2022年人教版高中化學(xué)必修二 2-1 化學(xué)能與熱能（教案）1

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1、2022年人教版高中化學(xué)必修二 2-1 化學(xué)能與熱能（教案）1 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能： 1、通過實(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)，能說出中和熱的涵義。 2、通過實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過程，了解科學(xué)研究的基本方法 過程與方法：通過實(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、評價(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，加深對化學(xué)在解決能源問題中重要作用的認(rèn)識。 2、通過師生互動，增加師生感情 教學(xué)重點(diǎn)：能根據(jù)事實(shí)判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 教學(xué)

2、過程： 【導(dǎo)入】復(fù)習(xí)提問化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么?什么是化學(xué)鍵?在化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵是怎么變化的? 【學(xué)生活動】閱讀教材討論化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因 【教師講解】1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——微觀角度 (1)原因 (2)實(shí)例 斷裂1 mol H—H鍵(H—H―→2H)吸收436 kJ能量，形成1 mol H—H鍵(2H―→H—H)放出436 kJ能量； 斷裂4 mol C—H鍵(CH4―→C＋4H)吸收1 660 kJ能量，形成1 mol C—H鍵(C＋H―→C—H)放出415 kJ能量。 (3)結(jié)論：化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。 2．化學(xué)反應(yīng)

3、中能量變化的決定因素——宏觀角度 E(反應(yīng)物)＞E(生成物)放出能量 E(反應(yīng)物)＜E(生成物)吸收能量 結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。 【學(xué)生活動】探究　利用化學(xué)鍵的數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)中的能量變化 利用化學(xué)鍵的能量變化可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。以反應(yīng)H2＋Cl2=2HCl為例： 問題思考： (1)斷裂1 mol H—H和1 mol Cl—Cl形成H和Cl，能量有什么變化？數(shù)值為多少？ 【提示】　吸收能量。數(shù)值為(436＋243)kJ。 (2)H與Cl形成2 mol H—Cl，能量有什么變化？數(shù)值為多少？ 【提示】　放出能

4、量。數(shù)值為2×431 kJ。 (3)1 mol H2與1 mol Cl2生成2 mol HCl氣體，能量有什么變化？數(shù)值為多少？ 【提示】　放出能量。數(shù)值為2×431 kJ－436 kJ－243 kJ＝183 kJ。 (4)原子形成1 mol化學(xué)鍵所放出的能量與斷開1 mol該化學(xué)鍵所吸收的能量有什么關(guān)系？ 【提示】　相等。 【認(rèn)知升華】 【教師講解】 升華1　化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因 在化學(xué)反應(yīng)中，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵(即破壞舊化學(xué)鍵)需要吸收一定能量(E1)克服原子(或離子)間的相互作用；而形成新化學(xué)鍵時，又要釋放一定的能量(E2)。 E1>E2，反應(yīng)吸收能量； E1<

5、E2，反應(yīng)釋放能量。 升華2　計(jì)算公式 利用化學(xué)鍵的能量變化計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化：ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 【教師講解】題組　化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因 1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的說法中不正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)過程中一定有熱量釋放出來 B．化學(xué)反應(yīng)的特征是有新物質(zhì)生成 C．化學(xué)反應(yīng)的過程實(shí)際上是一個舊鍵斷裂、新鍵形成的過程 D．在一確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不相等 【解析】　化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是一定有新物質(zhì)生成?；瘜W(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小，或舊鍵斷裂吸收能量與新鍵形成放出能量的相對大小。 【答案】　

6、A 2．根據(jù)下面的信息，判斷下列敘述正確的是(　　) A．氫氣跟氧氣反應(yīng)生成水的同時釋放能量 B．氫氣跟氧氣反應(yīng)生成水的同時吸收能量 C．1 mol H2跟 mol O2反應(yīng)生成1 mol H2O一定釋放能量245 kJ D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 【解析】　由題中信息可知，1 mol H2(g)的共價(jià)鍵斷裂吸收能量436 kJ， mol O2(g)的共價(jià)鍵斷裂吸收能量249 kJ，兩項(xiàng)共吸收能量685 kJ；2 mol H(g)與1 mol O(g)形成1 mol H2O(g)共釋放能量930 kJ。

7、在1 mol H2(g)跟 mol O2(g)反應(yīng)生成1 mol H2O(g)的過程中，放出的能量比吸收的能量多245 kJ，C項(xiàng)中缺少物質(zhì)的狀態(tài)，所以釋放的能量不一定是245 kJ。 【答案】　A 【學(xué)生活動】回憶質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的內(nèi)容 【教師講解】1．兩個基本的自然規(guī)律——“質(zhì)量守恒”和“能量守恒” 質(zhì)量守恒定律：自然界中的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時，總質(zhì)量不變； 能量守恒定律：不同形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換時，總能量不變。 2．吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 3．化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的意義 過程(1)：提供了人類生存和發(fā)展所需要的能量和動力。 過程(2)：人類進(jìn)行化工生產(chǎn)、研制新物質(zhì)

8、不可或缺的條件和途徑。 【特別提醒】　 【教師講解】能源利用的三階段 【實(shí)驗(yàn)探究】探究　常見的吸熱與放熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究 (1) (2) (3) 【教師講解】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較 類型 比較　　 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 形成原因 反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量 反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量 與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系 生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量 生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量 反應(yīng)過程圖示 注意：有的放熱反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生

9、，例如煤的燃燒就是放熱反應(yīng)，但需要加熱或點(diǎn)燃引發(fā)反應(yīng)；有的放熱反應(yīng)不需要加熱，如磷的自燃。吸熱反應(yīng)大都需要加熱，也有不需加熱就能反應(yīng)的，例如Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)。 板書設(shè)計(jì)： 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 1、引起化學(xué)反應(yīng)中的能量變化： 1、宏觀：在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量間的能量差 ?！艵（反應(yīng)物）＞∑E（生成物）——放出能量 ∑E（反應(yīng)物）＜∑E（生成物）——吸收能量 2、 微觀：化學(xué)鍵的斷裂是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因 （1）、鍵能：拆開1 mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。

10、 破壞化學(xué)鍵時要吸收能量，形成化學(xué)鍵時放出能量 （2）、物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的能量變化是同時發(fā)生的，只要有化學(xué)反應(yīng)就一定有能量變化。 二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 放熱反應(yīng)：放出熱的化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng) 吸熱反應(yīng)：吸收熱的化學(xué)反應(yīng) 教學(xué)回顧： 本節(jié)課我們結(jié)合已有的知識經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)為主要的研究手段，初步探討了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及其主要形式。通過實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)易于掌握。課堂教學(xué)效果較好。