第二章 化学反应与能量 教学设计
第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
课时：3课时
主备教师：修订人：
一、内容及其解析
能源与人类的生存和发展息息相关。本章通过化学反应中能量变化的探讨，使学生感悟到化学反应在人类利用能源的历史过程中充当关键的角色。激发学生学习本章节的兴趣。
本节课要学的内容化学能与热能，指的是化学键与与化学反应中能量变化的关系和化学能与热能的相互转化，其核心是化学反应中能量变化的主要原因，理解它关键就是要从化学键知识入手，说明化学键与能量之间的密切联系。
二、目标及其解析：
1、目标定位
（1）知道化学键与化学反应中能量变化的关系
（2）掌握化学能与热能的相互转化；
（3）知道能量转化为热能的能量间的转化的重大意义。
2、目标解析
（1）知道化学键与化学反应中能量变化的关系指的是先从化学键知识入手，说明化学键与能量之间的密切联系，揭示了化学反应中能量的变化原因。
（2）掌握化学能与热能的相互转化指的是通过三个演示实验，说明化学反应中能量变化主要表现为能量的形式，即为放热和吸热；在实验中让学生认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究的过程，加深对吸热反应和放热反应理解概念。
（3）通过实例和实验，了解化学能转化为其他形式能量在生产、生活中的应用对人类文明发展的贡献。
三、问题诊断分析
本节学生将要遇到的主要问题是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，解决这一问题先从复习化学键知识入手，启发学生思考“化学反应中化学键的破与立”与化学反应中能量变化的关系，引发学生思考化学能与热能相互转化的问题，提出人类如何利用化学反应产生的热能问题。
四、支持条件分析
在本节课的教学中采用课件教学，准备使用多媒体。因为使用多媒体，有利于提高学生学习兴趣，实验教学有利于学生眼见为实加强学生的学习兴趣。
五、教学过程
第一部分自学(8分钟)
【引入】煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？
化学键的概念（复习）：_____________________________________________
第二部分新课的学习互学、导学（20-30分钟）
问题一：化学键与化学反应中能量的变化存在什么样的关系？
【设计意图】通过问题的形式，将本节的主题联系起来，化学键与能量间的关系。
问题1：化学键是如何形成的？
【例1】物质间的原子是通过相结合的，当物质发生反应时，断开反应物中的化学键要热量，而形成生成物的化学键要能量。
【变式训练1】键能：单位
问题2：如何计算化学能？
【例2】 2H→H2中能量变化？
1mol H2中含有1molH－H，在250C 101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要
_______436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要_______436kJ的能量。[类比分析]CH4→4C+4H（吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ）
【变式训练2】化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。
小问题3：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？
【例3】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_________与生成物的_________的相对大小
【变式训练3】∑E（反应物）_______∑E（生成物）——放出能量
∑E（反应物）________∑E（生成物）——吸收能量
【师生互动】老师引导学生完成化学键的概念、形成与计算，学生认真听讲，完成变式训练及做好笔记。
问题二：化学能与热能是怎样相互转化的？
【设计意图】了解了化学能之后，为学习化学能与热能的相互转化奠定基础。
放热反应：______热的化学反应
化学反应吸热反应：______热的化学反应
实验步骤*眼睛看到的现象用手触摸的感觉用温度计测量的数据在一支试管中加入2～3mL
6mol/L的盐酸溶液
向含有盐酸溶液的试管中插
入用砂纸打磨光的铝条
结论
【变式训练4】1.铝与盐酸反应的化学方程式：
2.在反应过程中你将能看到什么现象？
3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化。采取哪些简单易行的办法？
4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，在实验中应注意哪些问题？
[实验2-2]
[实验2-2]
【例5】
实验步骤实验现象得出结论
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生，该
气体能使湿润的紫色石蕊试纸
变蓝
有_______气生成
用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应_____热
用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃
片（或小木板）粘到了烧杯底
部
反应吸收热量使体系温
度降低，使水结成冰
将粘有玻璃片的烧杯放在
盛有热水的烧杯上一会儿
再拿起
玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化
【变式训练5】
用化学方程式表示上述反应：
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
【例6】
步骤一：三个学生各取一个大小相同的试管，分别做一个实验并记录实验现象和数据。
步骤二：汇总实验现象和数据并列表比较。
步骤三：对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？
【变式训练6】三个反应的化学方程式和离子方程式为：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 【师生互动】学生预习课本化学能与热能是如何转化的，然后老师带领学生完成课本上的实验，通过实验现象，得到化学能与热能相互转化的结论，（实验条件有限，只能理论的讲解实验现象）加深学生对化学能和热能转化的映像。
小结
化学反应的特点：
1．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。
4.酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。
5.
