高中化學(xué)《化學(xué)能與熱能》教案18 新人教版必修2

1、第一節(jié) 化學(xué)能與熱能三維目標(biāo)知識(shí)與技能1、能從化學(xué)鍵的角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因2、通過(guò)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)變，理解“能量守恒定律”過(guò)程與方法能從微觀的角度來(lái)解釋宏觀化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步發(fā)展想象能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、初步建立起科學(xué)的能量觀，加深對(duì)化學(xué)在解決能源問(wèn)題中重要作用的認(rèn)識(shí)。2、通過(guò)師生互動(dòng)，增加師生感情教學(xué)重點(diǎn)1.化學(xué)能與熱能的內(nèi)在聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)變。2.從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。教學(xué)難點(diǎn)1.化學(xué)能與熱能的內(nèi)在聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)變。2.從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。教學(xué)方法啟發(fā)引導(dǎo)、探究式教學(xué)媒體多媒體教學(xué)過(guò)程情景引入

2、 煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物（煤中含有大量的碳），它們?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來(lái)?它與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)過(guò)高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反應(yīng)中起到什么作用？講解 一方面，用煤、石油、天然氣的燃燒放熱來(lái)說(shuō)明化學(xué) 能向熱能的轉(zhuǎn)化，人們利用這些化學(xué)反應(yīng)獲取能量；另一方面，用CaCO3經(jīng)過(guò)高溫煅燒分解生成CaO來(lái)闡述熱能對(duì)化學(xué)反應(yīng)的支持作用，人們利用熱能來(lái)完成常溫下很難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。設(shè)問(wèn)不同的燃料其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃料燃燒時(shí)放出的熱量會(huì)不同？燃料在燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生的熱能

3、來(lái)自哪里？思考討論 以氫氣在氯氣中燃燒為例，從化學(xué)鍵角度分析反應(yīng)熱量變化的本質(zhì)。板書(shū)一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化關(guān)系教師講解 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成?；瘜W(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相互作用，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要吸收能量，形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開(kāi)，氫原子和氯原子通過(guò)形成H-Cl鍵而結(jié)合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H鍵，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl鍵，在25和101kPa的條件下，斷開(kāi)1molH-H鍵要吸收436kJ的能量，斷開(kāi)1m

4、ol Cl-Cl鍵要吸收242 kJ的能量，而形成1molHCl分子中的H-Cl鍵會(huì)放出431 kJ的能量。這樣，由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就會(huì)以熱量的形式釋放出來(lái)。課堂練習(xí)在反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl中，已知HH鍵能為436kJ/mol，ClCl鍵能為247kJ/mol，HCl鍵能為431kJ/mol，判斷該反應(yīng)是 反應(yīng)講解分析 (1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ247kJ683 kJ，(2)化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ431kJ862 kJ，(3)反應(yīng)中放出的熱量的計(jì)算：862kJ683kJ

5、=179kJ問(wèn)題思考在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？討論分析以流水作類比，分析得出結(jié)論：一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。歸納小結(jié)取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小，即取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。（1）若E反 E生，放出能量，放熱反應(yīng)（1）若E反 E生，吸收能量，吸熱反應(yīng)鞏固練習(xí)1、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)說(shuō)法正確的是( )A.化學(xué)反應(yīng)的特征是有新物質(zhì)的生成B.所

6、有物質(zhì)的內(nèi)部都“儲(chǔ)存”有能量，而且這些能量都是相等的C.化學(xué)反應(yīng)的特征是伴隨著能量的變化D.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中一定有熱量的釋放出來(lái)2、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A、化學(xué)反應(yīng)必然伴隨著能量的變化B、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化主要是由化學(xué)鍵變化引起的C、化學(xué)中的能量變化的大小與反應(yīng)物中的質(zhì)量多少無(wú)關(guān)D、能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一第一節(jié) 化學(xué)能與熱能（第2課時(shí)）三維目標(biāo)知識(shí)與技能1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式，能根據(jù)事實(shí)判斷吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，能說(shuō)出中和熱的涵義。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過(guò)程，了解科學(xué)研究的基本方法過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，進(jìn)一步形成交流、合作、反思

