人教版必修2 化学能与热能第2课时 教案.doc

第2课时化学能与热能一、学习目标知识与技能：了解化学能与热能的相互转化。掌握吸热反应与放热反应的概念。过程与方法：学生通过实验学会定性和定量地研究化学反应中热量变化的科学方法。情感、态度与价值观：建立科学的能量变化观，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。培养学生学习化学的兴趣。二、教学重点：通过实验探究研究放热反应与吸热反应，掌握放热反应与吸热反应的概念。三、教学难点：设计实验引出吸热反应与放热反应的概念。一、化学能与热能的相互转化1能量守恒定律：化学反应过程中能量是守恒的，一种形式的能量可以转化为另一种形式。2放热反应与吸热反应投影、学生活动化学反应中的能量变化，通常表现为_，在放热反应中_的总能量低于_，是能量的_过程；在吸热反应中_的总能量低于_，是能量的_过程。投影答案热量变化生成物反应物放出反应物生成物增加实验探究实验(铝和盐酸反应的能量变化)投影、学生活动本实验为什么要用砂纸打磨铝片？在反应中看到什么现象？投影、思考与讨论(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，你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？(4)要明显地感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？投影、实验记录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23 mL 6 molL1的盐酸溶液向装有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条结论投影、反思与评价(一)个人反思和总结1通过这个实验你学到了哪些化学知识？学会了哪些实验方法？2在整个过程中，你最满意的做法是什么？你最不满意的做法是什么？(二)组内交流和评价1在思考、讨论过程中，同组成员给了你哪些启示？你又给了同组成员哪些启示？2在实验过程中，同组成员给了你哪些帮助？你又给了同组成员哪些帮助？(三)组间交流和评价1当听完其他小组的汇报后，发现他们的哪些做法比你们小组的好？哪些不如你们的好？2当听完其他小组的汇报后，你是否又有了新的想法？放热反应：放出热量的反应；即反应物的总能量大于生成物的总能量。实验探究实验Ba(OH)28H2O和NH4Cl晶体反应中的能量变化投影、学生活动投影问题1：为什么要将Ba(OH)28H2O晶体研磨成粉末，而且晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物？问题2：反应放出刺激性气味气体，你能想出几种方法检验？投影答案增大接触面积加快反应速率；可以用湿润的紫色石蕊试纸、玻璃棒蘸浓盐酸、湿润的酚酞试纸检验。投影完成下列表格实验步骤实验现象得出结论投影答案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，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝有NH3气生成用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸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，使水结成冰吸热反应：吸收热量的反应；即反应物的总能量小于生成物的总能量。实验探究实验(酸碱中和反应中的能量变化)将教材中的实验列三组对比实验，分别做硝酸和氢氧化钠、盐酸与氢氧化钠、盐酸与氢氧化钾反应的实验(溶液的浓度都为1 molL1，体积都为50 mL)。投影完成下列表格反应物及用量酸HNO3 50 mL 1 molL1HCl 50 mL 1 molL1HCl 50 mL 1 molL1碱NaOH 50 mL1 molL1NaOH 50 mL 1 molL1KOH 50 mL 1 molL1混合前温度混合后温度结论对实验进行归纳和总结投影答案反应物及用量酸HNO3 50 mL 1 molL1HCl 50 mL 1 molL1HCl 50 mL 1 molL1碱NaOH 50 mL1 molL1NaOH 50 mL 1 molL1KOH 50 mL 1 molL1混合前温度室温室温室温混合后温度t1t2t3结论HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热HCl与KOH发生中和反应时放热对实验进行归纳和总结强酸与强碱发生中和反应时放出热量投影为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？本质分析三个反应的化学方程式和离子方程式分别为_投影HNO3NaOH=NaNO3H2O，HOH=H2OHClNaOH=NaClH2O，HOH=H2OHClKOH=KClH2O，HOH=H2O投影结论强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热。投影、练习判断下列反应放热的反应是_，吸热的反应是_。C(s)CO2(g)2CO(g)Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)2NH3(g)10H2O(l)ZnH2SO4=ZnSO4H2C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)镁条燃烧高温煅烧石灰石氧化钙与水反应盐酸与氢氧化钠反应参考答案投影、小结常见放热反应类型有：_，常见吸热反应类型有：_。投影答案燃烧反应、酸碱中和、多数化合、金属与水反应、金属与酸反应多数分解反应、Ba(OH)28H2O(s)与NH4Cl(s)反应、C(s)与CO2(g)反应、C(s)与H2O(g)反应等投影吸热反应、放热反应与反应的条件加热与否有没有必然联系？投影答案没有必然联系，Ba(OH)28H2O(s)与NH4Cl(s)反应不需要加热是吸热反应；C(s)的燃烧要加热，加热使之达到着火点，是放热的。投影、思考与交流如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你认为在设计实验装置与操作时应注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？请与同学讨论、交流。投影答案在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，一是注重“量”的问题，如反应物的浓度和体积取定值；测量反应前后的温度值；做平行实验取平均值。二是尽量减小实验误差，如用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；量液器最好使用移液管；搅拌使反应充分进行；及时散热，使混合液温度均衡；温度计的精确度高，最好使用精度为0.1 或更高的温度计；盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；使用绝热装置，避免热量散发到反应体系之外；温度计要读准确。