人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能导学案(2)

第二章化学反应与能量第1节化学能与热能第1课时【教学目标】⑴知道化学反应的本质是什么？⑵能分析化学反应中能量变化的主要原因⑶掌握从化学键的观点来分析能量的变化(4) 了解能量守恒定律【教学重点】掌握从化学键的观点来分析能量的变化。

【教学难点】运用能量守恒定律公式的简单计算。

【教学过程】[介绍] 能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。

能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。

迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。

但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。

在现代广泛使用的各种能源中，哪些与化学密切相关？面对能源枯竭的危机，提高能源的利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向，在这方面化学能作出什么贡献？本章初步讨论这些问题。

[创设情景] 在一支试管中放入一小块生石灰，加入少量水，让学生观察实验现象，再让学生用手触摸试管外壁，然后要求学生回答观察到了什么现象？触摸试管外壁时有何感觉？说明什么问题？并要求学生写出反应方程式。

[问题] 煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。

你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？[板书] 一、化学键与化学反应中能量变化的关系[思考]不同的燃料其组成不同，燃烧后放出的热量也不相等。

为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同？燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里？1、化学键与化学反应中能量变化的关系⑴化学反应的本质是什么？以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。

点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

⑵化学反应中能量变化的主要原因点燃H2 + Cl2 ==== 2HCl吸收能量吸收能量放出能量化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第一课时化学能与热能【学习目标】1.了解化学键的断裂和形成与化学反应中能量的关系。

2.通过吸热反应和放热反应两个概念，理解化学反应中能量变化的主要原因。

【方法目标】通过阅读了解化学反应的实质，培养学生的自主学习的能力。

【重难点目标】重点：化学反应中能量变化的主要原因以及化学能转化为热能重大意义。

难点：从本质（微观结构角度）上理解化学反应中能量的变化。

【自主学习】1.一切化学反应除了有质量的变化外，还伴随着的变化，它们分别遵循定律和定律。

能量变化通常主要表现为的变化，即或者。

2. 既是化学反应过程的本质，又是化学反应中能量变化的主要原因。

从能量的角度看，断开化学键要，形成化学键要。

一个化学反应是吸收能量（热量）还是放出能量（热量），取决于。

3．不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的也不同。

放热反应的宏观表现是，其微观表现是。

4．在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量，断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量，断裂1molH - Cl键要吸收432KJ的能量，则充分燃烧1mol H2的能量变化是。

5.化学键与化学反应中能量变化的关系【合作探究】一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定?请你在下面尝试用图示来表示：化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量E1与生成物的总能量E2的相对大小。

化学反应中能量变化的图示如下：（1）化学反应中能量变化的主要原因：；（2）放热反应（放出热量的化学反应）：；吸热反应（吸收热量的化学反应）：。

教与学札记教与学札记物质内部含有化学键，因而物质内部都储存有化学能．．．。

不同物质由于组成、结构不同，因而所包含的化学能不同．．。

化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物和生成物总能量的相对大小。

如图：反应物总能量>生成物总能量，反应能量；反应物总能量<生成物总能量，反应能量。

化学必修2第二章第一节化学能与热能教案(一)第二章化学反应与热能第一节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系知识与技能：了解化学键与化学反应中能量变化之间的关系。

过程与方法：具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思索，逐渐形成独立思考能力，善于与人合作，培养团队精神。

情感态度与价值观：1．培养学习化学的兴趣，乐于探究物质的奥秘，体验科学的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

2．学习用图表表示化学反应放出能量和吸收能量的方法，培养学生阅读图表的能力。

重点：化学键与能量变化的关系。

难点：从本质上(微观结构角度)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。

过渡：能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。

人类文明始于用火-----热能的使用，现代社会的一切活动都离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因素中，能源居于首位。

我们的日常生活中离不开能源，如液化气。

它在燃烧时放出热能。

那这些热能从何而来呢？本节课，我们将围绕这些问题，先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密。

