2017-2018学年人教版必修二2.1 化学能与热能 学案

人教版化学 2（必修）化学能与热能第一课时教学设计一、教学分析1. 教学内容分析本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》必修2第二章第一节（化学能与热能）的内容，围绕化学能与热能展开，即是初中化学相关内容的提升与拓展，又是选修“化学反应原理”的必要基础。

是化学学科最重要的原理之一，也是深入认识和理解化学反应特点、进程的入门知识。

同时，能源与人类的生存与发展息息相关，能源对人类文明和现代化发展有重大意义，决定了本节学习的重要性。

通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；初步树立起科学的能源观；这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。

2.学习者分析学习者是高中一年级学生，通过在初中的学习，他们对化学反应伴随能量变化这一现象已经有了感性的认识，建立了初步的概念。

在这堂课中他们要初步明确产生这一现象的本质原因什么，就是要求他们要从感性认识升级为较为理性的认识，这就要求他们要有化学键的概念，而在上一章他们刚刚学习过，所以接受本堂课的内容对他们来说就显得比较轻松。

二、教学目标：1. 通过进一步的学习化学键的知识，加深对化学键的理解，进而认识化学键与化学反应中能量变化的关系。

2.通过图像分析联系生活实际，知道吸热放热的概念，认识化学反应中能量变化的主要原因，并能应用所学知识联系生活实际，能够对社会、生活中的相关问题做出合理的判断，树立正确的能量观。

3.发展学生学习化学的兴趣，形成乐于探究的习惯，感受到学习的乐趣。

三、教学重难点1.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。

2.难点：吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。

四、教学过程第一课时化学键与化学反应中能量变化的关系设问： 1.煤、石油和天然气燃烧时会释放能量，这与化学反应有什么关系？2. 化学反应的本质是什么？学生活动：思考讨论。

从熟悉的燃烧反应引切入：化学反应的重要特征之一就是化学反应伴随能量变化。

第二章第1节化学能与热能导学案第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系【知识与技能】1、理解化学反应热效应的实质——化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

2、知道反应物总能量与生成物总能量的相对大小是反应过程中能量变化的决定因素。

3、掌握吸热与放热反应的判断方法【重点难点】化学键与化学反应中能量变化的关系。

【预习案】1、阅读课本P32~33，初步了解化学反应中发生能量变化的原因。

2、完成《金榜学案》P25“知识衔接”、“自主学习一”【探究案】【讨论交流1】①H2与Cl2在光照条件下发生爆炸，放出大量热，这里的热量从哪里来？②CaCO3高温煅烧发生分解吸收热量，为什么有些反应是发出热量，有些反应是吸收热量？【讨论交流2】观察分析课本P33图2-1，思考下列问题：①水从高处往低处流，把什么能转化为什么能？②将水从低处抽向高处，把什么能转化为什么能？【讨论交流3】模拟课本P33图2-1，从宏观角度来分析：①当反应物的总能量和生成物的总能量在什么位置的时候会发生放热？②当反应物的总能量和生成物的总能量在什么位置的时候需要吸收热量？（以反应过程为横坐标，能量为纵坐标，画出吸热反应和放热反应的简单示意图。

）【讨论交流4】①化学反应的实质是什么？（从化学键的断裂和化学键的形成分析） ②什么是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因？【讨论交流5】资料卡片：拆开1mol H-H 键，1mol Cl-Cl 键，1mol H-Cl 键分别需要吸收的能量是436 kJ ，243 kJ ，431 kJ ，由H 2和Cl 2反应生成2mol HCl 的反应是放出能量还是吸收能量?(提示：H 2＋Cl 2＝2HCl ，从化学键的断裂与形成的角度分析). 思考：如何利用化学键判断化学反应是吸热反应还是放热反应?【自我检测1】已知1mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242 kJ,且氧气中1mol O=O 键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1mol H-O 键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1mol H-H 键断裂时吸收热量为（ C ）A ．920kJB ．557kJC ．436kJD ．188kJ【自我检测2】如图所示,对A 生成C 的反应,下列所得结论正确的是（ B ）A ．该反应为吸热反应B ．该反应进行时，一定有能量放出C ．A 物质比C 物质稳定D ．该反应肯定很容易，不需要加热就可以进行【讨论交流6】为什么许多放热反应一开始要加热才能进行呢？【小结】需要加热的化学反应不一定是吸热反应，常温下能够进行的反应也不一定是放热反应。

