化学人教版高中必修2高中化学人教版必修二第二章第一节《化学能与热能》教案.docx

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化学人教版高中必修2高中化学人教版必修二第二章第一节《化学能与热能》教案

第一节化学能与热能

（第1课时）

一、三维目标

知识与技能：

1、了解化学键与能量之间的密切联系。

2、理解化学反应中能量变化的主要原因。

过程与方法：

通过对化学键与化学反应中的能量的变化问题的交流研讨，掌握化学能与能量的转化关系

情感、态度与价值观：

1、发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2、有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。

树立正确的能源观。

3、热爱家乡，热爱祖国，树立为中华民族复兴、为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感。

二、重点难点：

化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

三、教学过程：

[引入][反问]煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的热能从何而来？

与化学物质及化学

反应有什么关系？

石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的热能在分解反应中起什么用？

[板书]第一节化学能与热能

一、化学反应中的能量变化

[老师]化学反应的过程是原子重新组合的过程，从化学键的角度如何认识化学反应的过程？

[学生]化学反应的过程就是旧键断裂和新键形成的过程。

[老师]化学键在断裂时是吸收能量还是放出能量？

[学生]吸收能量。

[老师]化学键在形成时是吸收能量还是放出能量？

[学生]放出能量。

[老师]对于一个化学反应来说，旧键断裂吸收的能量与新键形成所放出的能量是否相等？

[学生]不相等

[老师]当断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量时，化学反应过程中就要放出能量，当断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量时，化学反应过程中就要吸收能量。

[板书]1、化学键与化学反应中能量变化关系

E（断）>E（形）——吸收能量

E（形）>E（断）——放出能量

化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。

[讲述]H2+Cl2=2HCl反应过程中为什么要放出能量。

破坏1molH─H共价键要吸收436kJ，破坏1molCl─Cl共价键要吸收247kJ，破坏1molH─Cl共价键要吸收431kJ。

1molH2与1molCl2生成2molHCl所放出的能量为79kJ

[计算]2H2+O2=2H2O反应过程中的能量变化。

己知：

拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，

拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，

拆开1molH-O要吸收463kJ的能量。

解：

断裂化学键时吸收的总能量为：

1368kJ

形成化学键时放出的总能量为：

1852kJ

在整个化学反应过程中能量的变化表现为放出能量：

484kJ

[思考]我们己经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成，即在化学反应中物质发生了变化。

通过

上面的学习，你对化学反应的特征有什么进一步的认识？

[过渡]以上是我们从微观的角度，即从化学键的角度认识了化学反应中的能量变化。

下面我们继续从

宏观的角度即从反应物和生成物自身的能量来理解化学反应中的能量变化。

[板书]2、反应物和生成物能量与化学反应能量的变化关系。

[阅读]P33图2-1水能、化学能对比示意图。

从能量的角度来理解水的势能与化学能的转化。

[提问]根据能量守恒定律思考，水由高处向底处流水的势能是怎样转化的？

将水由低处向高处抽水的势能又是如何转化的？

[学生]因为水由高处向低处流，水的势能减小，转化为水的动能，所以要释放能量，准确的讲是释放水的动能；将水由低处向高处抽，水的势能增大，所以要吸收能量，准确地讲是吸外界由电能转化的机械能。

[老师]化学反应中的能量变化与水的势能变化是非常相似的，在化学反应过程中，为什么有的反应过程是放出能量，而有的化学反应是吸收能量呢？

请同学们根据书上的图示来解释一下。

[学生]因为在一个化学反应中，反应物和生成物的能量是不一样的，当反应物的能量高，生成物的能量低时，在反应物转化为生成物时就要放出能量。

反之，当生成物的能量高，反应物的能量低时，在反应物转化为生成物时就要吸收能量。

[板书]E（反）>E（生）——放出能量

E（反）>E（生）——吸收能量

化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物总能量的相对大小。

[过渡]我们在初中学过质量守恒定律，知道自然界的物质可以相互转化，但是总质量保持不变；同样，一种形式的能量可以转化为另一种形成的能量，但总能量保持不变，这就是能量守恒定律。

质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。

化学能是能量的一种形成，化学能也能转化为其他形成的能，如转化为热能、电能、光能等。

[板书]3、化学能可以转化为热能，电能，光能等。

[过渡]下面我们来讨论化学能与热能的相互转化。

[板书]二、化学能与热能的相互转化

[讲述]在化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，即有的反应是吸热反应，有的反应是放热反应。

[过渡]什么是吸热反应？

什么是放热反应？

[讲述]吸收热量的化学反应叫吸热反应，放出热量的化学反应叫放热反应。

[板书]1、放热反应和吸热反应

放出热量的化学反应--------放热反应

吸收热量的化学反应--------吸热反应

[讨论]那么，化学反应为什么有些是放热反应，有些是吸热反应呢？

与什么有关?

