第二单元 化学反应中的能量优秀教学实录

专题2 化学反应与能量转化

第二单元 化学反应中的热量

课时1 化学反应中的热量变化（教案）

吕叔湘中学

巢亚芬

【教学目标】

知识与技能目标：

1、通过生产和生活中的一些实例，了解化学能可以转化为热能、电能、光能等；

2、通过实验得出吸热反应和放热反应的概念，并从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解概念；

3、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

过程与方法目标：

1、学会运用观察、实验等方法获取信息，理解信息并能结合文字、图表或利用文字、图表和化学语言表述有关的信息，学会运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工。

2、通过查找学习资料，培养善于思考，勇于发现问题、解决问题等自学能力。

情感、态度和价值观目标：

1、通过对化学分组实验，联系生活和自然界中的化学现象激发学习化学的兴趣，培养创新精神；

2、通过实验探究和研究性学习活动培养探究能力和实践能力。

【教学重点】吸热反应和放热反应的判断

【教学难点】化学反应中能量变化的主要原因：总能量和总键能分析

【教学课型】新授

【教学方法】讨论、实验、归纳

【教学过程】

Ⅰ、知识梳理

一、化学反应中的热量变化

【引入】《卖火柴的小女孩》故事引出化学反应的热量

化学反应伴随着能量的转化，说出下列变化中能量转化方式：

实例

能量转化方式

镁条燃烧

化学能转化为_光能、热能

石油气的燃烧

化学能转化为_热能、光能

原电池放电

化学能转化为_电能

闪电时产生氮氧化物

___电能______转化为化学能

高温冶炼铁

___热能______转化为化学能

光合作用

___光能______转化为化学能

电解水

___电能______转化为化学能

1

化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生

能量

的变化，主要表现为_热能_的形式,也可以表现为_光能__、__电能__等。

【活动与探究】分组实验：体验化学实验中的热量变化

实验方案

实验现象

结

论

镁条与盐酸反应，用手触摸试管，试管壁发热

反应放热

感受温度。

氢氧化钡晶体固体与氯化铵固体反试管壁变冷

反应吸热

应，用手触摸烧杯底部，感受温度。

【归纳与小结】

二、放热反应与吸热反应

1．

放热反应：

有热量放出的化学反应

吸热反应：

吸收热量的化学反应

2．常见的放热反应

①燃烧

②酸碱中和反应

③金属与酸的反应

④大多数化合反应（如氧化钙与水）⑤钠与水反应

⑥铝热反应

⑦成键； 注：浓酸、浓碱的稀释也放热，但只是放热过程。

3．常见的吸热反应：

①大多数分解反应（如CaCO3受热分解）

高温高温②CO2+C====2CO ③C+ H2O(g) ====CO+H2 ④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====2NH3↑+BaCl2+10H2O ⑤断键；

注：硝酸铵的溶解也吸热，但只是吸热过程

三、化学反应中能量变化的主要原因

1．

从宏观角度分析

化学反应是释放能量还是吸收能量取_反应物具有的总能量和生成物具有的总能量，

当反应物的总能量_大于_生成物时，该反应为__放热__反应；

当反应物的总能量_小于_生成物时，该反应为__吸热 _反应。

如图：

即：吸热反应：∑ E(反应物) ＞

∑ E(生成物) 放热反应：∑ E(反应物) ＜

∑ E(生成物) 2．

从微观角度分析

（1）化学反应的本质是：①有新物质生成；②旧分子拆成原子，原子重新组合成新的分子③旧化学键的断裂（需吸收能量）和新化学键的形成（需释放能量）

2

（2）旧键的__断裂__（需_吸收_能量）和新键的_形成__（需___释放_能量）。

若反应物总的键能__小于_生成物总的键能，则为放热反应；

若反应物总的键能__大于

生成物总的键能，则为吸热反应。

书P36：（键能概念_拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量

，如：H-H的键能为436.4kJ·mol表示的含义为：_拆开1molH-H要吸收436.4kJ的热量 ）

【问题解决】已知:断开1mol H2中的H－H键需要吸收436.4kJ的能量，断开1molCl2中的Cl－Cl键需要吸收242.7kJ的能量，生成1molHCl中的H－Cl键需要放出431.8kJ的能量。试说明H2

