人教版高中化学必修二教学方案化学能与热能人教

《化学能与热能》《化学能与热能》 ◆ 教材分析教材分析 本节内容属于化学反应原理范畴。 在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的 一些知识， 在选修模块“化学反应原理”中， 还将从科学概念的层面和定量的角度系统深入 地再学习。 根据课程标准， 在此将化学反应中吸收或放出能量的原因归结为反应物的总能量 与生成物的总能量的相对高低。如此安排，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形态。 关于化学能与热能的相互转化， 侧重讨论化学能向热能的转化， 主要考虑其应用的广泛性 和学习的阶段性。选材上尽量将化学原理与实验、 实例相结合，对化学概念或术语采用直接 使用或叙述含义而不下定义的方式出现， 以降低学习的难度，同时注意与学生经验、 社会发 展、高新技术、化学史实相联系。 能源与人类的生存和发展息息相关。 本节通过对化学能与热能相互转化的探讨， 使学生 感悟到化学反应在人类利用能源的历史过程中充当的关键角色，初步树立起科学的能源观， 形成将化学能与热能相互转化的化学知识应用于生产、 生活实践的意识， 能够对与化学能有 关的社会和生活问题做出合理的判断。 ◆ 教学目标教学目标 【知识与能力目标知识与能力目标】 1、知道化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因； 2、学会利用键能判断吸放热反应； 3、学会利用键能计算吸放热值。 【过程与方法目标过程与方法目标】 1、通过先学任务的完成，使学生从微观上进一步认识结构式的知识； 2、通过阅读理解形成对化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主 要原因的认识； 3、通过问题呈现、小组交流的方式，学会利用键能判断吸放热反应及利用键能计算 吸放热值。 【情感态度价值观目标情感态度价值观目标】 1、通过阅读理解、小组交流、表达呈现培养学生情感控制、语言表达、团队合作等 1 1 / 8 8 的意识和能力； 2、通过问题情境的创设，激发学生不断进取、勇于探索的科学精神。 ◆ 教学重难点教学重难点 ◆ 【教学重点教学重点】 1、知道化学反应中能量变化的主要原因； 2、了解化学能与热能的相互转化； 3、了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。 【教学难点教学难点】 根据反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反应。 ◆ 课前准备课前准备 ◆ 实验仪器药品、多媒体教学资源等 ◆ 课时安排课时安排 ◆ 1 课时 【导入】复习提问化学反应的本质是什么?什么是化学键?在化学反应中化学键是怎么变化 的? 【学生活动】阅读教材讨论化学反应中能量变化的原因 【教师讲解】1．化学反应中能量变化的原因——微观角度 (1)原因 ◆ 教学过程教学过程 (2)实例 断裂 1 mol H—H 键(H—H―→2H)吸收 436 kJ 能量，形成 1 mol H—H 键(2H―→H—H)放出 436 kJ 能量； 断裂 4 mol C—H 键(CH4―→C＋4H)吸收 1 660 kJ 能量，形成 1 mol C—H 键(C＋H―→C—H) 放出 415 kJ 能量。 2 2 / 8 8 (3)结论：化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。 2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 化学反应 E(反应物)＞E(生成物) ――→ 放出能量 化学反应 E(反应物)＜E(生成物) ――→ 吸收能量 结论：化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 【学生活动】探究利用化学键的数据计算反应中的能量变化 利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应H2＋Cl2=2HCl 为例： 问题思考： (1)断裂 1 mol H—H 和 1 mol Cl—Cl 形成 H 和 Cl，能量有什么变化？数值为多少？ 【提示】吸收能量。数值为(436＋243)kJ。 (2)H 与 Cl 形成 2 mol H—Cl，能量有什么变化？数值为多少？ 【提示】放出能量。数值为 2×431 kJ。 (3)1 mol H2与 1 mol Cl2生成 2 molHCl 气体，能量有什么变化？数值为多少？ 【提示】放出能量。数值为 2×431 kJ－436 kJ－243 kJ＝183 kJ。 (4)原子形成 1 mol 化学键所放出的能量与断开1 mol 该化学键所吸收的能量有什么关系？ 【提示】相等。 【认知升华】 【教师讲解】 升华 1化学反应中能量变化的原因 在化学反应中，断开反应物中的化学键(即破坏旧化学键)需要吸收一定能量(E1)克服原子 (或离子)间的相互作用；而形成新化学键时，又要释放一定的能量(E2)。 E 1E2，反应吸收能量； E 1E2，反应释放能量。 升华 2计算公式 3 3 / 8 8 利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化：ΔQ＝Q(吸)－  Δ Q＜0，为放热反应 Q(放) ΔQ＞0，为吸热反应  【教师讲解】题组化学反应能量变化的原因 1．下列关于化学反应的说法中不正确的是() A．化学反应过程中一定有热量释放出来 B．化学反应的特征是有新物质生成 C．化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程 D．在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等 【解析】化学反应的本质特征是一定有新物质生成。 化学反应是吸热还是放热， 取决于反 应物总能量与生成物总能量的相对大小， 或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对大 小。 【答案】A 2．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是() A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 1 C．1 mol H2跟 mol O2反应生成 1 mol H2O 一定释放能量 245 kJ 2 D．2 mol H2(g)跟 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)吸收能量 490 kJ 1 【解析】由题中信息可知，1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量436 kJ， mol O2(g)的共 2 价键断裂吸收能量249 kJ， 两项共吸收能量685 kJ； 2 mol H(g)与1 mol O(g)形成1 mol H2O(g) 1 共释放能量 930 kJ。在 1 mol H2(g)跟 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(g)的过程中，放出的 2 能量比吸收的能量多 245 kJ，C 项中缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是245 kJ。 【答案】A 4 4 / 8 8 【学生活动】回忆质量守恒定律和能量守恒定律的内容 【教师讲解】1．两个基本的自然规律——“质量守恒”和“能量守恒” 质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量不变； 能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时，总能量不变。 2．吸热反应和放热反应  吸热反应：吸收热量的化学反应。  放热反应：放出热量的化学反应。  3．化学能与热能相互转化的意义 过程(1)：提供了人类生存和发展所需要的能量和动力。 过程(2)：人类进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。 【特别提醒】 【教师讲