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《化学能与热能》第一课时

本节内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，还将从科学概念的层面和定量的角度系统深入地再学习。根据课程标准，在此将化学反应中吸收或放出能量的原因归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低。如此安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。

关于化学能与热能的相互转化，侧重讨论化学能向热能的转化，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。选材上尽量将化学原理与实验、实例相结合，对化学概念或术语采用直接使用或叙述含义而不下定义的方式出现，以降低学习的难度，同时注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实相联系。

【知识与能力目标】

1、知道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、学会利用键能判断吸放热反应；

3、学会利用键能计算吸放热值。

【过程与方法目标】

1、通过先学任务的完成，使学生从微观上进一步认识结构式的知识；

2、通过阅读理解形成对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

要原因的认识；

3、通过问题呈现、小组交流的方式，学会利用键能判断吸放热反应及利用键能计算吸放热值。

【情感态度价值观目标】

1、通过阅读理解、小组交流、表达呈现培养学生情感控制、语言表达、团队合作等

的意识和能力；

2、通过问题情境的创设，激发学生不断进取、勇于探索的科学精神。

【教学重点】

1、知道化学反应中能量变化的主要原因；

2、了解化学能与热能的相互转化；

【教学难点】

根据反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反应。

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课前准备

多媒体教学资源等

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课时安排

1课时

【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

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教学过程

(2)实例

断裂1 mol H—H键(H—H―→2H)吸收436 kJ能量，形成1 mol H—H键(2H―→H—H)放出436 kJ能量；

断裂4 mol C—H键(CH4―→C＋4H)吸收1 660 kJ能量，形成1 mol C—H键(C＋H―→C—H)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

化学反应E(反应物)＞E(生成物)――→放出能量

化学反应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H2＋Cl2=2HCl为例：

问题思考：

(1)断裂1 mol H—H和1 mol Cl—Cl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(436＋243)kJ (2)H与Cl形成2 mol H—Cl，能量有什么变化？数值为多少？

【提示】

放出能量。数值为2×431 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2×431 kJ－436 kJ－243 kJ＝183 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)。

E1>E2，反应吸收能量； E1

升华2

计算公式

ΔQ＜0，为放热反应利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)ΔQ＞0，为吸热反应【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】

A 2．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

1C．1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ 2D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 1【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2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1930 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2245 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 【课堂小结】

【作业布置】

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教学反思