高中化学：2.2.1 化学反应中的热量变化学案 苏教版必修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。

化学反应的特征一.化学反应的速率1．概念：所谓化学反应速率即表示一个化学反应进行的快与慢（不仅仅局限可逆反应、适用所有的化学反应），最初就是用快（如H 2、O 2爆炸）慢（铁生锈），这“快”、“慢”是定性描述。

如何定量表示化学反应速率？化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的，通常用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度得变化值来表示。

其单位为mol/(L ·min)或mol/(L ·s)等。

①公式：tC V ∆∆= △C 是物质的量浓度的变化而非物质的量的变化，更非质量的变化．这种变化对于反应物而言是浓度的减少，对于生成物而言是浓度的增加。

这里浓度的变化实际是取绝对值，是正数。

②化学反应速率的单位是由浓度单位和时间单位组成的，为mol/（L ·min ）或mol/（L ·s ），两单位间可以换算：)(1min)/(60s L mol L mol ⋅=⋅③化学反应速率是指平均反应速率，而不是瞬时反应速率．即为一段时间内的平均值，而非某个时刻的反应速率．而且在不同的时间段，化学反应速率的数值不同．④同一反应，可以选用不同物质的浓度变化表示化学反应速率，所以必须标明是何种物质表示的化学反应速率。

用不同物质表示的反应速率虽然数值不同，但表示的都是同一反应在同一时间段内的速率，它们的意义相同，并且数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

2．影响化学反应速率的因素内因：化学反应速率的大小首先取决于反应物的性质，不同的化学反应速率常有不同的速率。

例如，钠和铁在空气中都会被氧化，但钠被氧化的速率比铁快的多。

外因：外界条件（即浓度、压强、温度和催化剂等）对化学反应速率的影响。

⑴浓度对化学反应速率的影响其它条件不变时，增大反应物浓度可以加快反应速率，反之，减小反应物浓度则可以减慢反应速率。

注意：①浓度的一般讨论对象为气体或溶液，对于纯液体或固体一般情况下其浓度是定值。

第一节化学反应与能量变化第1课时◆本章教材分析1.教材地位和作用(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。

同时，本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用，对人类文明进步和现代化发展有重大价值，与我们每个人息息相关。

因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。

初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修4《化学反应原理》中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。

本章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《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。

学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用，对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识；通过引入新型化学电池开发与利用的知识，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的学习与讨论，学生将对化学反应的条件有更深的认识。

这些都会增进学生对化学学习的兴趣，使学生体会化学学习的价值。

(2)内容的选择与呈现新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，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状态。

根据新课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，不予深究。

关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向热能或电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。

基于“教学评”一体化的“化学反应中的焓变”教学设计1教学思路概念是人们对事物本质属性的认识，是逻辑思维的最基本单元。

这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的，而是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的，教师的作用只能是也必须是设计认识概念的教学过程，而这一过程的特点：一是从表象入手，二是与思维联系。

学生能否科学地、准确地在大脑中建立起化学反应中的热量变化关系，是理解和运用热化学方程式解决生活生产问题的关键，更是化学学习中理性思维发展的要求。

在教学中让学生动手实验一一观察现象一一科学推理一一建构、内化、升华概念，将微观世界的粒子之间的解离与结合通过宏观的实验现象展现出来，既是化学研究中微粒观思想的体现，又是物质转化观思想的表达。

2课堂实录2.1实验感知概念【问题1】化学研究化学反应，化学反应有哪些变化?【追问】通常转化为哪种能量？是不是真的这样？我们来见证一下。

【小组实验】分组实验，观察实验现象，并得出结论。

实验一：向试管中放入一段用砂纸打磨过的镁条，加入约3 ml （2滴管）2 mol ·L-1稀盐酸，用手感知试管外壁温度的变化。

实验二：打开密封夹，将保鲜袋中的Ba(OH)2和NH4Cl固体用手混合均匀，感知保鲜袋外部温度变化。

(友情提醒：实验过程中不要打开保鲜袋)【生1】镁和盐酸反应，试管外壁很热，Ba(OH)2和NH4Cl反应，试管外壁很凉。

【小结】化学反应分为吸热反应和放热反应(设计意图:源于学生已有经验的问题作为新知识学习的起点，学习的热情易被激发。

从真实感知中获得结论；学生基于比较分析中的“求异思想”树立，为化学反应中能量变化的不同分类奠定基础，也成为课时学习的“核心要素”。

)2.2宏观表征概念【问题2】生活中我们经历过一些吸热和放热反应，也学过一些吸热和放热反应，根据经验，哪些反应属于吸热反应，哪些属于放热反应？【生2】燃烧反应，酸碱中和反应，金属与酸或水反应，大多数化合反应属于放热；强碱和铵盐反应，碳和二氧化碳，碳和水蒸气反应，大多数分解反应属于吸热反应。