＋Cl2

＝ 2HCl是吸热反应还是放热反应？

解：断开化学键所吸收的能量= 436.4 kJ+ 242.7 kJ= 679.1kJ=反应物总键能

形成化学键所放出的能量=2×431.8 kJ= 863.6 kJ=生成物总键能

∴

断开化学键所吸收的能量<形成化学键所放出的能量

即（反应物总键能） < （生成物总键能） ∴该反应是放热反应。

已知拆开1molH2需要消耗436kJ能量，拆开1molO2需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能够释放463kJ能量。你能根据以上所给的数据判断反应：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放热反应吗？并计算放出多少热量？（答案放出484 kJ 的热量）

【课堂巩固】如右图所示，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是_镁片逐渐融解，有大量气泡产生，烧杯中有固体析出_____ (2)产生上述现象的原因是_镁与盐酸反应放出氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高反而减小，析出固体使溶液变浑浊。

(3)写出有关反应的离子方程式_Mg+2H=Mg+H2↑

(4)由实验推知，镁片和盐酸的总能量_>_ MgCl2溶液和H2的总能量(填“>”、“<”、“=”)。

Ⅱ、典型例题

例1、下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 ( B ) A．锌粒与稀硫酸的反应

B．灼热的木炭与CO2反应

C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应

例2、下列说法不正确的是__BCEF__ A、化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B、放热反应不需要加热即可发生

C、需要加热条件的化学反应都是吸热反应

D、化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量

E、分解反应肯定是吸热反应

F、反应条件是加热的反应都是吸热反应

例3、已知反应X+Y====M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ B ） A.X的能量一定高于M

3 +2+－1

B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

C.Y的能量一定高于N D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生

Ⅲ、检测训练题：

( A )1.下列物质加入水中发生放热反应的是 A．生石灰 B．固体NaOH C．浓硫酸 D．固体NH4NO3 ( B )2.＂摇摇冰＂是一种即用即冷的饮料．吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷．该化学物质是 A.氯化钠

B.固体硝酸铵

C.生石灰

D.固体氢氧化钠

( B )3．下列反应中一定释放热量的是 A．化合反应 B．中和反应 C．分解反应 D．置换反应

( A )4．能用键能大小解释的是 A．氮气的化学性质比氧气稳定 B．常温常压下，溴呈液态，碘呈固态

C．稀有气体一般很难发生化学反应 D．硝酸易挥发而硫酸难挥发

( D )5.根据化学反应的实质是旧键断裂新键形成这一观点，下列变化不属于化学反应

的 A．硫酸铜晶体失水 B．O2转变成O3 C．加热NH4HCO3 D．蔗糖溶于水 ( A )6．关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是 A．需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应

B．化学反应中能量变化，除了热量外，还可以是光能、电能等

C．化学反应过程中的能量变化，也服从能量守恒定律

D．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应

催化剂( B )7．已知2SO2+O2

2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是

△

A．O2的能量一定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量

C．SO2的能量一定高于SO3的能量

D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生

( A )8．下列各图中，表示吸热反应的图是

( AD

)9．我们把拆开1 mol 共价键所吸收的能量或生成1 mol共价键所放出的能量叫键能，已知Cl—Cl键的键能为247 kJ·mol。下列有关键能的叙述正确的是 A．要拆开1 mol Cl—Cl键需吸收247 kJ能量

B．要形成1 mol Cl—Cl键需吸收247 kJ能量

4 －1

C．要拆开1 mol Cl—Cl键需放出247 kJ能量

D．要形成1 mol Cl—Cl键需放出247 kJ能量

( BD )10.石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知把石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，下列说法正确的是 A．石墨不如金刚石稳定 B．金刚石不如石墨稳定 C．等质量的金刚石与石墨完全燃烧，放出的能量一样多

D．等质量的金刚石与石墨完全燃烧，石墨放出的能量少

11．在日常生活和学习中，我们常接触到下列反应：

①化石燃料燃烧②强酸强碱的中和反应③用CO还原氧化铜④活泼金属和盐酸反应制氢气⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气⑥煅烧石灰石⑦浓硫酸溶于水⑧NaOH溶于水⑨CaO溶于水⑩铵盐溶于水。其中属于放热反应的有 __ ①②④⑨_______ ；

属于吸热反应的 _③⑤⑥___________ 【板书设计】

1.化学反应中的能量转化

2.吸热反应和放热反应的概念及常见的吸热反应和放热反应

3.从宏观和微观角度理解化学反应中的能量变化

【教学反思】

在课堂教学实践中，教师要时刻关注学生的学习过程，关注所使用的方法和手段以及达到的效果，捕捉教学中的灵感，及时调整设计思路和方法，使课堂教学效果达到最佳。

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