高中化学第6章化学反应与能量 教案新人教版必修2

第1课时化学反应与热能教学设计一、教学目标1．知识与技能（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。

（2）知道反应物和生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。

（3）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2．过程与方法（1）培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。

（2）能从反应物与生成物中所具有的能量、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．情感态度与价值观（1）逐步培养勤于思考，勇于探究的科学品质，严谨求实的科学态度。

（2）树立物质变化中伴随能量变化的观念，感受化学学科的社会价值，培养科学态度与社会责任。

（3）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。

教学重难点1.教学重点化学反应中能量变化的本质、化学能与热能的内在联系及相互转变2.教学难点化学反应中能量变化的本质二、教学过程如Fe 与S 的反应、NH 3的催化氧化等。

吸热反应：把吸收热量的反应称为吸热反应。

常见的吸热反应 （1）大多数分解反应:（2）以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应（燃烧反应除外）：22H CO OH C ++高温（3）铵盐与强碱固体的复分解反应。

↑+↑∆HCl NH ClNH 34［思考与讨论］化学反应过程中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放能量，有的化学反应吸收能量？【师】我们知道，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。

以氢气和氯气化合为例，1mol H 2断键需要放出436kJ 的能量，1mol Cl 2断键需要放出243kJ 的能量，1mol H 原子与1mol Cl 原子结合成1mol HCl 分子，新键生成需要吸收431kJ 的能量。

化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

总结：化学反映的实质：化学键的断裂和生成反应的特征：一是物质变化（生成新物质）、二是能量变化（吸收或放出热量）化学反应与能量变化同时发生。

【师】现在是不是就能解答我们提出的第一个问题了，请同学回答。

【生】由于化学反应发生必定有化学键的断裂和生成，并且化学键的断裂和生成就会有能量的变化，所以化学反应中有能量的变化。

方法培养学生总结归纳、辩证思维的能力【师】回答的很好！我们知道化学键断裂需要放出能量，化学键形成需要吸收能量，并且放出和吸收的能量并不相等，反应前后就有能量的变化，表现为化学反应的吸热和放热。

这也就很好的解释了我们提出的第二个问题。

【师】我们看下面的图，又能得出什么结论？【生】A图反应物的总能量高于生成物的总能量，反应过程中会放出热量。

B图生成物的总能量高于反应物的总能量，反应过程中必须吸收能量。

【师】总结的很完整。

一个化学反应是吸热还是放热，决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。

反应放出的能量＝反应物的总能量－生成物的总能量反应吸收的能量＝生成物的总能量－反应物的总能量而旧键断裂所吸收的能量与新键形成所释放的能量的相对大小决定了一个化学反应是吸收能量还是放出能量。

（1）若反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物中成键时释放的能量，则反应吸收能量。

吸收的能量＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量（2）若反应物中的化学键断开时吸收的能量低于生成物中成键时释放的能量，则反应释放能量。

放出的能量＝生成物成键释放的总能量－反应物断键吸收的总能量我们以HClCH2l22点燃为例，1 mol H2分子断键需要放出436kJ的能量，1 mol Cl2分子断键需要放出243kJ 的能量，2 molH-Cl成键需要吸收2×431kJ的能量。

通过比较反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物中成键时释放的能量，反应吸收能量。

1mol H2(g) 和1 mol O2(g) 完全反应放出的热量为2×431kJ －（436kJ＋243kJ）＝183kJ 。

图示如下：【师】相信大家已经对吸热反应、放热反应有一定的理解了，我们就通过表格区分吸热反应、放热反应。

【师】人类利用化学反应中的热能始于火的发现。

从早期的以树枝杂草为主要能源，到现代以煤、石油、天然气为主要能源，人类获取热量的主要途径都是通过物质的燃烧。

化石燃料作为人类利用最多的常规能源，其利用过程中面临两方面亟待解决的问题:一是其短期内不可再生，储量有限，随着能源消费需求的不断增加,能源消费量与储量之间的矛盾日益突显;二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO 2、NO X , CO 等是大气污染物的主要来源。

为了改善人类的生存环境，促进社会可持续发展，节能和寻找清洁的新能源成类型比较 放热反应 吸热反应定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学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键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图示四．板书设计6.1 化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能1、放热反应：把释放热量的反应称为放热反应。

