鲁科版必修2 化学反应与能量第2课时 教案.doc

第2课时化学键与化学反应中的能量变化教学目标1课标要求知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化；举例说明化学能与电能的关系及其应用。2三维目标知识与技能(1)理解化学反应中能量变化的实质；知道化学键的断裂和形成是能量变化的主要原因。(2)初步学会从微观的角度认识化学反应。过程与方法(1)能够分析具体的反应中的能量变化。(2)掌握一定的实验操作技能。(3)了解化学能与热能、光能、电能的相互转化。情感态度与价值观通过生产、生活中的实例，培养节约能源及保护环境的意识，关注与化学有关的社会热点问题，逐步形成可持续发展的思想。教学分析1教材分析化学键概念的建立为学生从原子、分子水平认识物质的构成和化学反应打开了一扇窗，而深入研究和利用化学反应又是认识化学反应实质的基础。本节教材将这两条线索融合起来，使学生既了解了物质的构成，又认识了化学反应中物质变化和能量变化的实质。在过去的学习中，大多数学生只关注化学反应中的物质变化，但化学反应在发生物质变化的同时一定伴随着能量变化。本节教材以“化学键”为桥梁，引导学生从物质变化和能量变化两个角度认识化学反应，为后面研究化学反应的利用奠定基础。2学情分析通过初中化学的学习，学生已知道燃烧是化学变化、物质燃烧要释放能量，但不知道化学反应过程中为什么会伴随着能量变化，本节课的教学将在学生对原子结构有了比较深入了解的基础上解决以上问题。教学重点、难点教学难点：化学反应中能量变化的实质；教学难点：分析化学反应中能量的变化。教学方法采用探究式学习方式：提出问题明确任务制订计划进行实验收集证据解释与结论反思与评价表达与交流课前准备1学生：按每4名同学为一组进行分组，以小组为单位预习探究实验，了解实验的主要目的与具体步骤；2教师：准备多媒体教学设备及探究实验的仪器和药品。板书设计第2章第1节化学键与化学反应第2课时化学键与化学反应的能量变化1化学键与化学反应中的能量变化破坏旧化学键，需要吸收一定的能量(e吸)来克服原子(离子)间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量(e放)。2吸热反应与放热反应放热反应：化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。(e吸e放)如ba(oh)28h2o2nh4cl=bacl22nh310h2o化学反应能量的“储存”和“释放”情景导入导入设计一：【投影展示】一组太阳能热水器，风能放电站，化学实验有关图片。【讨论互动】1.这些图片都体现了能量转化，请分别说出。2你还能举出一些生活中常见的能量转化吗？【交流分享】学生交流讨论后得出各种答案，只要正确给予肯定。如：电池，化学能转变为电能。【教师点拨】可以看出能量转化在工农业生产和生活中的应用是十分广泛的，而我们知道化学反应所释放的能量如石油、煤的燃烧是当今世界上的重要资源之一，研究化学中的能量转化关系对指导我们的生产、生活是尤为重要的，本节课让我们共同学习一下化学键与化学反应中的能量变化。【设计思路】学生在各种图片中进入教学情境，让学生通过了解生活中的能量转化，认识到现代生活离不开能量的研究，结合生活实际问题开阔学生视野，也促使学生懂得应用掌握的化学知识解决生活中的问题，激发学生对化学的兴趣。导入设计二：【研究学习】学习小组利用课余时间上网查阅能量转化在生产生活中的应用。【讨论互动】根据同学们的课前预习谈谈能量转化对生产生活的影响。【交流分享】学生“四人学习小组”的代表上台交流研究性学习的收获。【教师点评】评价同学们的交流结果，对同学们学习积极性给予表扬。研究化学反应中的能量转化关系是很重要的。在工农业生产和生活中，要利用各种能源，而化学反应所释放的能量(如石油、煤的燃烧)是当今世界上的重要能源之一。研究反应热，对于化工生产条件的选择，设备的设计和使用，以及对热能的综合利用，都具有很大的实际意义。以研究反应热为主要内容的化学热力学，是化学科学的一个重要分支。那么，本节课我们就来共同探究化学键与化学反应中的能量变化。【设计思路】本部分内容与学生的日常生活息息相关，学生比较熟悉，通过学生自主查阅相关资料，激发学生的求知欲，使学生分析归纳的能力得到提高，培养学生学习的主体意识。推进新课【问题思考】1.什么是化学键？2化学键有几种主要类型？3共价化合物、离子化合物与构成它们的微粒以及微粒之间存在的化学键类型存在什么关系？4化学反应中物质变化的实质是什么？为什么氮气参加的有关化合反应都需要在加热或高温条件下进行？【学生活动】(1)回忆所学化学键知识，思考问题；(2)与同学交流、讨论，回答问题。(板书课题)第2课时化学键与化学反应中的能量变化【设计思路】温故而知新，为新课的学习做知识铺垫，同时激发学生思维，锻炼学生的交流表达能力。(引入新课)利用化学反应可以制备人们所需要的物质，化学反应中所释放的能量也同样具有重要的应用价值。本节课我们就来共同研究化学反应中的能量变化。【实验探索】感受化学反应中的能量变化讨论可以用来判断某化学反应中的能量变化的实验方法。教师予以指导，统一实验步骤。请学生注意操作方法；仔细观察实验现象；总结实验结论；写出化学方程式。学生进行实验，并完成下列表格。(注：第三个实验可以如下进行：)实验内容实验现象化学方程式实验结论氢氧化钠与盐酸溶液反应锌与盐酸反应氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应完成后的表格：实验内容实验现象化学方程式实验结论氢氧化钠与盐酸溶液反应温度计读数上升naohhcl= naclh2o反应释放能量锌与盐酸反应反应产生大量气泡，同时试管温度升高zn2hcl= zncl2h2反应过程中有热量放出氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起。温度计读数下降至零度以下。ba(oh)28h2o2nh4cl=bacl22nh310h2o该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰【归纳总结】化学反应伴随有能量的变化，有的释放能量，有的吸收能量。【设计思路】让学生亲自动手实验来得到探究结果，锻炼其动手能力，总结归纳能力。