高中化学 第一节《化学能与热能》化学能与热能(第1课时)学案 新人教版必修2

《化学能与热能》学案第一节化学能与热能(第1课时)学习目标：1、通过阅读【科学视野】感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识的价值，激发学习兴趣。2、通过学生熟知的化学实验过程，体会化学反应中能量变化的主要原因；3、通过复习旧知和思考分析，知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；4、通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。5、通过实验，理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；6、通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。第一课时创设情境，激发兴趣：播放“能源争夺战”的视频阅读：1.P35“科学视野”；2.P36“科学视野”。问题思考：1.糖类在生物体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧是否不同？2.目前主要使用的能源是什么？新能源主要指的是哪些？3.在能源开发与利用方面，化学应在哪些方面做出努力？回顾旧知，引出新问题：（提出问题、引发思考：）1.木材燃烧时发生了什么变化？2.石灰石（主要成分是CaCO3）要经过高温煅烧才能生成生石灰（CaO），这说明了什么问题？3.上述两个例子，一个释放热能，一个吸收热能，你能得出热能与化学物质及化学反应有什么关系吗？设问、引入本节新课：1.物质中的原子之间是通过什么结合的？2.化学反应的本质是什么？3.什么是化学键？______________________________________________。它有哪些主要类型?_____________________,其特点各是什么?______________________________.探求新知：一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、我们知道,分子或化合物里的原子之间是通过____________相结合的,而化学键是与______联系在一起的.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,因此,一个化学反应在发生过程中是放出能量还是吸收能量取决于_________________________________________的相对大小.所以,化学反应中能量变化的主要原因是___________________________.2、断开化学键吸收能量1molH2中含有H—H键，常温常压下使1molH2变为2molH原子断开了H—H键，需要436KJ的热量。3、形成化学键放出能量由2molH原子生成1molH2，有H—H键生成，生成过程中向外界436KJ的热量。小结：形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量。4、化学变化中能量变化的主要原因——微观方面⑴化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。⑵化学反应的实质是分子的和原子的，用化学键理论可表述为旧化学键的和新化学键的。⑶化学键与化学反应中能量变化的关系反应物反应物生成物化学反应E1E2当E1>E2，反应能量；当E1<E2，反应能量。思考：为什么许多放热反应一开始要加热才能进行呢？5、反应能量变化的判定——宏观方面（教材P33图）⑴各种物质都储存有能。⑵反应物的总能量>生成物的总能量，反应能量。⑶反应物的总能量<生成物的总能量，反应能量。练习：1.各种物质都储存有化学能。不同的物质不仅

不同，

不同，所包含的

也不同。2.一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，决定于

和

的相对大小。当

，化学反应放出能量，当

，化学反应吸收能量。6、两条基本的自然定律⑴质量守恒定律：。⑵能量守恒定律：。⑶质量与能量是相互联系的（），故统称为。7、放热反应和吸热反应⑴化学反应中的能量变化，通常主要表现为的变化———或者。⑵放热反应：的化学反应。⑶吸热反应：的化学反应。随堂巩固：1、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是…………………（）A、颜色B、状态C、化学键D、原子核2、下列物质溶于水，温度降低的是…………………（）A、浓硫酸B、烧碱C、食盐D、硝酸铵3、下列过程一定释放出能量的是……………………（）A、化合反应B、分解反应C、分子拆成原子D、原子组成分子4、下列说法正确的是…………………（）A、需要加热才能发生的反应叫吸热反应B、放热反应在常温下很容易进行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、化学反应释放出的能量一定是热能5、已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是…………………（）A、X的能量一定高于MB、Y的能量一定高于NC、X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D、因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生6、石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收EKJ的热量，下列说法正确的是………（）A、石墨不如金刚石稳定B、金刚石不如石墨稳定C、等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的的热量多D、等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的的热量多7、下列关于吸热反应说法正确的是…………………（）A、凡需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、CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应8、已知某反应是放热反应，下列说法正确的是………（）A、该反应发生时，一定不需要加热B、该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量C、该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量D、如果该反应开始后停止加热，反应一定能继续进行9、已知31g白磷变为31g红磷释放能量。试回答：⑴上述变化属于变化。⑵31g白磷具有的能量（填“>”或“<”，下同）31g红磷具有的能量⑶31g白磷完全燃烧释放出的能量31g红磷完全燃烧释放的能量第一节化学能与热能(第2课时)创设情境，实验引入：问题：在适量盛水的烧杯中，分别慢慢加入浓硫酸、氢氧化钠固体，生石灰、硝酸铵晶体，用手触摸烧杯外壁，会又什么感觉？【复习旧知】1、断开化学键能量，形成化学键能量；反应物的总能量>生成物的总能量，反应能量，反应物的总能量<生成物的总能量，反应能量。2、放热反应：的化学反应；吸热反应：的化学反应。探求新知：二、化学能与热能的相互转化【学生实验】1、化学能转化为热能——铝和盐酸的反应思考与讨论：（1）.铝与盐酸反应方程式。（2）.铝条为什么要打磨光？（3）.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，你能采用什么简单易行的方法来了解反应中的热量变化？现象结论1.