【目标检测】
1．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质可能是( )
A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖
2．下列物质加入水中显著放热的是( )
A．生石灰 B．固体NaCl C．无水乙醇 D．固体NH4N03
3．对于放热反应，下列说法正确的是( )
A．产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H。O所具有的总能量
D．反应物H2和02具有的能量相等
4．关于吸热反应的说法正确的是( )
A．凡需加热的反应一定是吸热反应
B．只有分解反应才是吸热反应
C．使用催化剂的反应是吸热反应
D．C02与CaO化合是放热反应，则CaC03分解是吸热反应
套餐作业
A套餐
1．已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。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
2．有关下列能量转化的认识不正确的是( )
A．植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能
B．人类使用照明设备是将电能转化为了光能
C．生物体内化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效D．燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能
3．当两个原子形成化学键时，原子的能量将 ( ) A．升高 B．降低 C．保持不变 D．一个升高一个降低
4．已知反应：2H2 + O2 = 2H2O + 能量，请填写下列表格中空白处的总能量值，并注明吸
A．共消耗1368 kJ B.共释放1852 kJ C. 放热484 kJ
5．已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是（）
A．放热反应 B.吸热反应 C.有催化剂作用 D.无法判断
B套餐
1．已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )
A． A的能量一定高于C
B．B的能量一定高于D
C． A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D．该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生
2．在相同的条件下，使相同物质的量的下列物质分解，需要消耗能量最多的是: ( ) A．HF B．HCl C．HBr D．HI
3．对于放热反应，下列说法中正确的是（）A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D．反应物H2和O2具有的能量相等
4．在氢气跟氧气的反应中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为A，破坏1mol氧气中的化学键消耗的能量为B，形成1mol水中的化学键释放的能量为C。则下列关系正确的是 ( )
A．A+B>C B．A+B
5．反应是吸热反应，由此可知（）A．石墨比金刚石更稳定 B．金刚石和石墨可以相互转化
C．金刚石比石墨更稳定 D．金刚石和石墨不能相互转化
6．从手册上查得：H-H键、Cl-Cl键和H-Cl键的键能分别为436 kJ/mol、243 kJ/mol和431kJ/mol，请用此数据估计，由Cl2和H2反应生成2molHCl时的反应热是（）A．放热183kJ/mol B．放热91.5kJ/mol C．吸热183kJ/mol D．吸热91.5kJ/mol 7．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是:
8．放热反应一定是（）
A.断开反应物的化学键吸收的总能量比形成生成物中的化学键放出的总能量少
B.贮存能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应物的总能量低于生成物的总能量
9．已知2SO2+O2 2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是:（）
A．O2的能量一定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
C．SO2的能量一定高于SO3的能量 D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生10．一定量的氢气在一定条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为Q1，等量的氢气在一定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为Q2，则Q1与Q2的关系为: （）A．Q1
11．下列化合物的电子式书写正确的是 ( )
12．下列说法正确的是（）
A．含有离子键的化合物一定是离子化合物 B。含有共价键的化合物一定是共价化合物C．共价化合物中可以含有离子键 D。离子化合物中可以含有共价键
13．在下列分子结构中，原子的最外层电子都不能满足8电子稳定结构的是（）
A. CO2
B. PCl3 C . CCl4 D. NO2
14．下列过程中，共价键被破坏的是（）
A．碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C．酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
C套餐
1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ，而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ。
1、等质量的氢气和汽油相比，哪种可以放出的热量多？
2、用计算和数据加以说明。
3、已知拆开1 mol H—H键、1 mol N≡N、1 mol N—H键分别需要吸收的能量为436kJ、946k J、391k J。则由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要（填“放出”或“吸收”）
k J的热量。（N2 + 3H2 = 2NH3）
4.化学反应的实质是：旧键的，新键的。
5.化学反应中，化学能通过转化为热能。
6.所有的燃烧反应都要热量。
7.放热反应：反应物的总能量生成物的总能量。
8.吸热反应：反应物的总能量生成物的总能量。
9.化学反应中能量的变化，主要表现为热量的变化：或者。
某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2，如果把化学反应中能量的变化看成是物质内部的能量与热能之间进行转变，则：
10.若E1>E2，则该反应为________热反应，该反应的过程可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为________能而被释放出来的过程。
11.若E1 解析：(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应进行的结果必然是部分能量被释放出来(2)反应物总能量小于生成物总能量，则反应进行时，必然有外部能量参与到反应中来。答案(1)放热 (2)吸吸收能量热能转化为物质内部的能量而被“贮存”起来 教后反思: