2022年人教版高中化学必修二 2-1 化学能与热能（教案）1

2022年人教版高中化学必修二 2-1 化学能与热能（教案）1教学目标知识与技能：1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。2、通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法过程与方法：通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯情感态度与价值观：1、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。2、通过师生互动，增加师生感情教学重点：能根据事实判断吸热反应和放热反应教学难点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化教学过程：【导入】复习提问化学反应的本质是什么?什么是化学键?在化学反应中化学键是怎么变化的?【学生活动】阅读教材讨论化学反应中能量变化的原因【教师讲解】1化学反应中能量变化的原因微观角度(1)原因(2)实例断裂1 mol HH键(HH2H)吸收436 kJ能量，形成1 mol HH键(2HHH)放出436 kJ能量；断裂4 mol CH键(CH4C4H)吸收1 660 kJ能量，形成1 mol CH键(CHCH)放出415 kJ能量。(3)结论：化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。2化学反应中能量变化的决定因素宏观角度E(反应物)E(生成物)放出能量E(反应物)E(生成物)吸收能量结论：化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。【学生活动】探究利用化学键的数据计算反应中的能量变化利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应H2Cl2=2HCl为例：问题思考：(1)断裂1 mol HH和1 mol ClCl形成H和Cl，能量有什么变化？数值为多少？【提示】吸收能量。数值为(436243)kJ。(2)H与Cl形成2 mol HCl，能量有什么变化？数值为多少？【提示】放出能量。数值为2431 kJ。(3)1 mol H2与1 mol Cl2生成2 mol HCl气体，能量有什么变化？数值为多少？【提示】放出能量。数值为2431 kJ436 kJ243 kJ183 kJ。(4)原子形成1 mol化学键所放出的能量与断开1 mol该化学键所吸收的能量有什么关系？【提示】相等。【认知升华】【教师讲解】升华1化学反应中能量变化的原因在化学反应中，断开反应物中的化学键(即破坏旧化学键)需要吸收一定能量(E1)克服原子(或离子)间的相互作用；而形成新化学键时，又要释放一定的能量(E2)。E1E2，反应吸收能量；E1E2，反应释放能量。升华2计算公式利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化：QQ(吸)Q(放)【教师讲解】题组化学反应能量变化的原因1下列关于化学反应的说法中不正确的是() A化学反应过程中一定有热量释放出来B化学反应的特征是有新物质生成C化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程D在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等【解析】化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对大小。【答案】A2根据下面的信息，判断下列叙述正确的是()A氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量B氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJD2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ【解析】由题中信息可知，1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量436 kJ， mol O2(g)的共价键断裂吸收能量249 kJ，两项共吸收能量685 kJ；2 mol H(g)与1 mol O(g)形成1 mol H2O(g)共释放能量930 kJ。在1 mol H2(g)跟 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的过程中，放出的能量比吸收的能量多245 kJ，C项中缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是245 kJ。【答案】A【学生活动】回忆质量守恒定律和能量守恒定律的内容【教师讲解】1两个基本的自然规律“质量守恒”和“能量守恒”质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量不变；能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时，总能量不变。2吸热反应和放热反应3化学能与热能相互转化的意义过程(1)：提供了人类生存和发展所需要的能量和动力。过程(2)：人类进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。【特别提醒】【教师讲解】能源利用的三阶段【实验探究】探究常见的吸热与放热反应实验探究(1)(2)(3)【教师讲解】放热反应与吸热反应的比较 类型比较放热反应吸热反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量反应过程图示注意：有的放热反应需要加热才能发生，例如煤的燃烧就是放热反应，但需要加热或点燃引发反应；有的放热反应不需要加热，如磷的自燃。吸热反应大都需要加热，也有不需加热就能反应的，例如Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应。板书设计：第一节 化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、引起化学反应中的能量变化：1、宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。E（反应物）E（生成物）放出能量E（反应物）E（生成物）吸收能量2、 微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因（1）、键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量 （2）、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。二、化学能与热能的相互转化 放热反应：放出热的化学反应化学反应 吸热反应：吸收热的化学反应教学回顾： 本节课我们结合已有的知识经验，以实验为主要的研究手段，初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。通过实验引导学生学习易于掌握。课堂教学效果较好。