归纳与整理第二课时教案

第二章

化学反应与能量

第一节

化学能与热能

第1课时

化学键与化学反应中能量变化的关系

教材分析

重点：化学反应中能量变化的主要原因

难点：从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化

学情分析

初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识。关于化学反应与能量之间的关系，学生在初中已有了解。他们的生活经验中也有丰富的感性认识。本节教学是让学生在学习物质结构初步知识后，从本质上认识化学反应与能量的关系。

目标分析

1.了解化学键与反应中能量的关系

2.了解反应吸收能量或是放出能量由反应物与生成物的总能量决定

教法分析

学生自主学习，任务驱动法，讲授法

教学过程

【开场白】今天，我们开始学习第二章化学反应与能量的相关内容。

【情景引入】请同学们思考以下三段视频中涉及到的化学反应中能量变化的情况。

观看视频

1.

电子烟花：烟花燃烧反应伴随着能量变化是什么？

化学能主要转变为光能

2.自嗨火锅：我们看到视频中的自嗨火锅或者叫自热火锅，如我们看到的不用火和电，用到的是加热包中倒入凉水即可，那加热包里是什么呢？主要是生石灰，也就是氧化钙，与水接触生成熟石灰氢氧化钙，这过程中会释放出大量热量。这是化学能转变为热能。

【讲解】从以上生活中你能看到或感受到的化学反应中我们可以得到物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化可以是电能（火力发电）、热能、光能等，通常表

现为热能变化。

【过渡】下面我们来一起学习第一节化学能与热能的第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系。

【板书】2-1-1 化学键与化学反应中能量变化的关系

【知识回顾】提及化学键，我们并不陌生，在第一章第三节中我们已重点学习过了，在此请同学们回顾一下，从化学键的角度来看，化学反应的本质是什么？

【板书】1.化学反应的本质

【学生回答、补充】旧化学键的断裂与新化学键的形成

【提出问题】断键与成键的过程中是否会有能量的变化呢？完成任务一

【板书】2.能量变化

断键-吸收能量

成键-放出能量

【任务一】阅读课本32页第1段，找到断键和成键时的能量变化。

当物质发生化学反应时，

断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。

【讲解】这个很好理解，化学键是一种作用力，断开化学键，就是要破坏这种作用力，破坏作用力是需要能量的，这化学中就表现为吸收能量。例如：H2中H-H键断裂吸收能量，H-H键形成放出能量。需要注意的是，断开1molH－H键要吸收436KJ能量，形成1molH－H键要放出436KJ能量，也就是说，对于同一化学键断裂吸收和形成放出的能量是相同的。

【过渡】下面咱们以H2和Cl2的反应为例探究化学反应中能量变化的主要原因，完成任务二。

【任务二】计算1molH2和1molCl2反应生成HCl这一化学反应的能量变化，填写学案。

【板书】一、化学反应中能量变化的主要原因-微观角度

能量变化

化学键

25℃，101kPa 1molX—Y化学键

Cl—Cl H—H 吸收243 kJ 共吸收________kJ 吸收436 kJ 反应中的能量变化

H—Cl 结论

放出431 kJ 共放出________kJ 故该反应________(“放出”或“吸收”)_______kJ能量

【学生回答】针对易错点进行纠正强调

【讲解】1molH2和1molCl2断键形成2molH原子和2molCl原子，分别吸收436 kJ (H2)和243 kJ (Cl2）的能量，H原子与Cl原子成键形成HCl，这个过程中放出了2×431 kJ= 862 kJ的能量，可以看出放出能量与吸收能量的差值就是该化学反应的能量变化，也就是该反应放出了183 kJ能量。

【过渡】1mol氢气中H—H键断裂吸收能量436kJ和1mol氯气中Cl—Cl键断裂吸收能量243kJ在化学中就叫做键能。我们给键能下一个准确的定义。

【板书】3.键能定义

【学生朗读】在标准状况下，将1mol气态分子AB（g）解离为气态原子A（g），B（g）所需的能量，用符号E表示，单位为kJ/mol（E为能量energy的首字母）。

