化学必修2第二章第一节化学能与热能 教案

化学必修2第二章第一节化学能与热能教案(一)第二章化学反应与热能第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系知识与技能：了解化学键与化学反应中能量变化之间的关系。

过程与方法：具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐渐形成独立思考能力，善于与人合作，培养团队精神。

情感态度与价值观：1．培养学习化学的兴趣，乐于探究物质的奥秘，体验科学的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2．学习用图表表示化学反应放出能量和吸收能量的方法，培养学生阅读图表的能力。

重点：化学键与能量变化的关系。

难点：从本质上(微观结构角度)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。

过渡：能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。

人类文明始于用火-----热能的使用，现代社会的一切活动都离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因素中，能源居于首位。

我们的日常生活中离不开能源，如液化气。

它在燃烧时放出热能。

那这些热能从何而来呢？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。

板书：第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系问题：氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?小结：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。

提问：反应中的热量由何而来?氢气和氯气反应的本质是什么?讲：从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。

讲述：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。

1 mol H2中含有l mol H—H键，1 mol Cl2中含有1 mol Cl—Cl键，在25℃和101 kPa的条件下，断开1 mol H—H键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol Cl—Cl键要吸收242 kJ的能量，而形成1 mol HCl分子中的H—Cl键会放出431 kJ 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。

板书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。

讨论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与什么因素有关?2．P33图2-1水能、化学能变化对比示意图。

板书：3、E(反应物的总能量)>E(生成物的总能量) 化学反应放出能量E(反应物的总能量)<E(生成物的总能量) 化学反应吸收能量问题：请回顾一下，化学反应的特征是什么?通过我们上述的学习，你对化学反应的特征有什么新的认识呢?小结(学生回答后教师总结)化学反应在物质发生变化的同时，还伴随有能量的变化。

所以说，物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。

课堂小结通过本节课的学习，我们了解到，化学键的断裂和形成是化学反应中发生能量变化的主要原因。

反应是放出能量还是吸收能量，取决于反应物的总能量与生成物总能量的比较。

板书：第二章化学反应与能量第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系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。

3．E(反应物的总能量)>E(生成物的总能量)化学反应放出能量E(反应物的总能量)<E(生成物的总能量)化学反应吸收能量案例（二）课件(课件出示中国面对能源危机的新闻图片，并附如下文字)央视国际消息，中国能源消费总量已经位居世界第二，约占世界能源消费总量的11％。

2003年，中国能源消费总量为16．8亿吨标准煤。

其中煤炭占67．1％，原油占22．7％，天然气占2．8％，可再生能源占7．3％。

目前中国面临着常规能源资源约束、过分依赖煤炭污染严重、能源利用效率低等问题。

中国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的lO．3％、欧盟的16．8％。

中国石油、天然气资源短缺，需要充分利用国内外两种资源、两个市场，在做好石油节约与替代的同时，走出国门，积极参与世界油气市场的开发与资源分享，扩大能源对外贸易和投资。

讲述能源危机已成为制约一个国家发展的瓶颈，今天我们以化学的眼光来研究能源。

板书第二章化学反应与能量阅读教材前言内容问题[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作用?板书第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系复习化学键：使离子相结合或原子相结合的作用。

键能：拆开l mol某键所需的能量叫键能。

单位：kJ／mol。

讲解化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。

中能量变化?分析2H—→H2中含有1 mol H－H，在25℃ l0l kPa条件下，由H原子形成l mol H—H要放出436 kJ 1 mol H2的能量，而断开1 mol H—H键重新变为H原子要吸收436 kJ的能量。

类比分析 CH—→4C+4H(吸收4mol×415 kJ／mol==1660 kJ)4板书1．化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。

讨论为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢?小结(学生回答后教师总结)1．化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。

2．反应中要遵循能量守恒。

3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。

如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。

强调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，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

讨论(学生分小组进行讨论)吸热反应和放热反应中，反应物本身所具有的能量和生成物本身所具有的能量之间的大小关系分别如何?(提示：可从能量守恒角度分析)板书2．∑E(反应物)>∑E(生成物)——放出能量∑E(反应物)<∑E(生成物)——吸收能量过渡我们在初中学习过“质量守恒定律”，知道自然界中物质可以相互转化，但是总质量保持不变；同样一种能量可以转化成另一种能量，能量也是守恒的，这就是“能量守恒定律”这是两条基本的自然定律，化学能是能量的一种，它同样可转化成其他形式的能量，如热能、电能等。

第2课时化学能与热能的相互转化知识与技能在化学实验的基础上，通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学中能量变化的主要原因。

过程与方法具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐渐形成独立思考能力，善于与人合作，具有团队精神。

情感态度与价值观1．培养学习化学的兴趣，乐于探究物质的奥秘，体验科学的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2．培养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和使命感。

重点：化学能与热能的相互转化。

难点：通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学中能量变化的主要原因。

板书第一节化学能与热能过渡：很多同学也许会有这样一些疑问：化学反应中的能量变化为什么通常表现为热能的变化呢?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。

问题：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其原因，并说明反应过程中能量的转变形式。

板书二、化学能与热能的相互转化问题：在一支试管中放人一小块生石灰，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，其他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。

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。

过渡：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。

实验： (学生分组进行实验)教材第33页实验2—1。

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?交流： 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?实验：见教材第34页实验2—2。

问题： 1．通过观察实验现象，你得出了哪些结论?写出反应的化学方程式。

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。

实验：(学生分组进行实验)教材第34页实验2—3。

板书：三、中和热的测定问题： 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。

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1 mol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。