；2.温度计的液柱

，由

℃到

；3.手触摸的感觉是

。1.大多数置换反应是

；2.

能转化为

释放出来。2、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应【思考与讨论】：（1）.发生反应的反应方程式。（2）.根据已有知识猜测这个反应中能量转化的方式。（3）.根据铵盐与碱反应所产生的物质，你认为在实验中应该要注意什么问题。现象结论1.产生

气味气体，混合物呈

状；2.手触摸杯壁下部感觉

；3.玻璃片与烧杯

。1.反应产生

气体，并有

生成；2.该反应是

反应；3.

能转化为

能储存起来。（4）.有些学生实验中烧杯没有与玻璃片粘在一起，请分析可能的原因。（5）.实验中产生了刺激性气味气体，请提出改进措施。3、中和热——化学能变为热能氢氧化钠与盐酸反应实验数据HCl（aq）温度/℃NaOH（aq）温度/℃中和反应后温度/℃结论①溶液温度②中和反应是反应③能转化为能释放出来4、练习小结：（1）.化学反应中的能量变化，通常主要表现为

的变化。有的反应

热，有的反应

热。（2）.吸热反应中，

能转为

能；放热反应中，

能转化为

能化。5、交流与讨论：回忆以前所学的知识，归纳出常见的吸热反应有哪些？常见的放热反应有哪些？6、化学能与热能相互转化的应用⑴化学能转化为热能的应用：、、。⑵热能转化为化学能的应用：、。随堂巩固：1.对下列化学反应的热现象的说法不正确的是（

）①放热反应发生时不必加热；②化学反应一定有能量变化；③吸热反应需要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生；④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关。A、①②

B、②③

C、①③

D、②④2.目前，一种人称“摇摇冰”的即冰用饮料开始上市，所谓“摇摇冰”是指将饮料罐隔离层中的制冷物质和水混合起来，吸食前摇动使罐中的饮料冷却。若该制冷物质可从下列固体物质中选择，则它可以是（

）

A、氯化钠

B、固体硝酸铵

C、生石灰

D、固体氢氧化钠3.3.3.有一种“即食即热快餐”适合外出旅游时使用，其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两包化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最适合选择的是（

）A、浓H2SO4与水B、生石灰与水

C、熟石灰与水

D、氯化钠与水4、下列反应属于吸热反应的是………（）①加热KClO3和MnO2的混合物制取O2②蜡烛的燃烧③萤火虫发光④将氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的混合物放入水中⑤将碳酸钠晶体和硝酸铵晶体混合均匀放在日光下曝晒⑥将黏土，石子，水混合均匀⑦将生石灰倒入海水中⑧煅烧石灰石A、③④⑤⑧B、③④⑤⑥⑧C、②④⑤⑥⑦D、①②④⑤⑧5、一定量的氢气在一定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为△H1，等量的氢气在相同的条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为△H2，△H1与△H2的关系为……（）A、△H1>△H2B、△H1=△H2C、△H1<△H26、下列说法正确的是…………………（）A、汽油车在行驶过程中，热能首先转化为化学能，化学能再转化为动能B、炸药发生爆炸时化学能完全转化为热能C、高温下用炭和铁矿石冶炼金属铁时，热量转化为化学能D、柴草燃烧时，部分化学能转化为热能7、中和热的数值是57.3KJ/mol。下列反应物混合产生的热量等于57.3KJ的是（）A、1mol/L的稀HCl溶液与1mol/L的稀NaOH溶液B、1mol/L的稀H2SO4溶液与1mol/L的稀Ba(OH)2溶液C、1L1mol/L的稀HCl溶液与2L1mol/L的稀NaOH溶液D、1L1mol/L的稀H2SO4溶液与1L1mol/L的稀Ba(OH)2溶液8、下列能源通过化学反应产生的是…………………（）A、太阳能B、潮汐能C、风能D、氢气