【过渡】通过刚才的计算，我们看到化学反应中吸收的能量不等于放出的能量

，就会产生能量的变化，物质的化学反应与体系的能量是同时发生的，也就是说只要有化学反应就一定有能量的变化。

【问题探讨1】点燃或加热条件下进行的反应是否一定是吸收能量的反应？

【提示】我们知道氢气与氯气反应条件是点燃，外界给予了这个反应能量，但是我们计算得出这个反应是放出热量的，请思考点燃或加热条件下进行的反应是否一定是吸收能量的反

应？

【小组讨论】先独立思考，再小组讨论，小组代表发言

【讲解】不一定，化学反应是吸热还是放热，与反应条件无关，而是与反应过程中断裂旧化学键吸收的总能量与形成新化学键时放出的总能量相关。如一些反应中点燃是为了达到物质的着火点。

【过渡】知道了这一点之后，对以上知识进行小结，完成任务三

【任务三】化学键与化学反应中能量变化的关系

反应中化学键变化

断开化学键

﹤

形成化学键

吸收的能量

放出的能量

断开化学键

﹥

形成化学键

吸收的能量

放出的能量

反应中能量变化

【板书】4.小结

【学生齐回答】

【小结】经过以上的探究，我们得到化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

【过渡】以上我们从微观化学键的角度探究了化学反应中能量变化的主要原因，物质中除了有化学键之外，还有我们熟悉的分子间作用力、氢键还有物质的状态等等，都会影响反应的能量变化，但是它们都比化学键要弱，所以化学反应能量变化的主要由化学键的变化引起的。举个例子，水中的H-O键形成了水分子，但是水分子形成水这种物质还有分子间作用力和氢键，所以说物质具有的化学能不等于物质的键能之和。各种物质都储存有化学能，不同的物质不仅组成不同，结构不同，所包含的化学能也不同。

【提出问题】那么，某个化学反应究竟是吸收能量还是放出能量由什么决定呢？下面从宏观角度探究和学习化学反应中的能量变化情况。

【板书】二、化学反应中能量的决定因素——宏观角度

【讲解】物理中，水从高处向低处流，是势能转变为动能，那么对于化学来说，反应物的总能量高，生成物的总能量低，在化学反应中这部分能量差是释放出来的能量，我们可以得出，化学反应中的能量变化与反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小是有关系的，当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量。

【讲解】如果要把水从低处抽到高处，需要外界提供能量，我们来看，反应物的总能量低，生成物的总能量高，在化学反应中这部分能量差是从外界吸收的能量，当反应物总能量小于

生成物总能量，反应吸收能量。

【板书】若E反> E生，放出能量，放热反应

若E反< E生，吸收能量，吸热反应

【整理】整理笔记，填写学案中的表格。

【小结】从以上的分析中，我们得到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，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

【问题探讨2】物质本身更所具有的的能量与其稳定性和键能之间有什么样的关系？

【小组讨论】先独立思考，后讨论，小组代表发言。

【讲解】物质具有的能量越低，参加反应时，化学键断裂时吸收的能量越多，键能大，越不活泼，越稳定。打个比方，能量就是你自己考的分数，键能就是你离心目中理想大学的差距，人吃饱饭，之后就想活动活动，能量越高，越活泼，也就是越不稳定。

【板书】能量低，稳定，键能大

能量高，不稳定，键能小

【总结提升】通过上面的学习，你对化学反应的特征有什么进一步的认识？

【板书】三、化学反应的基本特征-物质变化、能量变化

【学生齐答】能量变化也是化学反应的基本特征之一

当堂检测

1、已知反应A＋B＝C＋D为放出热量，对该反应的下列说法中正确的是（

）

A.A的能量一定高于C

B.B的能量一定高于D

C.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应放出热量，故不必加热就一定能发生

2、金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（

）

①石墨比金刚石稳定

②金刚石比石墨稳定

③1mol石墨比1mol金刚石的总能量高

④1mol石墨比1mol金刚石的总能量低

A.①④

B.②③

C.①②

D.①③

【思考题】任何化学反应都伴随着能量的变化，但伴随着能量变化的是否一定是化学变化？（留有疑问，为下节课做铺垫）

【整理】整理笔记，解答疑问

教学反思

本节课基本达到了教学目标，存在以下几个问题：1.语言锤炼不够，讲课要用肯定语气。2.关注学生程度不够，对于学生有偏差的回答，没有肯定或否定的评价，对偏差的回答要正确引导，强调问题的关键。3.课本学案笔记督促不够。4.小组利用不充分。5.重难点不突出，语气要抑扬顿挫。6.留白时间不够，思考问题，整理笔记时间不够。在之后的教学中，我要从这几方面着手努力，在日常教学中不断改进，不断提升。