【交流分享】通过计算判断氢气燃烧生成水的过程吸收热量还是放出热量？化学反应为什么会伴随有能量的变化？【归纳总结】在氢气燃烧生成水的过程中，破坏旧化学键hh、o=o，需要吸收一定的能量来克服原子间的相互作用；形成新化学键hoh时，又要释放一定的能量。吸收热量比放出热量少，故氢气的燃烧是一个放出热量的反应。在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量(e吸)来克服原子(离子)间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量(e放)。因此在化学反应中不仅有新物质生成，而且伴随着能量变化。我们根据化学反应中是否有能量的放出与吸收对化学反应进行分类：吸收热量比放出热量少，总的热效应为放热反应；吸收热量比放出热量多，总的热效应为吸热反应。(板书)放热反应：化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。(e吸e放)如ba(oh)28h2o2nh4cl=bacl22nh310h2o【教师点拨】不难看出，化学反应过程中所伴随的能量变化与反应物及生成物的键能有关：如果反应物的总键能高于生成物的总键能，则反应过程中破坏旧化学键，需要吸收的能量高于形成新化学键时释放的能量，化学反应中是吸热过程；如果反应物的总键能低于生成物的总键能，则反应过程中破坏旧化学键，需要吸收的能量低于形成新化学键时释放的能量，化学反应中是放热过程。对于吸热反应，要想维持其持续进行，必须不断地吸收能量；对于放热反应，在反应开始后，就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来。因此可以把化学反应的过程看作是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量“储存”起来。(板书)化学反应能量的“储存”和“释放”【知识应用】人类所需要能量，绝大部分是通过化学反应产生的，主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。讨论我国能源结构的缺点和新能源展望(环保、防止能源危机)。【参考资料】 我国化石燃料和水电能源的消耗结构：新能源展望：【分组讨论】就氢做能源的展望，学生发表自己的想法。阅读资料21世纪的燃料：海底可燃冰可燃冰又称甲烷水化物，多数蕴藏在地球高纬度的永久冻土带或深海海底100300 m的地下。可燃冰是甲烷在低温高压条件下吸入水分子而形成的结晶体。其形成的条件是：一要有数千年前动植物尸骸释放的甲烷气；二要有丰富的水；三要具备低温高压环境。甲烷分子只有一个碳原子，其燃烧时二氧化碳的排放少，且没有硫化物生成。因此，天然可燃冰是一种理想的清洁能源。【设计思路】学有所用，根据所学内容，结合资料，抒发己见，达到综合提升的目的。【概括整合】阅读并说明图219的意义【深入探究】通过本节课的学习，希望同学们能够利用所学知识，利用多方面材料开展探究性学习活动。1化学能转化为热能在生产生活中的应用2化学能转化为电能在生产生活中的应用3自制小暖袋、小冰袋4趣味小实验魔棒点灯你能不用火柴，而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么？实验：取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上，在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸，用玻璃棒蘸取后，去接触酒精灯的灯芯，酒精灯立刻就被点着了。课堂小结本节课我们主要学习和讨论了化学键和化学反应中的能量变化，通过生产生活中的实例，了解了化学能与热能的相互转化。教学反思本节课以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。组织学生通过实验体会化学反应中伴随的能量变化。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。同时，通过计算判断氢气燃烧生成水的过程吸收热量还是放出热量。进而思考化学反应为什么会伴随有能量的变化，通过教师引导，借助对化学反应中物质变化的实质，以及已有的关于化学键的知识，分析得出结论。课堂作业1下列对化学反应的认识错误的是()。a会引起化学键的变化b会产生新的物质c必然引起物质状态的变化 d必然伴随着能量的变化答案：解析：选c。在化学反应中，反应物和生成物的状态可能相同，也可能不相同，故c项错。2“摇摇冰”是一种即食即冷的饮料，吸食时，将饮料罐隔层中的化学物质和水混合后摇动即可，该化学物质是()。a氯化钠 b固体硝酸铵c固体氢氧化钠 d生石灰答案：解析：选b。氯化钠溶于水时，溶液温度没有明显的变化；强酸、强碱溶于水时放出大量的热；强酸或中强酸对应的酸性氧化物，如so3、p2o5等与水反应时，也放出大量的热；强碱或中强碱对应的碱性氧化物，如na2o、cao与水反应时，也放出大量的热；硝酸铵溶于水时，吸收大量的热而使溶液的温度明显降低。3下列说法正确的是()。a需要加热才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氮分子内部存在着很强的共价键，故通常情况下n2化学性质不活泼d吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应发生过程中不断释放能量答案：解析：选cd。化学反应是破坏旧键形成新键。有的化学键很容易断裂，在常温时反应物分子具有的能量就可以断裂旧键；有的化学键稳定，需反应物分子吸收能量方能断裂旧键。所以是否需要加热主要取决于反应物的结构和性质，不能根据反应吸热和放热来判断。吸热反应需要不断从外界吸收能量维持反应进行，放热反应开始后就向外界输出能量，不需再提供能量。故c、d正确。4下列反应属于吸热反应的是()。aba(oh)28h2o晶体和nh4cl混合搅拌b盐酸和naoh溶液混合c锌放入稀硫酸中d碳和水蒸气在高温下反应答案：解析：选ad。酸与碱的中和反应、金属与酸的反应均为放热反应；铵盐与碱的反应、生成水煤气的反应是吸热反