1、1化学能与热能教学设计课题 化学能与热能学习目标知识与技能 1、了解化学能与化学反应中能量变化之间的关系 2、在化学实验的基础上，通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因了解反应热和焓变的含义3、理解吸热反应和放热反应的实质书写表示化学反应热的化学方程式有关热化学方程式的计算过程与方法 具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思考，逐步形成独立思考能力，善于与人合作，具有团队精神情感、态度与价值观1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学精神。3、有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产
2、，生活实践的意识，能够对化学能有的社会和生活问题做出合理的判断学习重点由键能计算反应热，书写表示化学反应热的化学方程式学习难点有关热化学方程式的计算教学环节教师活动 学生活动 设计意图环节一、新课引入【引入】我们在初中学习过“质量守恒定律”，知道自然界中物质可以相互转化，但是总质量保持不变；同样一种能量可以转化成另一种能量，能量也是守恒的，这就是“能量守恒定律”这是两条基本的自然定律，各种物质中都含有化学键，因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式，它也可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同，因而所包含的化学能也不同。在化学反应中，随着物质的变化，物质的
3、化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化，如 H2 与 Cl2、O 2的反应。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？ 思考 激发学生的兴趣环节二、放热反应吸热反应【板书】一、宏观上化学反应能量变化的原因【板书】1、宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差【投影】图 2-1 水能、化学能对比示意图【投影一】水由高处向地处的流动【提问】水往高处流的过程中，能量发生了什么预习教材完成练习册课前预习部分 培养学生自学能力2变化？【回答】重力势能转化为动能【提问】化学反应中，由总能量高的反应物生成总能量低的生成物时，能量发生了什么变化？【
4、回答】反应释放出能量（即化学能转化为其它能量）【讲解】水由高处向上流要释放能量，势能转换为动能，同理，反应物的总能量生成物的总能量，化学反应放出能量。【板书】1、E（反应物）E（生成物）放出能量【投影二】水由低处送向高处【讲解】反之将水由低处送向高处需提供能量(电能转换为机械能，再转换为重力势能)，同理，在化学反应中反应物的总能量生成物的总能量，化学反应吸收能量。【板书】2、 E（反应物）E（生成物） 吸收能量【思考与交流】吸热反应和放热反应中，反应物本身所具有的能量和生成物本身所具有的能量之间的大小关系分别如何？（提示：可从能量守恒角度分析）【板书】二、化学能与热能的相互转化【讲解】化学反应
5、的过程中伴随着能量变化,通常表现为热量的变化放热反应：放出热的化学反应【板书】 化学反应 吸热反应：吸收热的化学反应【投影】吸放热与能量关系【复习】化学键：使离子相结合或原子相结合的作用。*键能：拆开 1 mol 某键所需的能量叫键能。单位：思考与交流思考与交流归纳小结3kJ/mol。【讲解】化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，【分析】2HH 2中能量变化？【讲解】1mol H2中含有 1molHH，在 250C 101kPa 条件下，由 H 原子形成 1molHH 要放出436kJ 的能量，而断开 1molHH 重新变为 H 原子要吸
6、收 436kJ 的能量。环节三、键能【板书】1、键能：拆开 1 mol 某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。 破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量 【讲解】不同物质形成的化学键能量不同，而化学键存在于不同的物质间，物质发生化学变化时，反应物和生成物的能量不同，这样的过程就出现了能量变化。【类比分析】CH 44C+4H（吸收4mol415kJ/mol=1660kJ）【板书】2、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。【提问】氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸，放出大量的热。反应中的热量由何而来？氢气和氯气反应的本质是什么？从微观上（从化学键角
7、度）加以分析。【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。1molH 2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 1molH
8、Cl分子中的 H-Cl 键会放出 431 kJ 的能量。举例说明练习巩固培养学生自己归纳知识的能力引导学生学习【讲解】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。【板书】3、引起化学反应中的能量变化：微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主思考与交流 培养学生自学能力4要原因。【思考与交流】为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？【投影小结】1化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。2反应中要遵循能量守恒。3反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为引导学生学习放热和吸热。如果二者能量比较
9、接近，则放热和吸热不明显。【小结】通过本节课的学习，我们了解到，化学键的断裂和形成是化学反应中发生能量变化的主要原因，反应是放热还是吸热，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的比较。1.在反应 H2 + Cl2 2HCl 中，已知 HH 键能为436kJ，ClCl 键能为 243kJ，HCl 键能为431kJ，判断该反应是 A. 吸热反应 B. 放热反应C. 吸收 183 kJ 热量 D.放出 183 kJ 热量让学生多练习练习巩固引导学生学习环节四、热化学方程式引入 讲解课本：例 1 与例 2 与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？3、热化学方程式的书写
10、1）热化学方程式定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2）正确书写热化学方程式应注意：（1）书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，（为什么？）而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。（2）标出了反应物与生成物的状态，（为什么要标出？）（3）写出了反应热，还注明了“”，“”（4）方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。4注意点：反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中 H 它表示了什么意义？ H 的值学习并练习培养学生自己归纳知识的能力养成自学的能力5与什么有关系？热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。H(KJ/mol) 它表
11、示每摩尔反应所放出的热量，H 的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H 不同。例题：1、当 1mol 气态 H2 与 1mol 气态 Cl2 反应生成 2mol 气态 HCl，放出 184.6KJ 的热量，请写出该反应的热化学方程式。2写出下列反应的热化学方程式1）1molN 2(g)与适量 O2(g)反应生成 NO (g)，需吸收 68kJ 的热量；2）2molCu(s)与适量 O2(g)反应生成 CuO(s)，放出 314kJ 热量；3） 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4）4g CO 在氧气中燃烧生成 CO2，放出 9. 6kJ 热量，写出 CO 燃烧的热化学方程式。巩固应用归纳 总结 理解记忆本堂小结：当堂检测、布置作业板书设计
