人教版高中化学必修二2.1《化学能与热能》教案

第二章化学反应与能量

第一节化学能与热能（第1课时）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，能设计并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。

过程与方法

1．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的问题，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力。

2．在教师的指导下与同学合作完成科学探究实验1、2、3。

情感、态度与价值观。

1.通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感。

2.培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度。

3. 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，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。

教学重点

实验探究和通过实验探究化学反应与能量的关系，掌握吸热反应和放热反应的概念。

教学难点

设计探究实验引出吸热反应和放热反应的概念。

教具准备

温度计、玻璃棒、烧杯、50ml量筒、玻璃片、砂纸、试管。

6 mol.L-1HCl , 2 mol.L-1HCl , 2 mol.L-1NaOH, Ba(OH)2.8H2O , NH4Cl . CuSO4.5H2O晶体，铝条。

大烧杯（500ml） 3只、硬纸板（有孔）3块、小烧杯（100～150ml）3只、带圈玻璃搅拌器3支、温度计（100℃，1/10）3支、碎纸条 3只、量筒（50ml） 6只、保温杯3只、

盐酸（1.00mol/L）、氢氧化钠溶液1.1mol/L）。

教学过程

[新课导入]

一、化学键与化学反应中能量变化的关系

1化学反应与体系的能量的变化：化学反应过程中伴随着体系能量的变化，物质的化学反应

与体系的能量变化是同时发生的。

2化学反应中能量变化的本质原因：是化学键的断裂与形成。

断开反应物中的化学键→吸收能量

（1）化学反应过程中能量发生变化

形成生成物中的化学键→放出能量

例如： H2(g) ＋ Cl2(g) ==== 2HCl(g)

断开1mol H2 分子中的 H—H 键时需要吸收436kJ的热量

断开1molCl2分子中的 Cl—Cl键时需要吸收243kJ的热量

形成2molHCl分子中的H—Cl 键时要释放2×431kJ的热量

此反应中：生成物分子形成时释放的总能量 > 反应物分子断裂时吸收的总能量

反应中放出能量 == 2×431kJ－（436kJ + 243kJ）== 184.6kJ

（反应中放出能量后，体系的能量降低。）

若反应中：生成物分子形成时释放的总能量 < 反应物分子断裂时吸收的总能量,反应中就要吸收能量。（反应中吸收能量后，体系的能量升高。）

（2）化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量：决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。图示如下：

二、化学能与热能的相互转化

1.质量守恒和能量守恒定律（两条基本自然定律）：

（1）质量守恒定律：参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和。

（2）能量守恒定律：能量可以互相转化，但是体系包含的总能量不变。

（3）质能守恒定律：质量与能量是相互联系的，公式：E ===mc2 (C ：光速)

2. 能量的相互转化：水由高处向低处流原电池

势能动能化学能电能

降雨电解池

3.化学能与热能的相互转化物质燃烧

化学能热能

加热KClO3分解

※化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化——吸热或放热（反应热）。

（1）反应热：

①定义：化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。

②符号：△H

③单位：k J·mol－1

④计算：△H == 生成物的总能量－反应物的总能量。

（2）放热反应:和吸热反应

①放热反应：化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应.。

②吸热反应：化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应.。

[实验2—1]在一支试管中加入2～3mL 6mol·L－1的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象并用温度计测量温度变化，填表：

【实验2—2】将约20gBa(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体，一起放入烧杯中，并将烧杯放在敌有几滴水的玻璃片（或小木板上），用玻璃棒搅拌，闻气味，用手

触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象，填表：

反应的化学方程式：Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl == BaCl2＋ 2NH3↑＋ 10H2O

[实验2—3]在50mL烧杯中加入20mL 2mol·L－1的盐酸，测其温度。再另用一支量筒取20mL 2mol·L－1的NaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，

观察反应中溶液温度变化，并作好记录。

（3）常见的放热反应和吸热反应

☆ 常见的放热反应：① 所有的燃烧反应

② 酸碱中和反应

③ 大多数的化合反应

④ 金属与酸的反应

⑤ 生石灰和水反应

☆ 常见的吸热反应：① 晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 反应

② 大多数的分解反应

③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应

放出热量：浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等（强酸、强碱的水化热大）※溶解过程

吸收热量：铵盐溶解等。

三、化学反应中的能量变化与键能变化及反应热的关系：

放热反应吸热反应表现形式△H < 0或△H为“－”△H > 0或△H为“+”

能量变化

生成物的总能量低于

反应物的总能量

生成物的总能量高于

反应物的总能量

键能变化生成物总键能高于反应物总键能生成物总键能低于反应物总键能

联系键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。

图示

△H ==生成物的总能量反应物的总能量。

△H == 反应物的总键能－生成物的总键能

第一节化学能与热能（第2课时）

三维目标

知识与技能

1．了解化学键与化学反应中能量变化之间的关系。

2．在化学实验的基础上，通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因。3．重视利用能量守恒定律的知识分析和解决一些化学问题。

过程与方法