7、、評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、初步建立起科學(xué)的能量觀，加深對(duì)化學(xué)在解決能源問(wèn)題中重要作用的認(rèn)識(shí)。2、通過(guò)師生互動(dòng)，增加師生感情教學(xué)重點(diǎn)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、中和熱等基本概念。教學(xué)難點(diǎn)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、中和熱等基本概念。教學(xué)方法啟發(fā)引導(dǎo)、 探究式教學(xué)媒體多媒體、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景 在一支試管中放入一小塊生石灰，加入少量水，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再讓學(xué)生用手觸摸試管外壁，然后要求學(xué)生回答觀察到了什么現(xiàn)象？觸摸試管外壁時(shí)有何感覺(jué)？說(shuō)明什么問(wèn)題？并要求學(xué)生寫(xiě)出反應(yīng)方程式。結(jié)論 生石灰與水反應(yīng)生成糊狀的氫氧化鈣，試管發(fā)燙，說(shuō)明反應(yīng)放出了熱能。聯(lián)系實(shí)際農(nóng)村建造房子時(shí)“發(fā)灰”（即生石灰加水生成熟

8、石灰的反應(yīng)），鄰居們便會(huì)拿雞蛋或蕃薯埋到灰（生石灰）里，很快雞蛋或蕃薯就會(huì)熟透了？這其中的道理是什么呢？講解分析 設(shè)問(wèn)熱能是能量的一種表現(xiàn)形式。那么，除剛才的這個(gè)反應(yīng)，其它的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中是不是也會(huì)有能量變化呢？其表現(xiàn)形式又是怎樣的？根據(jù)你已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)舉例說(shuō)明。學(xué)生舉例、說(shuō)明歸納小結(jié)物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化，這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱量的變化。板書(shū)：二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化設(shè)疑那么，化學(xué)變化中熱量變化的具體形式又有哪些呢？這將是我們本節(jié)課研究的主要內(nèi)容。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行研究、探討，從中我們還可以了解到科學(xué)研究的一般過(guò)程和方法。演示實(shí)驗(yàn)鋁片與鹽酸的反應(yīng)在一支試管中加入

9、2-3mLmol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度的變化記錄現(xiàn)象有氣泡冒出，用手觸摸有熱的感覺(jué) 得出結(jié)論 鋁與鹽酸反應(yīng)的過(guò)程放出熱量。演示實(shí)驗(yàn) 記錄現(xiàn)象 有刺激性氣味氣體產(chǎn)生；玻璃片上的水結(jié)成冰，玻璃片與燒杯底被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有冰涼的感覺(jué)。Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3+10H2O 得出結(jié)論 Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)的過(guò)程吸收熱量小結(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化經(jīng)常表現(xiàn)為熱量的變化，有的放熱，有的吸熱。（1）有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)（2）吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)設(shè)

10、疑通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道燃燒反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)是放熱的，而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)是吸熱的，那么，作為一類重要而常見(jiàn)的反應(yīng)，酸與堿的中和反應(yīng)是放熱的還是吸熱的呢？下面，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)揭開(kāi)這個(gè)秘密。演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟溫度()量取20mL6mol/LHCl，倒入小燒杯，測(cè)其溫度 量取20mL6mol/L的NaOH，倒入小燒杯，測(cè)其溫度 將NaOH 溶液緩慢傾入盛有鹽酸的燒杯中，邊加邊攪拌，測(cè)其溫度 討論與交流1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你得出什么結(jié)論？如何解釋？2、通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你學(xué)到了哪些知識(shí)？學(xué)會(huì)了哪些研究方法？3、要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)

11、題？假如要讓你設(shè)計(jì)一個(gè)能較準(zhǔn)確地測(cè)量反應(yīng)中熱量變化的裝置，它的大體構(gòu)造是怎樣的，你可以和同學(xué)交流探討共同確定。教師講解中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱。歸納小結(jié) 常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：（1）所有燃燒反應(yīng) （2）中和反應(yīng) （3）大多數(shù)化合反應(yīng) （4）活潑金屬跟水或酸反應(yīng)（5）物質(zhì)的緩慢氧化 常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：（1）大多數(shù)分解反應(yīng) （2）幾個(gè)物質(zhì)的例子C+CO22CO H2+CuOCu+H2O C+ H2OCO+H2 Ba(OH)2 · 8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3+ 10 H2O 等。隨堂練習(xí)1. 下列說(shuō)法正確的是 （ )A. 大多數(shù)的化合反應(yīng)是釋放能量的反應(yīng)B. 大多數(shù)分解反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)C. 釋放能量的反應(yīng)都不需要加熱D. 吸收能量的反應(yīng)都需要加熱2.下列說(shuō)法正確的是( )A.反應(yīng)條件是加熱的