《化学能与热能》教学设计方案一、教材分析地位和功能:本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节（化学能与热能）》，该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，在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。

因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4奠定必要的基础。

能量是本章最核心的一个关键词，能源更是国际社会共同关注的话题。

本节知识在社会生产、生活和科学研究中有着广泛的应用，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。

总之，化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。

通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；初步树立起科学的能源观；这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。

二、教学目标1. 知识与技能：知道化学反应中能量变化的主要原因；知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。

2. 过程与方法：通过实验，让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。

3. 情感、态度、价值观：感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。

三、教材重难点重点：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：吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。

四、教学方法阅读、交流讨论、实验探究。

六、教学设计思路第一课时化学键与化学反应中能量变化的关系教师活动学生活动设计意图指导阅读：1. P35“科学视野”。

第一节 化学能与热能【学习目标】：1、了解化学能与热能的相互转化，掌握吸热反应和放热反应的概念。

2、通过实验学会定性和定量地探究化学反应中热量变化的科学方法。

【学习重、难点】：通过实验，掌握吸热反应和放热反应的概念。

【预习自学】一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应的实质化学反应的实质是原子(或原子团)的重新组合，,即反应物中旧化学键的 断裂 和生成物中新化学键的 生成 。

2.化学反应中能量变化的原因(微观角度)(1)断开反应物中的化学键要 吸收 能量，形成生成物中的新化学键要 放出 能量。

(2)物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是 。

3.化学反应中能量变化的决定因素(1)化学反应中能量变化的决定因素(用E 表示物质能量)E (反应物)＞E (生成物) _____放出__能量E (反应物)＜E (生成物) ______吸收__能量【练一练1】 下列变化过程中，需吸收能量的是( B ) A.O+O O 2 B.H 2H+H C.H+Cl HCl D.C+O 2CO 2 二、化学能与热能的相互转化 1.两条基本的自然定律(两个守恒):（1）质量定律：自然界的物质可以发生转化，但是 总质量 保持不变。

（2）能量定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量的形式可以不同，但是 总能量是不变。

2.吸热反应和放热反应(1)定义:吸热反应： E (反应物)＜E (生成物) 的化学反应；放热反应： E(反应物)＞E(生成物) 的化学反应。

三、人类利用能源的三个阶段1.柴草时期:该时期从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。

2.化石能源时期：从18世纪中期到现代，以煤、 、天然气为主要能源。

3.多能源结构时期：以可再生能源和清洁能源(绿色能源)为主要能源,主要包括 、 、 、生物质地壳地表能等。

【练一练2】 下列燃料中不属于化石燃料的是( D ) A.煤 B.石油 C.天然气 D.水煤气【课堂探究】探究点一：化学键与化学反应中能量变化的关系【讨论交流1】化学反应中为什么会有能量变化？从化学键角度分析化学反应的本质是什么?化学反应 化学反应【讨论交流2】资料卡片：拆开1molH —H 键，1molCl —Cl 键，1molH —Cl 键分别需要吸收的能量是436kJ ，243kJ ，431kJ ，由H 2和Cl 2生成2摩尔HCl 的反应是放出能量还是吸收能量?(提示：H 2＋Cl 2＝2HCl).思考：如何利用化学键判断化学反应是吸热反应还是放热反应?【讨论交流3】1、化学反应中吸热还是放热的决定因素:一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于 (1)当反应物的总能量 ＞ 生成物的总能量时，化学反应就放出热量。

