高中化学《化学能与热能》教案8 新人教版必修2

用心 爱心 专心 1 第一节第一节 化学能与热能化学能与热能 教学目标 教学目标 1 能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因 初步学会热化学方程式 的书写 2 能从微观的角度来解释宏观化学现象 进一步发展想象能力 2 通过化学能与热能的相互转变 理解 能量守恒定律 初步建立起科学的能量观 加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识 重点难点 重点难点 1 化学能与热能的内在联系及相互转变 2 从本质上理解化学反应中能量的变化 从而建立起科学的能量变化观 教学过程 教学过程 导入 通过上节课的学习 我们对化学反应中的能量变化有了初步的认识 知道了反应 中 的能量变化通常表现为热量的变化 放热或者吸热 也了解了中和热的概念 那么 很多同学也许会有这样一些疑问 化学反应中为什么会有能量变化 为什么不同反应 的热效应不同 本节课 我们将围绕这些问题 先从微观和宏观的角度来揭示这些秘 密 然后介绍反应中热效应的表示方法 最后再谈谈化学在能源开发 利用中的作用 和地位 创设问题情景 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象 为什么 学生思考 讨论 氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸 这是因为反应在有限的空间里进行 放出大量的热 使周围气体急剧膨胀 进一步思考 反应中的热量由何而来 氢气和氯气反应的本质是什么 学生思考 讨论 从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质 教师补充讲解 化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成 化学键是物 质内部微粒之间强烈的相互作用 断开反应物中的化学键需要吸收能量 形成生成物 中的化学键要放出能量 氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下 氢气分子和氯气 分子中的 H H 键和 Cl Cl 键断开 氢原子和氯原子通过形成 H Cl 键而结合成 HCl 分子 1molH2中含有 1molH H 键 1mol Cl2中含有 1mol Cl Cl 键 在 25 和 101kPa 的条件 下 断开 1molH H 键要吸收 436kJ 的能量 断开 1mol Cl Cl 键要吸收 242 kJ 的能量 而形成 1molHCl 分子中的 H Cl 键会放出 431 kJ 的能量 这样 由于破坏旧键吸收的 能量少于形成新键放出的能量 根据 能量守恒定律 多余的能量就会以热量的形式 释放出来 归纳小结 1 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 2 能量是守恒的 练习反馈 已知拆开 1molH2中的化学键要吸收 436kJ 的能量 拆开 1molO2中的化学键要吸收 496 kJ 的能量 形成水分子中的 1mol H O 键要放出 463 kJ 的能量 试说明 2H2 O2 2H2O 中的能量变化 讲解 刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因 那么 又怎样从 宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢 各种物质中都含有化学键 因 而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能 化学能是能量的一种形式 它可以转 化为其他形式的能量 不同物质由于组成 结构不同 因而所包含的化学能也不同 在化学反应中 随着物质的变化 化学能也随之改变 如 H2 与 Cl2 O2的反应 那么 一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢 用心 爱心 专心 2 学生讨论 交流 1 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取决于反应物 的总能量和生成物的总能量的相对大小 2 画出反应物 生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图 思考与分析 甲烷燃烧要放出热量 水电解产生氢气和氧气 试从化学键和物质所含能量的角 度分析气原因 并说明反应过程中能量的转变形式 提出问题 前面我们通过对具体反应的分析 从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量 变化的主要原因 知道了化学能和其它能量是可以相互转变的 还知道化学反应中能 量变化通常表现为热量的变化 那么 怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢 你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法 并对其他同学提出的表达方式作出评 价 教师讲解 热化学方程式的含义及朗读和书写的注意点 练习反馈 乙炔 C2H2 气体在氧气中完全燃烧会放出大量的热 形成高温火焰 可以用于 焊 接或切割金属 已知 0 5 mol 乙炔完全燃烧生成液态水会放出 649 kJ 的热量 试写 出 反应的热化学方程式 并计算 1Kg 乙炔完全燃烧放出的热量 教师讲解 乙炔是一种重要的烃类 煤 石油 天然气的主要成分也是各种烃类 它们在燃 烧 时都会放出大量的热 所以煤 石油 天然气在能源中扮演了极为重要的角色 对促 进 人类社会的发展具有重要的作用 阅读相关图片 资料或播放录像 思考 交流 根据你的经验体会 谈谈你对当前能源利用 开发及能源危机的看法 总结 化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征 我们可以利用化学能与热能及其 它 能量的相互转变为人类的生产 生活及科学研究服务 化学在能源的开发 利用及解 决 日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用 同学们平时可以通过各种渠 道来关心 了解这方面的进展 从而深切体会化学的实用性和创造性 补充练习 补充练习 1 下列说法不正确的是 A 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化 B 物质燃烧和中和反应均放出热量 C 分解反应肯定是吸热反应 D 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量 2 已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的 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 3 有专家指出 如果将燃烧产物如 CO2 H2O N2等利用太阳能使它们重新组合变成 CH4 CH3OH NH3等的构想能够成为现实 则下列说法中 错误的是 A 可消除对大气的污染 B 可节约燃料 C 可缓解能源危机 D 此题中的 CH4 CH3OH NH3等为一级能源 用心 爱心 专心 3 4 已知破坏 1mol N N 键 H H 键和 N H 键分别需要吸收的能量为 946kJ 436kJ 391kJ 试计算 1molN2 g 和 3 molH2 g 完全转化为 NH3 g 的反 应热的理论值 并写出反应的