学生的引导作用,优化实验条件,从而实现预期的实验效果.例如,在讲“化学反应与能量转换”时,涉及“温度、催化剂对反应速率的影响”的实验.在进行常规实验后,教师可提出诸如“人们为什么使用电冰箱储存食物?”等贴近生活中的问题,并通过多媒体、实际操作等手段,向学生介绍该学习内容.由于这种现象是实际存在的,能够引导学生对该部分实验进行掌握,同时清晰地显示实验现象,从而达到预期的实验效果.

3.创新实验方法,引入多媒体实验教学

随着信息技术的日益革新发展,多媒体技术被广泛运用到日常的工作、学习和生活中.针对苏教版高中化学实验课堂流程的优化设计,教师可引入多媒体实验教学,创新实验方法,不仅可以提高实验教学效率,还可以增强实验教学的规范性和安全性.例如,在讲“铁、铜的获取及应用”时,对它们的氧化物性质研究等实验,因受客观条件的限制,实验时间较长,而且效果不明显,教师可以充分利用多媒体技术,通过播放相关的多媒体课件,用影像资料来刺激学生的视觉和听觉,帮助他们了解实验的全过程以及最终的实验效果,这样就可以弥补实验的缺陷,突破客观条件的限制,得到最终的实验教学效果.

4.转换实验模式,由验证实验向探究实验转化

第8篇:化学反应与能量范文

一、紧密联系生活,建立自身经验与新知识间的联系

建构主义学习理论认为学生并不是空着脑袋参与学习的,而是会带入自己的体验以及对世界的认识,学生的认识是学习成功的前提,因此教师要努力创设符合教学内容要求的情境,帮助学生建立新知识与自身经验之间的联系,实现对当前所学知识的意义建构。如能量的转化与煤、家庭液化石油气等燃料,化学反应速率与蜂窝煤的使用、冰箱保存食品、加酶洗衣粉,原电池与日常生活中的各种电池等,都是学生在日常生活中或过去已了解的经验,以此引入课题,学生能主动创造条件,身临其境,逐步深化自己对新知识的领悟。

传统的教学方法过分注重教师的主导地位,忽视学生的主观能动性,教学方式多采用注入式、灌输式,往往重记忆轻理解、重结论轻过程,这样学生记住的知识常常是片面的、零碎的,具体应用时提取知识相当困难,导致知识与应用能力严重脱节。化学反应原理教学中如果只注重把原理、规律直接灌输给学生,这对学生能力的提高是毫无帮助的。教师必须引领学生循着原理、规律的链条,实现每一环节新的知识点的累积,使学生既能利用已有的知识结构同化新知识并顺应新知识,及时实现旧知识结构的改造与重组,逐渐形成完整的、结构化的化学反应原理知识体系,使学生在应用中达到随心应手的程度。

二、创设问题情境,激发学生主动建构的意识

建构主义学习理论认为学习过程是学习者以自己的知识和经验为基础,积极、热情、主动地将新知识融入既有的知识结构与知识体系的过程。因此教师的一项主要工作就是积极为学生创设问题情景,激发学生主动思考、探究,使学生在新旧知识的交互作用中构建完善的、有序的知识框架。我们教师要注意从旧知识的拓展中创设新问题,引发学生内心冲突,动摇原有的认知结构平衡,从而激发学生学习新知识、探索新事物的兴趣。如“难溶电解质的溶解平衡”,它是化学平衡理论的延续,教学过程中可以先通过化学平衡及其特点激活旧知识,然后提问:饱和NaCl溶液中析出晶体有哪些方法?学生回答:蒸发结晶、降温结晶。追问:还有吗?实验:4mL饱和NaCl溶液中滴加1—2滴浓盐酸瞬间析出大量晶体。问:析出的晶体是什么?浓盐酸起什么作用?学生讨论:加入浓盐酸增大了Cl-的浓度。问:为何增大Cl-的浓度能析出NaCl晶体?由于前面学习了化学平衡理论,学生心理隐约明白,但又无法具体解说清楚,达到一种“心求通而尚未通,口欲言而未能言”的状态,有效地激发学生积极思考、自主探索的热情,从而提高创新能力和实践探究能力。

三、积极开展合作学习,激发学生自主探究科学的热情

在《化学反应原理》模块教学中,我们教师要精心选择探究性的教学内容开展有效的合作学习,充分发挥学生集体的智慧,利用学生间的知识互补,使之更有效地、合理地、完整地解决问题。如“沉淀转化的条件”的探究,我们以探究型实验为切入点,通过以下步骤开展小组合作学习:

(1)提出问题:沉淀转化的条件是什么?