化学能与热能1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。

2．掌握反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。

3．应用键能计算反应过程中的能量变化。

4．了解化学能与热能的相互转化。

5．理解中和热的概念，学会定性和定量研究化学反应中热量变化的科学方法。

6．了解能量转化在生产、生活中的应用。

要点一错误!1．化学反应的实质。

化学反应的实质是原子或原子团的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。

2．化学反应中能量变化的直接原因。

1物质中的微粒之间是通过化学键结合的。

2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释放能量。

3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。

3．化学反应中能量变化的根本原因。

反应物总能量与生成物总能量相对高低。

4．化学键与化学反应中能量变化的关系。

5．化学反应过程中的能量变化。

【应用思考】1．浓硫酸稀释时放出了热量，有化学键变化吗？是不是放热反应？提示：当浓硫酸稀释时，在水分子的作用下，硫酸分子的共价键被破坏，但无新化学键的形成，故不属于化学变化。

2．化学反应中都有能量变化吗？为什么？提示：都有；因为在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量来克服原子或离子间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量。

因此，在化学反应中，不仅有新物质生成，而且一定伴随着能量变化。

要点二错误!1．两条基本的自然定律。

1质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量不变。

2能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体系包含的总能量不变。

2．吸热反应和放热反应。

1吸热反应：吸收热量的化学反应。

2放热反应：放出热量的化学反应。

3．化学能与热能的相互转化。

1化学能转化为热能。

(2)热能转化为化学能。

4中和热。

O时所释放的热量称为中和在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1_mol_H2热，单位为J·mol－1。

化学能与热能三维目标：知识与技能能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律”过程与方法能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展想象能力。

情感态度与价值观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。

教学重点：化学能与热能的内在联系及相互转变。

从本质上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。

教学难点：化学能与热能的内在联系及相互转变。

从本质上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。

教学方法：实验法、讨论法、讲授法教学内容：[引入]氢气和氯气混合的视频[板书]第一节化学能与热能[创设问题情景]问题一、H2和Cl2的混合气体遇到强光会发生爆炸为什么？[学生思考、讨论]因为上述现象是反应在有限的空间里进行，放出大量的热，使周围气体急剧膨胀。

[过渡]那接下来我们用实验来感悟化学反应中热量的变化（验证）学生分组实验：Mg与HCl的反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应[讲解]通过实验我们感受到了化学反应中的能量变化，本节课我们将从微观和宏观两个方面来探讨化学反应能量变化的过程。

问题二、化学反应的实质是什么？板书：一、化学键与化学反应中能量的变化关系[学生阅读教材P32后思考、讨论完成下题]根据黑板上表中所给数据完成下题：已知：断开（或形成）1mol化学键所需吸收（或放出）的能量称之为键能，单位：kJ/mol 对反应H2+Cl2=2HCl,需断开molH-H键, molCl-Cl键,形成molH-Cl键（1）断开键时吸收的总能量是。

（2）形成键时放出的总能量是。

（3）该反应是能量（填“吸收”或“放出”）能量kJ。

[提问]通过上面的例题怎样判断一个反应是放出能量还是吸收能量呢？[学生思考、讨论][归纳小结]微观方法：通过断开旧键吸收的总能量与形成新键放出的总能量的相对大小当断键吸收的总能量>成键放出的总能量，化学反应吸收能量当断键吸收的总能量<成键放出的总能量，化学反应放出能量总而言之：“谁大体现谁”练习：已知Ｈ－Ｈ键的键能是436KJ/mol, I－I 键的键能是151KJ/mol,H－I键的健能是299KJ/mol。

《化学能与热能》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。

能源与人类的生存和发展息息相关。

本节通过对化学能与热能相互转化的探讨，使学生感悟到化学反应在人类利用能源的历史过程中充当的关键角色，初步树立起科学的能源观，形成将化学能与热能相互转化的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。

【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；3、了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。

高中化学必修二第二章化学反应与能量第一节化学能与热能化学能与热能的相互转化教学设计（一课时）一、设计意图：化学能与热能相互转化，利用化学实验验证反应的放热、吸热及可能对应的现象。

