苏教版高中化学必修二教案-2.2 化学反应中的能量

化学反应中的热量 (苏教版) 一、教学内容分析 本节课使用的教材是苏教版《化学 2》，教学内容是专题 2“化学反应与能 量转化”中第二单元“化学反应中的热量”。 高中化学新课程强调能源问题的学习，把化学反应与能量转化联系起来，让 学生从中了解能源问题与化学科学的密切关系，认识能源对社会发展的重要性。 二、学生学习情况分析 学生通过初中化学的学习，初步有了化学与能源和资源的利用的知识，已经 知道燃料完全燃烧的重要性，初步懂得使用氢气、天然气、石油液化气、酒精和 煤等燃料对环境的影响，懂得如何选择对环境污染小的燃料。同时通过学习一些 物质性质（如镁条燃烧）及化学反应，对通过实验判断化学反应过程中的热量变 化有一定的认识，为本节的学习奠定了基础。以学生已知知识为平台，通过设置 有趣的实验，让学生在探究中学习，调动学生的学习热情，培养学生的学习兴趣。 提供生产、生活中的应用实例，让学生认识学习本节的价值。本节的难点是热化 学方程式，但关于热化学方程式的具体内容将在选修《化学反应原理》中具体介 绍。因此，本节课对热化学方程式只要求懂得用它来判定放热反应和吸热反应即 可。学生对化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系（如下图）的理 解可能存在一些困难，特别对反应物的总能量和生成物的总能量的理解会存在偏 差，这里的教学需要教师语言表达的艺术性，深入浅出。 三、教学目标 知识与技能： （1）通过生产和生活中的一些实例，让学生懂得化学能可以转化为热能、 电能、光能等。 （2）从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化以及化学反应 过程中化学键的断裂和形成等多角度，形成吸热反应和放热反应的概念。 （3）读懂热化学方程式。 过程与方法： （1）通过引导学生不断提出新问题，在问题的提出、研究、解决的过程， 培养学生的问题意识，学会思考和判断。 （2）学会通过观察、分析实验现象，获取信息，并应用比较、分类、归纳、 概括等方法加工、处理信息。 （3）通过学习以图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法，培养学 生阅读图表的能力。 情感、态度与价值观： （1）通过学习，懂得合理利用化石燃料，认识减少燃料对环境的污染。 （2）帮助学生用化学的视角，认识能源和自然、环境、社会的关系，了解 能源问题与化学科学的密切关系。 （3）让学生逐步学会从能量角度考虑化学反应问题，使学生更全面地认识 化学反应的本质，形成可持续发展的思想。 四、教学重点和难点 重点：学会从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化以及化学 键的断裂与形成等多角度判断化学反应过程是吸收能量还是放出能量；认识吸热 反应和放热反应。 难点：从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化以及化学键的 断裂和形成两个角度，理解吸热反应和放热反应的概念；热化学方程式中△H与 放热反应、吸热反应的关系。 五、教学过程设计 [引入] 首先请大家思考这样几个问题： 人体正常体温为 37℃，一般高于环境温度，因此在环境中不断散热，为什么 还能保持体温。 植物有体温吗？ 植物是通过什么来维持体温的？ [提问] [回答] [板书] 一、化学反应中的能量转化 [追问]动植物呼吸作用消耗的营养物质的最终来源——植物的光合作用。这一过 程中有伴随着怎样的能量变化？ [回答]光能——化学能 [提问]我们日常生活中还有那些事实说明化学反应中伴随着能量变化？ [回答] [投影]几种常见化学反应的能量变化。 [副板书] 化学能——热能、光能、电能 [回答] （通过熟悉的例子，引导学生说出常见化学反应过程中的能量变化，进一步让学 生认识到化学反应中常伴随着能量的转化；不同形式的能量之间如化学能、电能、 热能、光能等可以在一定条件下相互转化。） [提问]请大家思考火箭发射升空过程中又怎样的能量转化方式。 [回答]化学能——热能、光能——机械能——动能（重力势能、热能） （过渡）化学反应伴随着能量变化，能量变化的形式有多种，这节课我们主要和 大家讨论化学反应中伴随的热量变化。下面请大家分小组，通过两个实验感受一 下化学反应中热量变化。 [学生实验]镁条与盐酸反应 [学生实验]氢氧化钡晶体与氯化铵晶体在气球中混合搅拌 [学生汇报总结] [提问]1、镁条为什么要打磨？ 2、镁条和盐酸实验有何现象？ 3、气球为什么扎紧，请你打开闻一下？ 4、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体在气球中混合搅拌有何现象？ [回答] [追问]为什么试管会发烫?气球为什么会变凉？ [回答] [板书]二、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：有热量放出的化学反应。 [课堂练习 1] （过度）刚才我们通过分析知道动植物体内的缓慢氧化是放出热量的，即缓慢氧 化是放热反应。请大家思考两个问题。 [思考]1、其他不在生物体内发生的氧化还原反应也放出热量吗？ 2、非氧化还原反应也会放出热量吗？ [回答] [讨论、分析、归纳]（ 课本“交流与讨论”栏目的内容。） [自主探究 讨论] 为什么化学反应总伴随有热量的变化？根据学案，请同学以 4 人小组为单位进行讨论 [回答] [提问] 请同学整理出物质的能量与反应的热量变化之间的关系 [板书]3、化学反应中热量变化的原因。 、总能量的角度 ∑（反应物）＜∑（生成物）吸热 ∑（反应物）＞∑（生成物）放热 [过渡] 能否从另外的角度来分析热量的变化 [回答] [提问] 请同学根据学案，整理出键能与热量之间的关系 [板书]、键能的角度 （断键）吸热 ＜（成键）放热 放热 （断键）吸热 ＞（成键）放热 吸热 [过渡]火箭升空是通过燃料燃烧提供能量的，那么科学家是怎么知道需要投入多 少燃料能够为火箭升空提供做狗的热恋的呢？这就需要知道一个化学反应过程 中准确的能量变化。 [问题]1mol氢气跟 1mol氯气完全反应生成氯化氢时，到底有多少能量变化呢？ 请大家结合资料卡，计算反应中能量变化？ [回答] 例如：H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)；△H=-185 kJ/mol [讲授]该热反应方程式表示 1mol氢气跟 1mol氯气完全反应生成氯化氢时，放出 185kJ热量。△H 的单位为 kJ•mol—1，△H 为负值表示该反应是放热反应。 [板书]三、热化学方程式： 1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。 △H表示反应热，“—”表示放热，“+”表示吸热，单位一般采用 kJ/mol。 关于热化学方程式的书写及相关计算我们下节课再讨论。 [本节小结] 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般 是以热量和功的形式跟外界环境进行能量交换的，而其中多以热量的形式进行能 量交换。通过学习，达到以下认识： 1．化学反应的特征是有新物质生成，生成物与反应物所具有的总能量不同。 2．任何化学反应除遵循质量守恒外，也要遵循能量守恒。 3．反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。 4．吸热反应和放热反应的本质。 5．热化学方程式涵义。 [巩固练习] 1．对下列化学反应的热现象的说法不正确的是( ) ①放热反应发生时不必加热 ②化学反应发生过程中一定有能量变化 ③吸热反应需要加热后才能发生 ④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 2．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 3．已知反应 A＋2B=2C＋3D 是一个吸热反应，则下列说法中正确的是( )。 A．A 的能量比 C 的能量高 B．该反应一定要加热才能发生 C．反应物的能量总和比生成物的能量总和小 D．反应中断键时吸收的能量比形成化学键时放出的能量少 4、如图所示，把试管放入盛有 25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放 入几小块镁片，再用滴管滴入 5 mL盐酸于试管中，试完成下列问题： (1)实验中观察到的现象是_____________________。 (2)产生上述现象的原因是_____________________。 (3)写出有关反应的离子方程式：_______________。 (4)由实验推知，MgCl2溶液和 H2的总能量________镁片和盐酸的总能量。(填“大 于”、“小于”或“等于”) [课后思考] 既然自然界能量守恒，不会消散，只是以一种形式转化为另一种形式，那么我们 为什么还提倡节约能源。 六、教学设计思想 化学课程标准要求学生：（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。 结合教材前后的联系和学生的实际情况，确立本节课的设计思想：通过观察实验 现象、分析图表等手段引导学生提出问题，进行自主探究、合作学习。 教学流程：生产、生活实例 → 能量变化 → 热量变化 → 实际应用