(2)设计实验专题:学习小组根据问题设计沉淀转化的实验进行探究。

(3)实验探究:学习小组根据设计内容开展探究性实验。

(4)专题讨论与小结:各小组以“沉淀转化的条件”为主题组织讨论,小组的中心发言人作专题总结陈述。

(5)反思与评价:在教师的引导下加以反思与评价,完成知识结构的意义建构。

这种通过同桌互助、小组学习、团队探索等方式的合作学习,以及因此而为学生创造的学习情境与氛围,不仅能加深学生对所学原理、规律的感悟、理解,促进应用能力的提高,而且其所焕发的团队精神能激活学生的创造力,激发学生强烈的探究科学的热情。

第9篇:化学反应与能量范文

第30题有机化学基础的解题思路是:

最近三年高考第30题有机化学的基本流程就是:

(A)提供新情境:一条陌生反应信息+一个合成路线,学生需要会处理这些新情境。

(B)结合化学选修5的知识:P4-P5页各种官能团的性质和P69页有机物各官能团之间的相互转化。

(C)解决的有机问题主要有:有机分子式的计算、书写有机物的结构简式、有机反应类型、同分异构体书写、结合新情境的有机方程式书写。

(D)学生在学习官能团的性质时,主要就是掌握有机物断键与成键,掌握官能团的反应类型、有机方程式书写(包括化学试剂与反应条件),并通过有机化学实验等帮助完成有机官能团性质的掌握。高考有机化学就是这样考查有机化学的核心知识与能力的。但学生因为规范书写、有机方程式书写中条件与试剂、结构简式书写等都会导致本来可能拿分却未能拿到。

(E)联想:考生看到试题目殊字眼时需要特别关注,它往往是答题关键所在,看到就要联想到相关知识块。教师在复习备考中,需要与考生一起进行读题与寻找关键字眼的训练。

第31题化学反应原理题的解题思路是:

1. 选修4《化学反应原理》包括的主要化学反应及原理如下表:

2. 考查状态:气相体系或水溶液体系为主,也可能液态非水体系。

3. 考查思路:

(A)气相体系(2011年高考)。

(B)溶液体系(2013与2010年高考)。

4. 化学反应原理题的解题思路是:无论是什么体系,试题肯定都是陌生情境。

(A)气相体系:

结合陌生情境,主要回答下列问题:

(1)反应速率及外界条件对速率与平衡的影响;

(2)读图或表格得出结论并分析;

(3)作图(进行必要的标注);

(4)化学计算:求平衡转化率(计算结果保留两位有效数字);

(5)反应热计算或书写热化学方程式。

(B)溶液体系:

第32题化工流程图的解题思路是:

本题全省平均分一直不高,但区分度很好。多数学生对此题深感困惑。因此第32题也是用于区分高分群体的重要手段之一(另一个是化学实验)。陌生但真实的化工生产情境,突显广东高考化学亮点:化学离不开生产生活实际,将学生所学的化学知识应用于生产与生活实际,使学生充分认识到化学在日常生产生活中的重要地位。

(A)先 “抢分”,粗读试题(审题):(1)在大题干中:找出原料成分,生产的目的,产品成分,产品的实际应用价值等要点,养成把重要信息圈上的习惯。

(2)在流程图中:了解工业生产流程主线与核心转化,明确工艺(实验)的目的在流程图的哪一步或哪一阶段达成;分离、提纯的步骤所在。

(B)后精处理“得高分”:“处理新信息新情景”突破难点,先找出化工生产主线:原料核心化学反应所需产品;再找出支线:原料的预处理、产物等的循环利用;排放物的环保处理。结合所学知识整合流程图和问题的信息,先回答简单的、不需完全看懂题目的小题干的设问;最后突破难点:反复阅读,关键点(尽量把化学式、新信息、处理后的信息书写在流程图中);分析各个阶段的生产目的,但是一定是为总的生产目的(得到纯的产品或副产品循环利用)服务;