从实验设计出发，让学生的明白定性和定量实验的区别，并能从既定的实验器材和药品入手，设计符合实验目的的小实验，并通过实验现象来验证实验目的。

二、课时任务：1、能用自己的语言从宏观和微观两个角度来表达：什么是放热反应和吸热反应？哪些是放热反应和吸热反应？2、能从定性角度来设计实验，借助实验现象来判断化学反应能量的转化；3、能从定量的角度来具体分析中和反应中和热测定中的影响因素，形成实验设计方案；三、教学环节：五步走引课：化学反应中一定伴随着能量的变化，那么能量的变化形式有哪些呢？主要的形式是什么呢？可否通过实验来验证呢？这就是今天我们要进行的内容。

环节一：温故知新，课内自学（时长：4分钟）1、化学反应中能量的转化方式有哪些？2、从微观和宏观角度分析什么是吸热反应、放热反应？3、预习后是否可以归纳：哪些类型的反应是吸热反应、哪些类型的反应是放热反应？有无特殊情况？设计目的：课前预习，课内自学，基本知识通过预习和课内自学能够完成。

教师协助：整理反应放热、吸热反应，引导学生从类型入手，加上特殊类型。

这样的知识整理成为体系。

环节二：实验设计流程的温习，完成指定药品的方案设计设问1：怎样设计实验来验证一个反应是放热反应（或吸热反应）实验设计流程先明确实验目的再确定实验原理再依据原理确定药品装置和操作程序结果处理（定性实验验证关注点为现象）给出定性结论学习任务：小组依据药品和实验设计的流程，确定实验目的，并设计与之对应的1-2个实验（演算本）（5分钟）。

展示：选取实验设计完善的小组进行方案展示和实验操作验证（6-8分钟）。

待选药品：教师协助：教师依据学生的设计，协助学生进行实验的展示。

引导学生观察实验现象并验证实验目的。

设计目的：敢设计、敢展示、敢表达，是我想实现的目的。

优质资料---欢迎下载第一节化学能与热能【环节一】“感知冷暖”实验操作实验现象有关化学（或离子）方程式向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5 mL 2 mol•L-1盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？离子方程式：____________向双层保鲜袋加入约20g研磨的氢氧化钡晶体，再加入约10g氯化铵晶体，玻璃棒搅拌，使之充分混合。

扎紧袋口，用手触摸保鲜袋，有什么感觉？化学方程式：______________________在50mL烧杯中加入15mL2mol•L-1盐酸。

另取15mL 2 mol•L-1NaOH溶液，缓缓的倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。

观察溶液温度与空气温度相同吗？离子方程式：____________结论化学反应伴随着____________变化，有的_________能量，有的___________能量。

化学上，把有______________的化学反应称为放热反应，把_____________的化学反应称为吸热反应。

【环节二】追根朔源1．宏观角度---化学反应的能量变化与物质内部能量的关系（1）图Ⅰ中反应物内部的总能量_______生成物内部的总能量，反应________能量。

（2）图Ⅱ中反应物内部的总能量_______生成物内部的总能量，反应________能量。

2．微观角度---从化学键的断裂与形成理解放热、吸热反应（右图）（1）若E1>E2，反应________能量；（2）若E1<E2，反应________能量。

（原理图）（原理图）【环节三】应用拓展1.根据下表的数据，通过计算判断天气燃烧反应CH4+2O2=CO2+2H2O是吸热反应还是放热反应？2．电影院的幕布用浓氯化铵溶液处理过而不易着火，原因在哪里？3．天然气燃烧是放热反应，为什么天然气要点燃才能燃烧？推而广之，需要加热的反应都是吸热反应吗?【环节四】联系生产我国煤炭资源十分丰富，煤转化为水煤气的主要反应: C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH＝+131.3 kJ·mol－1该反应式表示的意义是1molC转化为1molCO和H2吸收131.3kJ热量。