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2019-2020年高中化學《化學能與熱能》教案12 新人教版必修2 第一節(jié) 學習目標 　 1．知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因----化學鍵的斷裂要吸收能量，化學鍵的形成要放出能量。知道一個化學反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對高低； 　 2．通過實例和實驗，了解化學能和熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解化學能轉(zhuǎn)化為熱能再生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用及其對人類文明發(fā)展的貢獻； 教學重難點： 化學能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化； 從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)）理解化學反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學的能量變化觀。 教學過程： 【引言】 　　化學反應(yīng)都有新物質(zhì)生成，同時還伴隨著能量的變化。能源與材料及信息一起被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。人類文明始于用火----熱能的使用，位于北京周口店的北京猿人遺址中的炭層，表明人類使用能源的歷史已非常久遠。人類社會的發(fā)展與能源消費的增長是密切相關(guān)的?？梢哉f，能源是現(xiàn)代物質(zhì)文明的原動力，與我們每個人息息相關(guān)。 現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中廣泛使用的能源有哪些？（熱能，電能，太陽能，核能，海洋能，風能，地熱能，氫能等等）哪些與化學密切相關(guān)？（熱能和電能）本節(jié)我們就學習化學能和熱能的聯(lián)系。 【新課】第一節(jié) 化學能與熱能 一、化學鍵與化學反應(yīng)中能量的變化關(guān)系 　　探究：任何化學反應(yīng)都伴隨有能量的變化 [課堂提問1] 分子或化合物里的原子之間是通過什么結(jié)合的？ 答案：化學鍵 [課堂提問2] 化學反應(yīng)的本質(zhì)是什么？ 答案：舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成 舊化學鍵的斷裂與新化學鍵形成是與能量聯(lián)系在一起的，斷開舊的化學鍵要吸收能量，而形成新的化學鍵要放出能量，因此，化學反應(yīng)都伴隨有能量的變化。 也就是說，各種物質(zhì)都儲存有能量，即化學能。但是，不同的物質(zhì)組成不同，結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學能也就不同。 [總結(jié)]1.舊鍵斷裂-----吸收能量 新鍵形成-----放出能量 化學反應(yīng)伴隨有能量的變化 2．各種物質(zhì)都儲存有化學能，不同物質(zhì)組成不同，結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學能也不同。 二、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 　　探究：一個確定的化學反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。 1.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 學生分組試驗 實驗2-1：鋁片與鹽酸反應(yīng)中的能量變化 思考與討論： ①.鋁片與鹽酸反應(yīng)的化學方程式 ②.在反應(yīng)中你將看到什么現(xiàn)象？ ③.眼睛不能觀察到反應(yīng)中的能量變化，你將采取哪些簡單易行的方法來了解反應(yīng)中的能量變化？ ④.明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱量變化，你在實驗中應(yīng)注意到哪些問題？ 現(xiàn)象 結(jié)論 反應(yīng)中有無色無味氣體生成 混合液體溫度升高 反應(yīng)過程中向環(huán)境釋放熱能 既由化學能轉(zhuǎn)化為熱能 實驗2-2：Ba(OH)2 8H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)中的能量變化 （Ba(OH)2 8H2O + 2NH4Cl == BaCl2 + 2 NH3↑ + 10 H2O ） 實驗注意事項： ①.實驗中，如何吸收氨氣？ ②.晶體混合后，要迅速攪拌 ③.實驗中有哪些創(chuàng)新之處？ 現(xiàn)象 結(jié)論 反應(yīng)中有無色刺激性氣味氣體生成 水結(jié)成冰，使玻璃片粘到燒杯底部 反應(yīng)過程中從環(huán)境吸收熱能 既由熱能轉(zhuǎn)化為化學能 實驗證明，有的化學反應(yīng)的發(fā)生，要從環(huán)境中吸收能量，以化學能的形式儲存在物質(zhì)內(nèi)部；有的化學反應(yīng)的發(fā)生，要向環(huán)境中釋放能量，使自身體系能量降低。即一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，但總量不變，這就是能量守恒定律。 化學反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化---吸熱或放熱，也有其它的表現(xiàn)形式，如電能，光能等。 依據(jù)能量守恒定律， 實驗2-1中 反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量 + 熱能 即為放熱反應(yīng) 實驗2-2中 反應(yīng)物的總能量==生成物的總能量 - 熱能 即為吸熱反應(yīng) 第一節(jié) 化學能與熱能 （第二課時） 復習： ①.從微觀結(jié)構(gòu)角度理解，化學反應(yīng)中的能量變化。 ②.從能量變化的角度理解，化學能和熱能的相互轉(zhuǎn)化？ 反應(yīng)物的總能量〉生成物的總能量 放熱反應(yīng) 化學能轉(zhuǎn)化為熱能 反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量 吸熱反應(yīng) 熱能轉(zhuǎn)化為化學能 ③.是不是所有需要加熱的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)？舉例說明。 2．中和反應(yīng)中的能量變化 （設(shè)計實驗，只限于強酸與強堿） 反應(yīng)物 及用量 酸 HNO3 50ml 1 mol/L HCl 50ml 1 mol/L HCl 50ml 1mol/L 堿 NaOH 50ml 1 mol/L NaOH 50ml 1 mol/L KOH 50ml1mol/L 混合前溫度 室溫 室溫 室溫 混合后溫度 T1 T2 T3 反應(yīng)的離 子方程式 H+ +OH-==H2O H+ +OH-==H2O H+ +OH-==H2O 結(jié)論 HNO3與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 NaOH與HCl發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 HCl與KOH發(fā)生中和反應(yīng)時放熱 對實驗進行 歸納和概括 強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量 實驗中，混合后溫度T1、 T2 、T3近似相等，說明什么？ 三個反應(yīng)的化學方程式雖然不同，反應(yīng)物也不同，但是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是H+與OH-發(fā)生反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，其離子方程式都是H+ +OH-==H2O。所以，可提出推測，即中和反應(yīng)都放熱。由于三個反應(yīng)中H+與OH-的量都相等，則生成水的量也相等，故放出的熱量也相等。 引入概念中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時所釋放的熱量。 [總結(jié)]1.中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 2.強酸與強堿反應(yīng)的中和熱為一固定數(shù)值。 三、能源與社會 1．生物體中的能量轉(zhuǎn)化 2．人類利用能源的三個階段 3．能源在生產(chǎn)和生活及科研領(lǐng)域中的重要作用 四、小結(jié) 　　 能量變化 化學能轉(zhuǎn)化為熱能 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 類型 反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量 遵循能量守恒原理 能量利用 燃料充分燃燒 新能源的開發(fā) 減少污染 [隨堂練習] １、１mol Ｈ-Ｈ鍵的鍵能是436KJ, １mol I – I 鍵的鍵能是151KJ， １molH-I 鍵的健能是299KJ。則H2（g）+I2（g）=2HI（g）的反應(yīng)是（　　?。? Ａ、吸熱反應(yīng)　　?。?、放熱反應(yīng) Ｃ、分解反應(yīng)　　?。?、可逆反應(yīng) 2．指出下列說法的正誤 Ａ、生物體內(nèi)進行的緩慢氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 Ｂ、化學鍵斷裂吸收的能量越多，化學鍵越牢固。 Ｃ、植物光合作用吸收太陽能，與化學能無關(guān)。 Ｄ、柴草的燃燒與化學能無關(guān)。 Ｅ、人類的文明程度與人均耗能無關(guān)。