九年级化学教案：化学反应中的能量变化

九年级化学教案：化学反应中的能量变化一、教学目标1.知识与技能目标了解化学反应中能量变化的主要形式，能说出放热反应和吸热反应的概念。知道化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系。能举例说明化学能与热能、电能的相互转化及其应用。2.过程与方法目标通过实验探究，培养学生设计实验、观察实验现象、分析实验结果和得出结论的能力。通过讨论、交流，培养学生的合作学习能力和思维能力，学会从不同角度分析和解决问题。3.情感态度与价值观目标通过了解化学反应中的能量变化在生产、生活中的广泛应用，体会化学科学与人类生产、生活的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。通过探究活动，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神，增强学生的环保意识和社会责任感。二、教学重难点1.教学重点理解化学反应中能量变化的原因及能量变化与反应物、生成物总能量的关系。认识常见的放热反应和吸热反应。2.教学难点从微观角度理解化学反应中能量变化的本质原因。正确判断放热反应和吸热反应。三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法四、教学过程（一）导入新课[展示图片]展示一些生活中能量变化的图片，如燃烧煤炭取暖、汽车燃烧汽油行驶、电池供电等。[提问引导]同学们，在这些过程中都涉及到了能量的变化。那么，化学反应中是否也存在能量变化呢？能量是如何变化的呢？今天我们就一起来探讨化学反应中的能量变化。（二）讲授新课1.化学反应中能量变化的主要形式[讲解]化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即吸热或放热。除此之外，还可能有光能、电能等其他形式的能量变化。例如，镁条燃烧时会发出耀眼的白光，这就是化学能转化为光能；电池放电则是化学能转化为电能。2.放热反应和吸热反应[实验探究]探究化学反应中的热量变化实验一：镁与盐酸反应[实验步骤]取一支试管，加入约2mL稀盐酸，用温度计测量盐酸的温度。然后向盐酸中加入一小段镁条，观察现象，并测量反应后溶液的温度。[实验现象]镁条表面产生大量气泡，反应剧烈，温度计示数升高。[结论]镁与盐酸反应放出热量，属于放热反应。实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应[实验步骤]将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体按一定比例混合后放入烧杯中，用玻璃棒搅拌，使其充分反应。在烧杯底部放置一小片湿润的玻璃片，观察现象。[实验现象]玻璃片上的水结冰，与烧杯粘在一起，反应混合物呈糊状，有刺激性气味的气体产生。[结论]氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应吸收热量，属于吸热反应。[讲解概念]放热反应：放出热量的化学反应叫做放热反应。常见的放热反应有：燃烧反应、金属与酸的反应、中和反应等。吸热反应：吸收热量的化学反应叫做吸热反应。常见的吸热反应有：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应、大多数分解反应等。3.化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系[多媒体展示能量变化示意图][讲解]从能量变化的角度来看，化学反应是反应物的旧化学键断裂和生成物的新化学键形成的过程。旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成会释放能量。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应过程中释放出能量，表现为放热反应。例如，镁与盐酸反应中，反应物镁和盐酸的总能量高于生成物氯化镁和氢气的总能量，多余的能量就以热量的形式释放出来。当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应过程中需要吸收能量，表现为吸热反应。如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，所以需要从外界吸收热量。[总结归纳]化学反应中的能量变化可以用以下公式表示：反应物的总能量生成物的总能量=反应热（ΔH）当ΔH<0时，为放热反应；当ΔH>0时，为吸热反应。4.化学能与热能、电能的相互转化及其应用化学能与热能的相互转化[举例讲解]放热反应的应用：燃烧反应是化学能转化为热能的重要应用，如煤炭燃烧用于发电、做饭等。化石燃料的燃烧为人类提供了大量的能量，但同时也带来了环境污染等问题。吸热反应的应用：一些化学反应需要吸收热量来维持反应的进行，如某些物质的分解反应。在工业生产中，利用吸热反应可以控制反应温度，避免反应过于剧烈。例如，碳酸钙分解制氧化钙的反应是吸热反应，在水泥生产中，通过控制反应条件，可以使碳酸钙在合适的温度下分解，得到所需的氧化钙。化学能与电能的相互转化[实验演示]原电池原理实验实验装置：将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，在导线中间接入一个电流表。实验现象：锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生，电流表指针发生偏转。原理分析：锌比铜活泼，锌失去电子，发生氧化反应：Zn2e⁻=Zn²⁺，电子通过导线流向铜片。溶液中的氢离子在铜片表面得到电子，发生还原反应：2H⁺+2e⁻=H₂↑。这样就形成了一个原电池，将化学能转化为电能。[讲解应用]原电池的应用：原电池是将化学能转化为电能的装置，在日常生活和工业生产中有广泛的应用。如干电池、蓄电池等都是常见的原电池。干电池常用于手电筒、收音机等小型电器；蓄电池则用于汽车、电动车等，为其提供电能。电解池的应用：与原电池相反，电解池是将电能转化为化学能的装置。在电解水实验中，通过电解可以将水分解为氢气和氧气，实现了电能向化学能的转化。在工业生产中，电解饱和食盐水可以制取氯气、氢气和氢氧化钠；电解熔融氧化铝可以制取金属铝等。（三）课堂小结[引导学生回顾]同学们，这节课我们主要学习了化学反应中的能量变化。首先了解了化学反应中能量变化的主要形式，包括热量、光能、电能等。接着通过实验探究认识了放热反应和吸热反应，知道了常见的放热反应和吸热反应类型。然后从微观角度理解了化学反应中能量变化与反应物、生成物总能量的关系。最后还学习了化学能与热能、电能的相互转化及其在生产、生活中的应用。[总结强调]化学反应中的能量变化是化学学科的重要内容，它与我们的生活息息相关。希望同学们能够理解并掌握这些知识，为今后进一步学习化学打下坚实的基础。（四）课堂练习1.下列反应中，属于放热反应的是（）A.碳酸钙受热分解B.盐酸与氢氧化钠溶液反应C.氯化铵与氢氧化钡晶体反应D.木炭在高温下与二氧化碳反应2.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A.该反应是放热反应B.反应物的总能量低于生成物的总能量C.该反应只有在加热条件下才能进行D.反应中断开化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量3.下列关于原电池的说法正确的是（）A.原电池是将电能转化为化学能的装置B.原电池中负极发生还原反应C.原电池的正极是电子流出的一极D.原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动（五）布置作业1.书面作业：教材课后习题中与本节课相关的题目。2.拓展作业：查阅资料，了解生活中还有哪些化学反应中的能量变化现象，并尝试用所学知识进行解释。五、教学反思通过本节课的教学，学生对化学反应中的能量变化有了较为系统的认识。实验探究环节激发了学生的学习兴趣和动手能力，使他们能够直观地感受放热反应和吸热反应。在讲解能量变化与反应物、生成物总能量的关系时，借助多媒体展示能量变化示意图，帮助学生更