板书：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问题：氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?小结：氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。

这是因为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。

提问：反应中的热量由何而来?氢气和氯气反应的本质是什么?讲：从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。

讲述：化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。

化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。

氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H—H键和Cl—Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H—Cl键而结合成HCl分子。

1 mol H2中含有l mol H—H键，1 mol Cl2中含有1 mol Cl—Cl键，在25℃和101 kPa的条件下，断开1 mol H—H键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol Cl—Cl键要吸收242 kJ的能量，而形成1 mol HCl分子中的H—Cl键会放出431 kJ 的能量。

第二章第一节化学能与热能编写：2020学年化学备课组【学习目标】1．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2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化3．理解中和热的概念，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法2．拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观，提高节能意识。

【学习重点】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[基础知识]一、化学键与化学反应中能量变化的关系[复习] 化学键：_____________________________________________*键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。

单位：kJ/mol。

化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。

[分析]2H→H2中能量变化？1mol H2中含有1molH－H，在250C 101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要_______436kJ 的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要_______436kJ的能量。

[类比分析]CH4→4C+4H（吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ）[小结]：化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。

[小结]：化学反应的特点：1．有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。

2．反应中要遵循能量守恒。

3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。

如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。

[讨论]为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？[结论] 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的_________与生成物的_________的相对大小∑E（反应物）_______∑E（生成物）——放出能量∑E（反应物）________∑E（生成物）——吸收能量二、化学能与热能的相互转化放热反应：______热的化学反应化学反应吸热反应：______热的化学反应[实验2-1][实验记录]实验步骤*眼睛看到的现象用手触摸的感觉用温度计测量的数据在一支试管中加入2～3mL6mol/L的盐酸溶液向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条结论[思考讨论]1.铝与盐酸反应的化学方程式： ___________________ 。

第二章化学反应与能量第1课时热能【考点要求】了解化学键、物质的能量与化学反应中能量变化的关系【教学目标】了解化学键、物质的能量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和生成物中新化学键的。

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能量，形成生成物中的新化学键要能量(2)物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是化学键的和。

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) __________能量E(反应物)＜E(生成物) __________能量【练一练】下列变化过程中，需吸收能量的是( )A.O+O O2B.H2H+HC.H+Cl HClD.C+O2CO2探究一：化学键与化学反应中能量变化的关系（从微观角度）探究：H2+Cl2=2HCl氢气在氯气中燃烧为什么会放热？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H2和Cl2生成2摩尔HCl的反应是放出能量还是吸收能量?思考：如何利用化学键判断H2+Cl2=2HCl是放热反应?归纳小结：（1）断开化学键要能量，形成化学键要能量；若成键放出的能量大于断键吸收的能量，则反应热；若成键放出的能量小于断键吸收的能量，则反应热。

（2）化学键的断裂与形成是物质化学反应中能量变化的主要原因。

（3）能量是守恒的。

化学反应中的能量变化通常表现为的变化。

对应练习1．已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O键要放出463 kJ的能量，试说明2H2+O2=2H2O（g）中的能量变化。

探究二：化学键与化学反应中能量变化的关系（从宏观角度）1.读教材P32正文第3段及P33图2-1。

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。

【板书】结论：1.破坏化学键需吸收能量，而形成化学键要放出能量【讲解】25 C 101KPa时，1mol的H2断裂成2mol H会吸收436KJ 的热量。

称为H-H的键能。

【板书】键能：25 C 101kpa,将1mol化学键断裂成气态原子时所需要吸收的能量称为该化学键的键能，单位：KJ/mol.【讲解】键能越大，那么破坏该化学键需要的能量越大，该化学键不易被破坏，物质越稳定。

【板书】注意：键能越大，化学键越牢固，物质越稳定。

［讲解］化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。

化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。

氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。

1molH2中含有1molH-H键，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键，在25c和101kPa的条件下，断开1molH-H键要吸收436kJ的能量，断开1mol Cl-Cl键要吸收242 kJ的能量，而形成ImolHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ 的能量。