学生阅读课本上的科学视野1下列关于燃烧的叙述正确的是()A燃烧是发光、放热的剧烈的化学反应B燃烧必须有氧气参加C燃烧一定有水生成D燃烧一定是氧化还原反应2关于吸热反应的说法正确的是()A凡是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水与氧化钙化合是放热反应，则氢氧化钙分解是吸热反应3下列实验所涉及的反应中，属吸热反应的是()A用镁条引燃铝、氧化铁混合粉末B用氯化铁制氢氧化铁胶体C锌与盐酸反应制取氢气D一氧化碳转化为二氧化碳4下列说法正确的是()A化学反应伴随能量变化，这种能量的改变都以热能的形式出现B化学反应遵循质量守恒与能量守恒C化学能与热能、化学能与光能、化学能与电能之间可以相互转化D分解反应一定是吸热反应5航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其反应方程式可表示为：2NH4ClO4=N24H2OCl22O2该反应为放热反应，下列对此反应的叙述中错误的是()A上述反应属于分解反应B上述反应瞬时产生大量高温气体，推动航天飞机C反应从能量变化上说，主要是化学能转化为热能与动能D在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用6下列说法不正确的是()A大多数化合反应是释放能量的反应B吸收能量的反应都需要加热C大多数分解反应是吸收能量的反应D释放能量的反应有的也要加热才能发生7有下列说法：煤和石油的燃烧与化学能有关，核能的利用与化学能无关。生物体内进行着的缓慢氧化是放热反应。化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。植物光合作用利用太阳能，与化学能无关。柴草燃烧与化学能无关。人类文明程度与人均耗能无关。其中正确的是()ABCD8下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是()A灼热的碳与二氧化碳反应 BBa(OH)28H2O晶体和氯化铵晶体反应C铝片与稀硫酸反应 D甲烷在氧气中燃烧的反应参考答案1AD2.D3.B4.BC5.D6.B7.C8.A附：第1课时化学能与热能作者，杨锦峰，盐城市田家炳中学。本文系江苏省优秀教学设计大赛作品学习目标1通过学生之间的相互合作与探究，进而了解化学反应与能源的重要联系；2通过对化学能与热能的相互转化的实验探究，进而了解化学能与热能的相互转化情况；3通过交流合作与探究，进而增强学生的动手能力、自主思考能力以及合作能力。教学分析1要点联系：化学键与化学反应中能量变化的关系化学能与热能的相互转化2重点剖析：化学能与热能的相互转化(突出方法：实验探索、教师点评)3难点分解：化学键与化学反应中能量变化的关系(突破方法：课件展示、图表再现)引入多媒体展示能源的重要性，并指出能源与材料、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。可以说能源是现代物质文明的原动力，与我们每个人息息相关。学生讨论能源的重要性的具体事例课件展示动画展示H2Cl2=2HCl反应中键的断裂与形成的过程。一、化学键与化学反应中能量变化的关系学生讨论、教师点拨得出结论：化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的原因。联系生活讲解“水往低处流”所蕴含的化学道理。学生讨论、教师点拨多媒体展示直观图解结论：反应物的总能量生成物的总能量时，化学反应放出能量；反应物的总能量生成物的总能量时，化学反应吸收能量。化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化吸热或放热。设问过渡化学能与热能有什么样的相互转化关系呢？二、化学能与热能的相互转化1化学能转化为热能铝和盐酸的反应合作与探究1做分组实验(每个小组四个学生)实验报告设计实验目的1了解铝与盐酸反应中热量变化的情况；2学会观察和测定化学反应中热量变化的方法。实验要求组内共同合作完成下列三个栏目中所要求的学习任务。实验活动时间：_小组姓名：_质疑及共议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，你将采取哪些简单易行的方法来了解反应中的热量变化？4要明显地感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？实验记录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23 mL 6 molL1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反思与评价(一)个人反思和总结1通过这个实验你学到了哪些化学知识？学会了哪些实验方法？2在整个过程中，你最满意的做法是什么？你最不满意的做法是什么？为什么？(二)组内交流和评价在思考、讨论过程中，同组其他同学与你的想法一致吗？你们之间有什么互补的思维与想法吗？(三)组间交流和评价1你所在的小组与其他小组相比，有什么不同之处？并加以评价各自的优缺点。2评价之后你是否又有什么新的想法？2热能转化为化学能氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应合作与探究2做分组实验(每个小组四个学生)(一)提出研究的题目：在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的变化。(二)收集实验证据(三)整理并得出结论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用手触摸烧杯下部用手拿起烧杯将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿后再拿起反应完成后观察生成物的状态(四)反思与评价1与书本中相比，该实验有哪些创新之处？2在实验过程中对你最有启迪的是什么？质疑共议下面是两个同学关于吸热反应和放热反应的对话，你同意哪个同学的说法？请陈述理由。甲同学：凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应。乙同学：不一定。有些反应在启动时要加热，反应开始后不再加热就能继续进行，如燃烧反应，这类反应属于放热反应。架构迁移例：请写出相应的化学方程式加以说明：(1)放热反应燃烧反应物质的缓慢氧化金属与水或酸反应部分化合反应(2)吸热反应氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合弱电解质的电离大多数盐的分解反应大多数氢化物的分解反应1下列说法中，错误的是()A任何化学反应都伴随能量变化B化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应D反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应2下列反应属于吸热反应的是()加热KClO3和MnO2的混合物制取O2蜡烛的燃烧萤火虫发光将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的混合物放入水中将碳酸钠晶体和硝酸铵晶体混合均匀放在日光下曝晒高锰酸钾固体加热分解将生石灰倒入海水中煅烧石灰石A B C D3有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断地补充“燃料”。按照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质中，不能看作“燃料”的