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2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)能與熱能》教案8 新人教版必修2 教學(xué)目標(biāo)： 1、能從化學(xué)鍵的角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，初步學(xué)會(huì)熱化學(xué)方程式的書寫。 2、能從微觀的角度來(lái)解釋宏觀化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步發(fā)展想象能力。 2、 通過(guò)化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)變，理解“能量守恒定律”，初步建立起科學(xué)的能量觀， 加深對(duì)化學(xué)在解決能源問(wèn)題中重要作用的認(rèn)識(shí)。 重點(diǎn)難點(diǎn)： 1.化學(xué)能與熱能的內(nèi)在聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)變。 2.從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。 教學(xué)過(guò)程： [導(dǎo)入] 通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對(duì)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有了初步的認(rèn)識(shí)，知道了反應(yīng)中 的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化——放熱或者吸熱，也了解了中和熱的概念。那么，很多同學(xué)也許會(huì)有這樣一些疑問(wèn)：化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量變化？為什么不同反應(yīng)的熱效應(yīng)不同？本節(jié)課，我們將圍繞這些問(wèn)題，先從微觀和宏觀的角度來(lái)揭示這些秘密，然后介紹反應(yīng)中熱效應(yīng)的表示方法，最后再談?wù)劵瘜W(xué)在能源開發(fā)、利用中的作用和地位。 [創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景] 氫氣和氯氣的混合氣體遇到強(qiáng)光會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？ [學(xué)生思考、討論] 氫氣和氯氣的混合氣體遇到強(qiáng)光會(huì)發(fā)生爆炸。這是因?yàn)榉磻?yīng)在有限的空間里進(jìn)行，放出大量的熱，使周圍氣體急劇膨脹。 [進(jìn)一步思考] 反應(yīng)中的熱量由何而來(lái)？ 氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是什么？ [學(xué)生思考、討論] 從化學(xué)鍵角度分析氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)。 [教師補(bǔ)充講解] 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成?；瘜W(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相互作用，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要吸收能量，形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開，氫原子和氯原子通過(guò)形成H-Cl鍵而結(jié)合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H鍵，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl鍵，在25℃和101kPa的條件下，斷開1molH-H鍵要吸收436kJ的能量，斷開1mol Cl-Cl鍵要吸收242 kJ的能量，而形成1molHCl分子中的H-Cl鍵會(huì)放出431 kJ的能量。這樣，由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就會(huì)以熱量的形式釋放出來(lái)。 [歸納小結(jié)] 1、 化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 2、 能量是守恒的。 [練習(xí)反饋] 已知拆開1molH2中的化學(xué)鍵要吸收436kJ的能量，拆開1molO2中的化學(xué)鍵要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O鍵要放出463 kJ的能量，試說(shuō)明2H2+O2=2H2O中的能量變化。 [講解] 剛才我們從微觀的角度分析了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，那么，又怎樣從宏觀的角度來(lái)判斷一個(gè)反應(yīng)到底是放熱還是吸熱的呢？各種物質(zhì)中都含有化學(xué)鍵，因而我們可以理解為各種物質(zhì)中都儲(chǔ)存有化學(xué)能?；瘜W(xué)能是能量的一種形式，它可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。不同物質(zhì)由于組成、結(jié)構(gòu)不同，因而所包含的化學(xué)能也不同。在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，化學(xué)能也隨之改變，如H2 與Cl2、O2的反應(yīng)。那么，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？ [學(xué)生討論、交流] 1、 一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸收能量還是放出能量取決于反應(yīng)物 的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小。 2、 畫出反應(yīng)物、生成物總能量的大小與反應(yīng)中能量變化的關(guān)系示意圖。 [思考與分析] 甲烷燃燒要放出熱量，水電解產(chǎn)生氫氣和氧氣，試從化學(xué)鍵和物質(zhì)所含能量的角 度分析氣原因，并說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)變形式。 [提出問(wèn)題] 前面我們通過(guò)對(duì)具體反應(yīng)的分析，從微觀和宏觀兩個(gè)角度探討了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，知道了化學(xué)能和其它能量是可以相互轉(zhuǎn)變的，還知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。那么，怎樣把物質(zhì)變化和熱量變化統(tǒng)一地表達(dá)出來(lái)呢？你可以在和同學(xué)討論的基礎(chǔ)上提出自己的想法，并對(duì)其他同學(xué)提出的表達(dá)方式作出評(píng)價(jià)。 [教師講解] 熱化學(xué)方程式的含義及朗讀和書寫的注意點(diǎn) [練習(xí)反饋] 乙炔（ C2H2）氣體在氧氣中完全燃燒會(huì)放出大量的熱，形成高溫火焰，可以用于焊 接或切割金屬。已知0。5 mol乙炔完全燃燒生成液態(tài)水會(huì)放出649 kJ的熱量，試寫出 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，并計(jì)算1Kg乙炔完全燃燒放出的熱量。 [教師講解] 乙炔是一種重要的烴類，煤、石油、天然氣的主要成分也是各種烴類，它們?cè)谌紵? 時(shí)都會(huì)放出大量的熱，所以煤、石油、天然氣在能源中扮演了極為重要的角色，對(duì)促進(jìn) 人類社會(huì)的發(fā)展具有重要的作用。 [閱讀相關(guān)圖片、資料或播放錄像] [思考、交流] 根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，談?wù)勀銓?duì)當(dāng)前能源利用、開發(fā)及能源危機(jī)的看法。 [總結(jié)] 化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化是化學(xué)反應(yīng)的一大特征。我們可以利用化學(xué)能與熱能及其它 能量的相互轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惖纳a(chǎn)、生活及科學(xué)研究服務(wù)?；瘜W(xué)在能源的開發(fā)、利用及解決 日益嚴(yán)重的全球能源危機(jī)中必將起帶越來(lái)越重要的作用，同學(xué)們平時(shí)可以通過(guò)各種渠道來(lái)關(guān)心、了解這方面的進(jìn)展，從而深切體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性。 補(bǔ)充練習(xí)： 1、下列說(shuō)法不正確的是 （ ） A 化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化 B 物質(zhì)燃燒和中和反應(yīng)均放出熱量 C 分解反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng) D 化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱決定于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量 2、已知金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化為石墨是放熱的。據(jù)此，以下判斷或說(shuō)法正確的是（ ） A 需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B 放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 C 反應(yīng)是放熱還是吸熱，必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小 D吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生 3、有專家指出，如果將燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽(yáng)能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實(shí)，則下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 （ ） A 可消除對(duì)大氣的污染 B可節(jié)約燃料 C 可緩解能源危機(jī) D此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級(jí)能源 4、已知破壞1mol N≡N鍵、H-H鍵和N-H鍵分別需要吸收的能量為946kJ、436kJ、391kJ。試計(jì)算1molN2（g）和3 molH2（g）完全轉(zhuǎn)化為 NH3(g)的反應(yīng)熱的理論值，并寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 5、“用天然氣、煤氣代替煤炭作為民用燃料”這一改變民用燃料結(jié)構(gòu)的重大舉措，具有十分重大的意義。請(qǐng)分析其優(yōu)點(diǎn)，并將你的觀點(diǎn)和同學(xué)討論交流。 （江蘇省海門中學(xué) 施紅專） 答案：1.C 2.CD 3.B 4. 92KJ N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92KJ/mol