这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。

［板书］注意：化学反应中旧键断裂吸收能量和新键形成释放能量不相等，所以化学反应都会伴随着能量的变化！结论：2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

［［练习反馈］已知：拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O键要放出463 kJ的能量，试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。

【分析】略［讲解］刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因，那么，又怎样从宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢？各种物质中都含有化学键，因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。

教案2、用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热3、用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰4、将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化5、反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物混合物成糊状有水生成【讲解】注意事项：这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。

实验中要注意两点：（1）将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；（2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。

【投影小结】1、方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O2、玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触3、反应物成糊状的原因：结冰粘结【板书】结论：该反应是吸热反应【实验三】酸碱中和反应中的能量变化【板书】3、酸碱中和反应中的能量变化【投影实验】实验步骤：在50 mL 烧杯中加入20 mL 2 mol/L的盐酸，测其温度。

另用量筒量取20 mL 2mol/L NaOH溶液，测其温度，并缓慢地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。

观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。

盐酸温度/℃NaOH 溶液温度/℃中和反应后溶液温度/℃室温室温温度升高【提问】是不是所有强碱与强酸的反应都放热呢？下面让我们做一组对比实验。

【设疑】对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？【讲解】由此可见，强酸与强碱的反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但是它们的反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H+ + OH- = H2O。

所以，可提出推测，即中和反应都放热。

第二章化学反应与能量第一节化学能与热能【学习目标】1．了解化学反应中化学键的变化与能量变化的关系。

2．了解吸热反应和放热反应的概念及与反应物、生成物总能量的关系。

3. 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。

【自主预习】一、化学键和化学反应中能量变化的关系阅读教材P32页内容，解决如下问题。

1．断开化学键吸收能量1molH2中含有H—H键，常温常压下使1molH2变为2molH原子断开了H—H键，需要436KJ的热量。

2．形成化学键放出能量由2molH原子生成1molH2，有H—H键生成，生成过程中向外界436KJ的热量。

小结：形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量。

3．化学变化中能量变化的主要原因——微观方面⑴化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。

⑵化学反应的实质是分子的和原子的，用化学键理论可表述为旧化学键的和新化学键的。

4．反应能量变化的判定——宏观方面（教材P33页图）⑴各种物质都储存有能。

⑵反应物的总能量>生成物的总能量，反应能量。

⑶反应物的总能量<生成物的总能量，反应能量。

5．两条基本的自然定律⑴质量守恒定律：。

⑵能量守恒定律：。

6．放热反应和吸热反应⑴化学反应中的能量变化，通常主要表现为的变化——或者。

⑵放热反应：的化学反应。

⑶吸热反应：的化学反应。

已知该反应为放热反应，则拆开化学键需要的总能量（E拆）、形成化学键的总能量（E成）与放出的能量（E）之间的关系：。

【资料收集】：常见的放热反应和吸热反应放热反应：①____________ ②____________ ③____________ ④____________ ⑤____________吸热反应：①____________ ②____________ ③____________ ④____________【科学视野2】社会发展与能源利用不同社会发展水平时期的人均耗能量不同。

【科学视野3】人类利用能源的三个阶段能源时期→能源时期→_____________时期【预习检测】1．当两个原子形成化学键时，原子的能量将 ( ) A．升高 B．降低 C．保持不变 D．一个升高一个降低2．已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是（）A．放热反应 B.吸热反应 C.有催化剂作用 D.无法判断3．已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )A． A的能量一定高于CB．B的能量一定高于DC． A和B的总能量一定高于C和D的总能量D．该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生4．下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是（）A．化学反应中不一定伴随着能量的变化B．只要有能量变化的过程一定是化学反应C．只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应D．燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应5．有关下列能量转化的认识不正确的是( )。