2023-2024学年人教版新教材必修第二册 第六章第一节 化学反应与能量变化（第1课时） 教案

授课题目第一节化学反应与能量变化第一课时化学反应与热能教学目标1．通过实验和已有知识、经验感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随能量变化的观念。2．能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因，提升证据推理能力。3．通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的意义和方法，感受化学学科的社会价值，培养科学态度与社会责任。教学重点化学反应中能量变化的本质教学难点利用化学键的断裂和形成来计算化学反应的吸、放热情况教学过程教师活动学生活动环节一：新课导入【知识回顾】能量的存在形式有哪些？能量转化的特点？【追问】煤、石油、天然气等提供热能、各种化学电池提供电能是通过实现的呢？【思考】联系生活：举例说明生活中哪些事实说明了化学反应中伴随着能量的变化？请说出能量转化的方式。【学生回答】化学能、热能、电能、机械能、光能等。不同能量可以相互转化，且总量守恒。化学反应【学生思考】燃气灶燃烧、暖宝宝贴、自嗨锅等等，通过化学反应将物质中的化学能转化为热能，从而实现加热的目的。环节二：实验探究任务1:吸热反应和放热反应实验探究——化学反应中的能量变化【实验1】镁和盐酸的反应指导学生实验，提醒学生注意实验安全【实验2】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应：将20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸烧杯下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。【讲解】1.吸热反应与放热反应(1)概念：放热反应:释放热量的化学反应称为放热反应。吸热反应:吸收热量的化学反应称为吸热反应。【易错点提示】一些物质溶于水，也会有吸热和放热现象，但不是吸热反应和放热反应。Na2CO3(s)、NaOH(s)等溶于水要放热；NH4NO3(s)、NaHCO3(s)等溶于水要吸热。2．1常见的放热反应：金属和酸的反应；木炭、氢气、甲烷的燃烧反应；氢气和氯气的化合反应；中和反应。2．2常见的吸热反应：氢氧化钡和氯化铵的反应；盐酸和碳酸氢钠的反应；碳与二氧化碳的化合反应。【学生实验】根据实验需求、完成实验内容，记录实验现象、分析得出实验结论观察现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生,温度计温度上升得出结论：该反应放出热量化学方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑认真观察、记录思考结论：现象:有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。结论：该反应吸收热量。认真听讲、记录并与教师共同归纳总结吸、放热反应的概念及反应类型。注意易错点对比归纳，得出结论：吸热反应、放热反应与是否需要加热等条件没有直接联系。环节三：知识讲授【活动】能量变化的原因分析【引导】化学反应过程中为什么会有能量的变化?为什么有的化学反应释放热量,有的化学反应吸收热量?试从宏观角度分析【讲解】物质中的原子之间是通过化学键相结合的,当化学反应发生时,反应物的化学键断裂要吸收能量,而生成物的化学键形成要放出能量。【追问】如何从微观角度了解化学反应中能量变化的本质原因呢？【引导】提示学生从化学反应的本质来进行思考。【讲解】断裂化学键需要吸收能量，而生成新的化学键需要释放能量，所以就会伴随着能量变化，主要表现在热量的吸收和释放。【案例微观分析】以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)为例，定量分析：化学反应中能量变化的本质已知反应H2+Cl2

=2HCl:断开1molH-H键要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键要吸收243kJ的能量;生成1molH-Cl键要释放431kJ的能量。将下面图示补充完整并填空。【讲解】

E吸收=436kJ+243kJ=679kJ,

E放出=431kJ×2=862kJ,

E吸收<E放出,放热反应。【总结】化学反应能量变化的本质：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。吸收能量E1>释放能量E2，该反应为吸热反应。吸收能量E1<释放能量E2，该反应为放热反应。【设问】1.氢原子与氢气二者对比，谁更稳定？2.氯原子和氯气二者对比，谁更稳定？3.1个氯原子和1个氢原子与1个氯化氢分子，谁更稳定？4.物质本身所含能量高低与物质稳定性关系如何？【深度解释】【过渡】各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应也可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应也可以看成是热能转化为化学能被生成物“储存”。【过渡】各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。放热反应也可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应也可以看成是热能转化为化学能被生成物“储存”。【总结】化学反应的能量变化的宏观分析(1)放热反应:反应物的总能量>生成物的总能量;

(2)吸热反应:反应物的总能量<生成物的总能量。任务2:人类对能源的利用【文献调研】人类利用能源可以分为哪三个阶段？【思考讨论】化石能源时期使用的常规能源有哪些？使用时存在哪两个问题呢？【追问】有什么较好的解决办法呢？通过化学反应前后能量变化图来帮助学生从宏观角度理解化学反应前后，反应物与生成物总能量的前后变化关系。【归纳】放热反应：反应物总能量大于生成物总能量；吸热反应：生成物总能量大于反应物总能量【回答】化学反应的本质是：旧化学键的断裂和新化学键的形成。认真听讲并记录笔记、理解记忆。尝试利用提供数据计算该反应中的热量变化，从微观层面理解热量变化的本质原因。

【思考交流】【聆听、思考】【跟随老师思考、踊跃回答】已知，能量越低越稳定。通过图中信息，可知原子能量较高，故：稳定性原子小于单质；氯化氢能量低，故比1个氯原子和1个氢原子更稳定。（2）引入了Ba2+、CO32-、OH-；Ba2+可以用CO32-来除、CO32-、OH-可以用H+除去。（加Na2CO3溶液、盐酸）（3）试剂的用量、加试剂的顺序、操作步骤、混合物的分离难易等与教师共同完成化学反应与能量变化的关系示意图。【阅读资料回答】柴草时期、化石能源时期、多能源结构时期。【回答】煤、石油、天然气等，两大问题：不可再生资源、储量有限；污染环境①开发新能源（太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能）②节能（提高燃料燃烧效率、有效提高能源利用率）环节四：巩固提高1．下列说法正确的是()A．Fe与S在加热条件下才能发生反应，所以属于吸热反应B．HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量C