常见的放热反应：吸热反应：把吸收热量的反应称为吸热反应。

常见的吸热反应2、化学反映的实质：化学键的断裂和生成反应的特征：一是物质变化（生成新物质）、二是能量变化（吸收或放出热量）化学反应与能量变化同时发生。

3、反应放出的能量＝反应物的总能量－生成物的总能量反应吸收的能量＝生成物的总能量－反应物的总能量吸收的能量＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量放出的能量＝生成物成键释放的总能量－反应物断键吸收的总能量4、放热反应与吸热反应的比较5、能源的利用第2课时化学反应与电能教学设计三、教学目标4．知识与技能（4）通过实验探究认识原电池的工作原理和原电池的构成条件，初步形成原电池的概念。

（5）通过设计科学探究实验方案和实验装置，初步了解实验研究的方法。

（6）了解化学电池的种类和特点，能够书写电极反应方程式。

（7）掌握原电池的原理及应用。

5．过程与方法（3）培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。

（4）通过对化学能转化为电能的学习，体验到科学探究的过程，理解科学探究的意义，认识科学探究的基本过程与方法，初步养成科学探究的能力。

6．情感态度与价值观（1）逐步培养勤于思考，勇于探究的科学品质，严谨求实的科学态度。

（2）通过对化学能转化为电能的奥妙，发展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

教学重难点1.教学重点理解氧化还原反应与原电池之间的联系，了解原电池形成的条件，分析简单原电池的原理。

2.教学难点化学反应中能量变化的本质四、教学过程2、电极反应的书写（1）先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物，并使得失电子数目相同。

（2）注意负极反应生成的阳离子是否与电解质溶液中的阴离子反应。

若反应，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中。

若正极上的反应物是O2，且电解质溶液呈中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，且生成OH－;若电解质溶液呈酸性，则H+必须写入正极反应式中，且生成H2O（3）正、负极反应相加得到电池的总反应。

若知道总反应，也可以较易写出一极的电极反应式，利用电子守恒法，用总反应减去一极的电极反应式得到另一极电极反应式。

【师】放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行从而实现充电与放电的循环。

常见的二次电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。

铅蓄电池两极是Pb（负极）和PbO2（正极），电解质溶液是H2SO4,总的电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O负极：Pb＋SO42－－2e－＝ PbSO4正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O镍镉电池以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质。

负极：Cd + 2OH－－ 2e－＝Cd(OH)2正极：2NiO(OH) + 2H2O + 2e－＝2Ni(OH)2 + 2OH-总反应：Cd +2NiO(OH) + 2H2O ＝2Ni(OH)2 + Cd(OH)2【师】最后我们再来说说燃料电池，燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。

燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。

它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。

燃料电池的供电量易于调节，能适应电器负载的变化，而且不需要很长时间的充电，在航天、军事、交通领域有广阔的应用前景。

氢氧燃料电池：负极（惰性电极）通入氢气正极（惰性电极）通入氧气原理：利用原电池的工作原理将氢气和氧气反应所放出的化学能直接转化为电能。

酸性电解质：负极：2H2－4e－＝4H+正极：O2＋4H+＋4e－＝2H2O碱性电解质：负极：2H2－4e－＋4OH－＝4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－总反应：2H2＋O2＝2H2O【师】以Fe ＋CuSO4＝FeSO4＋Cu为例，如何设计原电池？设计方法：1、根据总反应，找到氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料，氧化剂在正极被还原。

2、电极材料选择：电极材料必须导电，一般选择较活泼的金属材料，或在该氧化还原反应中易失去电子的材料。

电解质溶液一般与负极反应。

负极：Fe正极:碳棒负极反应：Fe－ 2e¯＝Fe2﹢正极反应:Cu2﹢＋2e¯＝Cu四．板书设计6.1 化学反应与能量变化第1节化学反应与电能一、原电池原理1、原电池：把化学能转化成电能的装置叫做原电池。

2、构成条件负极与电解质溶液能自发的发生氧化还原反应（前提）、两个活泼性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路3、正极：电子流入的一极（得电子），发生还原反应负极：电子流出的一极（失电子），发生氧化反应4、导线：电子由负极移向正极溶液中：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

5、实质：使氧化反应和还原反应在两个不同的区域发生，通过电子的定向移动形成电池，化学能转化为电能。

二、应用1、加快氧化还原反应的速率2、比较金属活动性强弱三、化学电源1、干电池（一次性电池）2、二次电池3、燃料电池四、原电池设计第1课时化学反应的速率教学设计五、教学目标7．知识与技能（8）了解化学反应速率的概念，知道化学反应速率的定量表示方法。

（9）认识影响化学反应速率的诸多因素。

8．过程与方法（5）通过学生实验探究和小组谈论的形式，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。

（6）根据化学反应方程式的判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。