化学必修2第一节化学能与热能第1课时教学设计及反思

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第一节化学能与热能

第1课时

教学目标

知识与技能

1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因

2、通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律”

过程与方法

能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展想象能力。

情感态度与价值观

1、初步建立起科学的能量观，加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。

2、通过师生互动，增加师生感情

教学重点

1.化学能与热能的内在联系及相互转变。

2.从本质上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。

教学难点

1.化学能与热能的内在联系及相互转变。

2.从本质上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。

教学方法启发引导、探究式

教学媒体多媒体

教学过程

[情景引入] 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？

[讲解] 一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化，人们利用这些化学反应获取能量；另一方面，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。

[设问]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？

[思考讨论] 以氢气在氯气中燃烧为例，从化学键角度分析反应热量变化的本质。

[板书]一、化学键与化学反应中能量的变化关系

[教师讲解] 化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl键，在25℃和101kPa的条件下，断开1molH-H键要吸收436kJ的能量，断开1mol Cl-Cl键要吸收242 kJ的能量，而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431 kJ的能量。这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。

[课堂练习]在反应H2 + Cl2 ＝ 2HCl中，已知H－H键能为436kJ/mol，Cl－Cl键能为247kJ/mol，H－Cl键能为431kJ/mol，判断该反应是反应

[讲解分析] (1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋247kJ＝683 kJ，

(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862 kJ，

(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—683kJ=179kJ

[问题思考]在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？

[讨论分析]以流水作类比，分析得出结论：一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

[归纳小结]取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小，即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

（1）若E反＞ E生，放出能量，放热反应

（1）若E反＜ E生，吸收能量，吸热反应

[巩固练习]

1、下列关于化学反应说法正确的是( )

A.化学反应的特征是有新物质的生成