化学反应中的热量各位老师，大家好，我是今天的××号考生，我说课的题目是《化学反应中的热量》第1课时的内容。

接下来我将以教什么、怎么教、为什么这么教为思路，结合本节课的内容特点和学生的年龄特征，从以下几个方面开始我的说课。

(过渡：教材是连接教师和学生的纽带，在整个教学过程中起着至关重要的作用，所以，先谈谈我对教材的理解。

)一、教材分析《化学反应中的热量》苏教版高中化学必修2专题2第二单元的内容，第1课时主要介绍了化学能与热能的相互转化，分析了化学能转化为热能的本质原因，并结合化学键内容了解了化学反应中吸收或放出热量的计算方法及表示方法。

同时在课堂内容设置上，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程，学会定性地研究化学反应中热量变化的科学方法。

(过渡：教师不仅要对教材进行分析，还要对学生的情况有清晰明了的掌握，这样才能做到因材施教，有的放矢，接下来我将对学情进行分析。

)二、学情分析关于化学反应与能量之间的关系，学生在初中化学中已经有所了解，在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。

本节教学内容就是让学生在学习物质结构初步知识之后，从本质上认识化学反应与能量的关系。

(过渡：根据新课程标准、教材特点和学生实际，我确定了如下教学目标：)三、教学目标【知识与技能】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。

3.能够正确书写热化学方程式，能够从化学键的角度说出化学反应中有能量变化的原因。

【过程与方法】1.通过实验探究培养实验能力、观察能力和分析、归纳的能力。

2.通过活动与探究方式，小组合作交流意识得到提高。

【情感态度与价值观】在进行化学实验的过程中感受化学实验带来的乐趣，提高学习化学的兴趣。

(过渡：根据新课标要求与教学目标，我确定了如下的重难点：)四、教学重难点【重点】热化学方程式的书写【难点】化学反应吸、放热与化学键之间的关系(过渡：科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍，达到教与学的和谐完美统一。

化学反应中的热量变化一、选择题1、吸热反应一定是A．释放能量B．储存能量C．需要加热才能发生D．反应物总能量高于生成物总能量2、下列反应属于吸热反应的是A．高锰酸钾分解B．盐酸和氢氧化钠溶液混合C．锌放入稀硫酸中D．碳不完全燃烧生成一氧化碳3、下列反应中，属于吸热反应的是A.活泼金属跟酸反应B.制造水煤气C.酸碱中和反应D.镁条燃烧4、下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应5、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6、对于放热反应2H 2+O22H2O，下列说法中正确的是A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D.反应物H2和O2具有的能量相等7、反应C(石墨)C(金刚石)是吸热反应，由此可知A.石墨比金刚石更稳定B.金刚石和石墨可以相互转化C.金刚石比石墨更稳定D.金刚石和石墨不能相互转化8、下列说法正确的是A.由H原子形成1 mol H-H键要吸收热量B.所有燃烧反应都是放热反应C.在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应9、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．化学反应中的能量变化，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10、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是A．颜色B．状态C．化学键D．原子核11、下列关于能量转换的说法不正确的是A．自然界闪电产生氮氧化物时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为热能C．石油气燃烧时，化学能主要转化为热能D．高压钠灯发出强力黄光时，电能全部转化为光能12、已知反应：X+Y===M+N为放热反应。

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用美国国家可再生能源实验室目前发现,向海藻的生存环境中加入指定酶,能抑制海藻产生糖,从而使其转向生产氢能。

近年来,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,把发展氢能作为21世纪新能源的战略目标。

按照美国氢能技术路线图,到2040年美国将走进“氢能经济”时代,氢能将取代化石能源成为广泛使用的终端能源。

1．了解利用太阳能的几种常见方式。

2．了解利用生物质能开发沼气和乙醇燃料的途径和方法。

3．简单了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状,了解开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题以及氢能源开发的价值与方向。

4．认识开发、利用高效、清洁能源的重要性和迫切性。

一、太阳能的利用1．太阳能是地球上最基本的能源。

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。

太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。

2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。

植物体内的叶绿素相当于一个小型工厂,它在太阳光作用下,把CO2、H2O转化为葡萄糖,进而生成淀粉、纤维素等,从而把光能转化为化学能。

(1)光能转化为化学能的方程式：6CO 2＋6H 2O ――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2。

(2)化学能转化为热能的方程式：C 6H 12O 6＋6O 2―→6H 2O ＋6CO 2。

二、生物质能的利用1．生物质的定义生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质,它包括世界上所有的动物、植物和微生物,以及由这些生物产生的排泄物和代谢物。

各种生物质都具有一定的能量,称之为生物质能量。

2．生物质能的含义生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。

生物质能包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。

3．生物质能的利用方式(1)直接燃烧(用化学方程式表示)：(C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O 。