第二单元 化学反应中的能量优质课教案内容

化学能与热能

教学目标

知识与技能：

1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。

2、通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法

过程与方法：通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯

情感态度与价值观：

1、初步建立起科学的能量观，加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。

2、通过师生互动，增加师生感情

教学重点：能根据事实判断吸热反应和放热反应

教学难点：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

教学过程：

【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

(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

利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化：

ΔQ＜0，为放热反应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。

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2

mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 【学生活动】回忆质量守恒定律和能量守恒定律的内容

【教师讲解】1．两个基本的自然规律——“质量守恒”和“能量守恒”

质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量不变；

能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时，总能量不变。

2．吸热反应和放热反应

吸热反应：吸收热量的化学反应。

放热反应：放出热量的化学反应。

3．化学能与热能相互转化的意义

过程(1)：提供了人类生存和发展所需要的能量和动力。

过程(2)：人类进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。

【总结常见吸、放热反应】

【学生活动】探究

常见的吸热与放热反应实验探究

【教师讲解】放热反应与吸热反应的比较

类型

放热反应

比较

反应物具有的总能量大于生反应物具有的总能量小于形成原因

成物具有的总能量

生成物具有的总能量

与化学键生成物分子成键时释放出的生成物分子成键时释放的强弱的关总能量大于反应物分子断裂总能量小于反应物分子断系

反应过程图示

时吸收的总能量

键时吸收的总能量

吸热反应

注意：有的放热反应需要加热才能发生，例如煤的燃烧就是放热反应，但需要加热或点燃引发反应；有的放热反应不需要加热，如磷的自燃。吸热反应大都需要加热，也有不需加热就能反应的，例如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应。

板书设计：

第一节

化学能与热能

一、化学键与化学反应中能量变化的关系

1、引起化学反应中的能量变化：

1、宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。

∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量

∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量

2、

微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因

（1）、键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。

破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量

（2）、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。

二、化学能与热能的相互转化

放热反应：放出热的化学反应

化学反应

吸热反应：吸收热的化学反应

教学反思：

本节课我们结合已有的知识经验，初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。对于反应焓变的计算还需加强练习。