归纳与整理优秀公开课教案

第三章 第一节 化学能与热能

【教学目标】

1．理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。

2．理解化学反应中发生能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

3．吸热反应和放热反应的概念，了解吸热反应和放热反应的常见类型。

【重点.难点】

重点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

难点：从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化。

[激趣诱思]

天宫一号是中国第一个目标飞行器,于2011年9月29日在酒泉卫星发射中心发射。11月3日凌晨顺利实现与神舟八号飞船的对接任务。2012年6月18日,神舟九号飞船也成功实现与天宫号的交会对接。2013年6月23日,神舟十号飞船也与天宫一号成功实现对接。

你一定很想知道天宫一号中所装燃料产生的热能从何而来,与化学物质及其化学反应有什么关系? 【新课探究】一、化学键与化学反应能量的关系

探究化学反量变化的原因：

（1）

理解化学反应的过程：分子断开化学键形成原子，原子重新组合形成新的分子。

（2）

断开化学键吸收能量，形成化学键反应能量。

（3）

化学反应中的能量变化是由断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键释放的能量的相对大小所决定的。

【学生活动】推导分析：根据下图，请同学们计算出1mol氢气和1mol氯气形成2mol氯化氢的能量变化。

【知识迁移】理解化学能与键能的区别；

【概念】

化学能是物质本身所具有的能量，不同的物质由于组成、结构不同，所具有的化学能也不相同；

化学键键能指1.01×105Pa和25 ℃下（常温常压下），将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量。注意二者的区别

【学生活动】概念运用

例2.如H—H键的键能是436 kJ·mol－1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需要吸收436 kJ的能量。

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(1)已知H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，下列叙述正确的是(

) A．每生成1 mol H—Cl键放出431 kJ能量

B．每生成1 mol H—Cl键吸收431 kJ能量

C．每拆开1 mol H—Cl键放出431 kJ能量

D．每拆开1 mol H—Cl键吸收431 kJ能量

(2)已知键能：H—H为436 kJ·mol－1；H—F为565 kJ·mol－1；H—Cl为431 kJ·mol－1；H—Br为366 kJ·mol－1。则下列分子受热时最稳定的是(

) A．HF B．HCl C．HBr D．H2

(3)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

【提问】从上述题型，你收获了那些知识？

【学生归纳】

1.键能越大，分子的稳定性越强，键能影响物质的化学性质

2.化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学反应中的能量变化是由断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键释放的能量的相对大小所决定的。

【新课探究】2.化学反应中能量的决定因素-宏观角度

引入流水的能量变化，引出化学反应中能量的决定因素

反应物总能量大于生成物总能量，放热反应；

反应物总能量小于生成物总能量，吸热反应；

【实验探究】

3.放热反应和吸热反应

【小组活动】以下有三个实验，请同学们根据实验台上的仪器，动手演示实验，并填写表格。

【学生实验报告】

（1）

铝与稀盐酸的反应，为放热反应；

（2） Ba(OH).8H2O和NH4Cl的反应为吸热反应；

2

（3）

氢氧化钠与稀盐酸的反应为放热反应。

【教师点评】同学们在实验操作过程中，所表现出来的认真的态度，团结协作的精神，指的赞扬。但在实验操作中，还有些操作不是很规范，比如……。

【概念】

①放出热量的化学反应为放热反应。

②吸收热量的化学反应为吸热反应。

【归纳】常见的吸热反应和放热反应

①常见的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与水或酸的反应、大多数化合反应。

②常见的吸热反应有：大多数分解反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、以碳，氢气，CO做还原剂的氧化还原反应等。

【思维拓展】有的化学反应需要加热，该反应是否一定是吸热反应？有的化学反应在常温下就能够进行，该反应是否一定是放热反应？

【答案】都不一定。如木炭燃烧需要加热才能反应，但该反应是放热反应；Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl固体混合，常温下能够进行反应，但该反应是吸热反应。

【知识运用】

例3：硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：

粗硅冶炼：①SiO2＋2C 精炼硅：②Si＋3HCl Si＋2CO↑。

SiHCl3＋H2；

③SiHCl3＋H2 Si＋3HCl。

化学反应与能量变化如右图所示，回答下列问题：

(1)①是_____反应，②是_____反应，③是____反应。(填“吸热”或“放热”) (2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量_____(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。

例4：已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol O==O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收的能量为

（ ）

A.920 kJ

B.557 kJ C.436 kJ

D.188 kJ 【思路点拨】

1.理清反应物和生成物的反应键类型及各反应键的物质的量；

2.回顾化学键与化学反应能量的关系

【知识小结】

3

同学们，今天你又掌握了那些知识呢？请大家畅所欲言。

【板书设计】

第一节 化学反应与能量

1.化学反应中能量变化的原因——微观角度（本质原因）

（1）化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成

（2）键能越大，分子的稳定性越强，键能影响物质的化学性质

2.化学反应中能量的决定因素——宏观角度（遵循能量守恒定律）

（1）反应物的总能量大于生成物的总能量 放热反应

（1）反应物的总能量小于生成物的总能量 吸热反应

3.常见的放热反应和吸热反应

①常见的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与水或酸的反应、大多数化合反应。

②常见的吸热反应有：大多数分解反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、以碳，氢气，CO做还原剂的氧化还原反应等。

【作业布置】

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