高中化学《化学反应与能量》 教案 新人教版必修2（通用）

第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能教案【三维目标】知识与技能1.获得化学能与热能化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能完成吸热反应和放热反应的化学实验。2.形成吸热反应和放热反应的概念。3.能从能量守恒定律和化学键的角度来解释化学反应中能量变化之间的关系。过程与方法具有较强的问题意识，能够发现和提出化学能与热能的探究性问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。情感、态度与价值观1.发展学生学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。2.培养学生严谨求实，勇于探索科学精神。3.培养学生有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。树立正确的能源观。【要点提示】教学重点实验探究和通过实验探究化学反应与能量变化，掌握吸热反应和放热反应的概念教学难点从微观结构的角度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。教具准备1. 仪器用品：温度计、玻璃棒、玻璃片、烧杯、50mL量筒、试管、锥形瓶、气球、胶头滴管。2. 药品：镁条、2oml/LHCl、2oml/LKOH、2oml/LNaOH、NH4Cl固体、Ba(OH)28H2O固体。【教学过程】【创设问题情境】播放神州七号发射时的视频。从化学的角度分析，你知道神州七号顺利升空所需要的巨大推动力是如何产生的吗？【结论】燃料通过化学反应放出巨大能量【展示】本节课的课题：化学能与热能【展示】本节课探究内容1.感受化学能与热能的相互转化；2.从理论角度分析化学能与热能的相互转化的实质；3.自我体验酸碱中和反应的热能变化。【设问】物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为热量的变化。化学变化中热量变化的具体形式有哪些呢？下面我们就通过实验来进行研究、探讨。【学生分组实验】实验探究一：镁与盐酸反应中能量的变化取试管加入23滴管的盐酸，再插入一小段镁条。眼睛观察 到的现象用手触摸 到的现象热量的变化能量的 转化方式实验探究二：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1.将气球中的Ba(OH)28H2O固体倒入装有NH4Cl固体的锥形瓶中，振荡锥形瓶使两者固体充分混合；2.将充分振荡后的锥形瓶放在滴有2滴管H2O的玻璃片上静置半分钟。用手触摸 到的现象试着用手拿起锥形瓶热量的变化能量的 转化方式【思考与交流】通过以上两组实验我们可以感受到：化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化，有的反应放热，有的反应吸热。那么化学反应中为什么会有能量变化？一个化学反应究竟是吸收能量还是放出能量又由什么决定呢？接下来，我们将围绕这些问题，从微观和宏观的角度来揭示这些秘密。一、微观角度：从能量守恒的角度分析化学反应中能量的变化反应物储存的总能量高生成物储存的总能量低化学反应结论：该反应 (放出或吸收)能量；能量的转化形式是 能转化为 能；该反应表现为 (放热或吸热)反应。反应物储存的总能量低生成物储存的总能量高化学反应结论：该反应 (放出或吸收)能量；能量的转化形式是 能转化为 能；该反应表现为 (放热或吸热)反应。【小结】1.镁与盐酸反应过程中能量的转化方式是 能转化为 能；2.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的转化方式是 能转化为 能。【教师讲解】二、微观角度：从化学键的角度分析化学反应中能量的变化1.从化学键的角度分析化学反应的本质是： 2.当物质发生化学反应时，断开反应物的化学键要_(放出或吸收)能量；而形成生成物的化学键要_(放出或吸收)能量。【练习反馈】已知拆开1mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol HO键要放出463 kJ的能量，试说明2H2 + O2 = 2H2O中的能量变化。断裂反应物化学键吸收的总能量为： 形成生成物化学键放出的总能量为： 生成2mol H2O时的能量变化为： 【设问】通过前面的学习，我们知道有的反应放热；有的反应吸热。那么，作为一类重要而常见的反应，酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢？下面，请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。【学生分组实验】实验步骤：1.先记录室温作为酸.碱溶液的起始温度。2.用一个量筒量取20mL 2mol/L 的酸溶液，倒入50mL小烧杯中备用。3.用另一个量筒量取20mL 2mol/L 的碱溶液，并缓慢倒入上述烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌；用温度计测量混合溶液的最高温度。【学生汇报实验结论】实验反应的离子方程式 实验中生成的H2O的量 温度变化的幅度 酸碱中和反应均为 反应 实验反思一：如何近似计算出上述两个中和反应中所放出的热量呢？已知：混合液的比热容c=4.18 J/（g），酸=碱=1.15g/mL，V酸=V碱=20 mL Q= 实验反思二：若要更准确地测定出HCl溶液与NaOH溶液反应所放出的热量，你认为：1、根据计算公式，影响热量测定的关键数据是什么？ 2、如何设计实验装置使关键数据更为准确？ 吸热【学以致用】放热1.已知反应Na2SO410H2ONa2SO4nH2O+(10n)H2O。有人将装有Na2SO410H2O固体的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙就能达到白天蓄热使室内保持低温；晚上再把白天所蓄热量放出，使室内保持温暖。以下说法正确的的（ ）A白天将太阳能转化为化学能 B白天将化学能转化为太阳能 C晚上将化学能转化为热能 D晚上将热能转化为化学能2.炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是非常惬意的事情。目前，一种被人称为“摇摇冰”的即冷即用饮料畅销各大商场。所谓“摇摇冰”，是指吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水混合摇动能使瓶中饮料冷却。若该制冷物质可以在下列物质中选择，它应该是（ ）A氯化钠 B固体硝酸铵 C浓硫酸 D固体氢氧化钠3.现市面上有一种叫“一拉热”的食品，上层是冷糕点，底层有一根线，拉动该线，不一会儿的功夫盒内糕点就热气腾腾。某同学对这一包装产生了兴趣，于是将盒子拆开，发现该产品的下层套内放置加温装置，拉动拉线，可使装置内一包白色