放热反应

吸热反应

与物质能量的关系

反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量。

反应物具有的总能量小于生成物具有总能量。

与化学键关系

生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量。

生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量。

[过渡]那么，常见的吸热反应、放热反应有哪些呢？

[板书]2、常见的放热反应和吸热反应

放热反应：

所有燃烧的反应

酸碱中和反应

大多数化合反应

金属与酸反应。

吸热反应：

大多数分解反应，

以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的高温氧化还原反应

氢氧化钡晶体与氯化铵反应。

盐类水解

（第2课时）

一、三维目标

知识与技能：

1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式。

2、根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。

过程与方法：

运用比较、分类、归纳、概括等方法对实验进行加工，得出正确的结论。

情感态度与价值观：

培养学生对与化学能有关的社会和生活问题作出合理的判断。

树立正确的能源观。

二、教学重点：

化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

三、教学难点：

从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，

四、教学过程：

[复习]1、化学键与化学反应中能量变化有何关系?

2、反应物与生成物的总能量与化学反应中能量变化有何关系？

3、化学能可以转化成哪些形成的能？

4、化学能通常是转化成热能，通常表现为放热反应和吸热反应，哪些反应是放热反应，哪些反应是吸热反应？

[过渡]上一节我们从理论上对反应放吸热进行了探讨，这节课我们主要通过实验来探讨分析反应过程

中的化学能与热能的转化问题。

[实验1]分组实验，巡视指导，填写实验记录

实验

铝和盐酸反应

现象

①有气泡产生②溶液温度明显升高

反应方程式

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

结论

铝与盐酸反应是放热反应

[讲解]注意事项：

铝与稀酸和弱酸反应现象不明显，常常需要加热，所以要选择强酸且浓度不要太低。

尽量使用纯度好的铝条，反应前要用砂纸打磨光亮，这样进行实验时，用手触摸才能明显感

觉到反应放热，用温度计测量效果会更好。

[实验2]阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤，并填写实验记录

实验

氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应

现象

①有刺激性气味的气体产生气味的气体②固体温度　　　　

反应方程式

Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

结论

能转化为能储存起来

[讲解]注意事项

（1）将Ba（OH）2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；

（2）该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；

（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。

[实验3]阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤，并填写实验记录。

实验

数据

HCl（aq）温度/℃

NaOH（aq）温度/℃

中和反应后温度/℃

21

21

24.5

结论

中和反应是放热反应

[阅读]教材P34页的思考与交流

[板书]3、中和热的测定

酸和碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热

[实验]中和热测定

实验目的：

测定强酸与强碱反应的中和热

实验原理：

取一定量酸与碱使之完全反应，根据液体的比热容计算反应放出的热量，计算出中和热。

实验用品：

大烧杯、小烧杯、温度计、量筒2、环形玻璃搅拌器、硬纸板、碎纸屑

0.5mol/L的盐酸溶液、0.55mol/L的氢氧化钠溶液

实验步骤：

①组装实验装置

②用量筒分别量取0.5mol/L的盐酸溶液、0.55mol/L的氢氧化钠溶液各50mL，用温度计测量0.5mol/L的盐酸溶液、0.55mol/L的氢氧化钠溶液的温度

③将盐酸全部倒入小烧杯中，测量最高温度

④按上述方法步骤重复实验两次

⑤计算中和热（比热容：

c=4.18J（g•0C）

Q=cm△t=4.18×（50+50）×10-3×（24.5-21）kJ=4.18×0.34kJ

生成1molH2O所放出的热量为：

4.18×0.34kJ/0.025mol=56.8kJ

[板书]稀溶液中，强酸与强碱的中和热为定值：

57.3KJ/mol