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2019-2020年高中化學《化學反應與能量》 教案 新人教版必修2 知識與技能 1.獲得化學能與熱能化學實驗的基礎知識和基本技能，學習實驗研究的方法，能完成吸熱反應和放熱反應的化學實驗。 2.形成吸熱反應和放熱反應的概念。 3.能從能量守恒定律和化學鍵的角度來解釋化學反應中能量變化之間的關系。 過程與方法 具有較強的問題意識，能夠發(fā)現(xiàn)和提出化學能與熱能的探究性問題，敢于質(zhì)疑，勤于思索，逐步形成獨立思考的能力，善于與人合作，具有團隊精神。 情感、態(tài)度與價值觀 1.發(fā)展學生學習化學的興趣，樂于探究物質(zhì)變化的奧秘，體驗科學探究的艱辛和喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧。 2.培養(yǎng)學生嚴謹求實，勇于探索科學精神。 3.培養(yǎng)學生有參與化學科技活動的熱情，有將化學能與熱能的化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷。樹立正確的能源觀。 【要點提示】 教學重點 實驗探究和通過實驗探究化學反應與能量變化，掌握吸熱反應和放熱反應的概念 教學難點 從微觀結構的角度理解化學反應中能量的變化，從而建立起科學的能量變化觀。 教具準備 1. 儀器用品：溫度計、玻璃棒、玻璃片、燒杯、50mL量筒、試管、錐形瓶、氣球、膠頭滴管。 2. 藥品：鎂條、2oml/LHCl、2oml/LKOH、2oml/LNaOH、NH4Cl固體、Ba(OH)28H2O固體。 【教學過程】 【創(chuàng)設問題情境】 播放神州七號發(fā)射時的視頻。從化學的角度分析，你知道神州七號順利升空所需要的巨大推動力是如何產(chǎn)生的嗎？ 【結論】 燃料通過化學反應放出巨大能量 【展示】本節(jié)課的課題：化學能與熱能 【展示】本節(jié)課探究內(nèi)容 1.感受化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化； 2.從理論角度分析化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的實質(zhì)； 3.自我體驗酸堿中和反應的熱能變化。 【設問】 物質(zhì)在發(fā)生化學反應的同時還伴隨著能量的變化，這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱量的變化?；瘜W變化中熱量變化的具體形式有哪些呢？下面我們就通過實驗來進行研究、探討。 【學生分組實驗】 實驗探究一：鎂與鹽酸反應中能量的變化 取試管加入2～3滴管的鹽酸，再插入一小段鎂條。 眼睛觀察 到的現(xiàn)象 用手觸摸 到的現(xiàn)象 熱量的變化 能量的 轉(zhuǎn)化方式 實驗探究二：常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應過程中能量的變化 1.將氣球中的Ba(OH)28H2O固體倒入裝有NH4Cl固體的錐形瓶中，振蕩錐形瓶使兩者固體充分混合； 2.將充分振蕩后的錐形瓶放在滴有2滴管H2O的玻璃片上靜置半分鐘。 用手觸摸 到的現(xiàn)象 試著用手 拿起錐形瓶 熱量的變化 能量的 轉(zhuǎn)化方式 【思考與交流】 通過以上兩組實驗我們可以感受到：化學反應中的能量變化經(jīng)常表現(xiàn)為熱量的變化，有的反應放熱，有的反應吸熱。那么化學反應中為什么會有能量變化？一個化學反應究竟是吸收能量還是放出能量又由什么決定呢？接下來，我們將圍繞這些問題，從微觀和宏觀的角度來揭示這些秘密。 一、微觀角度：從能量守恒的角度分析化學反應中能量的變化 反應物儲存的總能量高 生成物儲存的總能量低 化學反應 結論：①該反應 (放出或吸收)能量；②能量的轉(zhuǎn)化形式是 能轉(zhuǎn)化為 能； ③該反應表現(xiàn)為 (放熱或吸熱)反應。 反應物儲存的總能量低 生成物儲存的總能量高 化學反應 結論：①該反應 (放出或吸收)能量；②能量的轉(zhuǎn)化形式是 能轉(zhuǎn)化為 能； ③該反應表現(xiàn)為 (放熱或吸熱)反應。 【小結】 1.鎂與鹽酸反應過程中能量的轉(zhuǎn)化方式是 能轉(zhuǎn)化為 能； 2.氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應過程中能量的轉(zhuǎn)化方式是 能轉(zhuǎn)化為 能。 【教師講解】 二、微觀角度：從化學鍵的角度分析化學反應中能量的變化 1.從化學鍵的角度分析化學反應的本質(zhì)是： 2.當物質(zhì)發(fā)生化學反應時，斷開反應物的化學鍵要________(放出或吸收)能量；而形成生成物的化學鍵要_________(放出或吸收)能量。 【練習反饋】已知拆開1mol H2中的化學鍵要吸收436 kJ的能量，拆開1mol O2中的化學鍵要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H—O鍵要放出463 kJ的能量，試說明2H2 + O2 === 2H2O中的能量變化。 斷裂反應物化學鍵吸收的總能量為： 形成生成物化學鍵放出的總能量為： 生成2mol H2O時的能量變化為： 【設問】 通過前面的學習，我們知道有的反應放熱；有的反應吸熱。那么，作為一類重要而常見的反應，酸與堿的中和反應是放熱的還是吸熱的呢？下面，請同學們自己通過實驗來揭開這個秘密。 【學生分組實驗】 實驗步驟： 1.先記錄室溫作為酸.堿溶液的起始溫度。 2.用一個量筒量取20mL 2mol/L 的酸溶液，倒入50mL小燒杯中備用。 3.用另一個量筒量取20mL 2mol/L 的堿溶液，并緩慢倒入上述燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌；用溫度計測量混合溶液的最高溫度。 【學生匯報實驗結論】 ①實驗反應的離子方程式 ②實驗中生成的H2O的量 ③溫度變化的幅度 ④酸堿中和反應均為 反應 實驗反思一：如何近似計算出上述兩個中和反應中所放出的熱量呢？ 已知：①混合液的比熱容c=4.18 J/（g℃），②ρ酸=ρ堿=1.15g/mL，③V酸=V堿=20 mL Q= 實驗反思二：若要更準確地測定出HCl溶液與NaOH溶液反應所放出的熱量，你認為： 1、根據(jù)計算公式，影響熱量測定的關鍵數(shù)據(jù)是什么？ 2、如何設計實驗裝置使關鍵數(shù)據(jù)更為準確？ 吸熱 【學以致用】 放熱 1.已知反應Na2SO410H2ONa2SO4nH2O+(10—n)H2O。有人將裝有Na2SO410H2O 固體的密閉聚乙烯管安裝在房屋的外墻就能達到白天蓄熱使室內(nèi)保持低溫；晚上再把白天所蓄熱量放出，使室內(nèi)保持溫暖。以下說法正確的的（ ） A．白天將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能 B．白天將化學能轉(zhuǎn)化為太陽能 C．晚上將化學能轉(zhuǎn)化為熱能 D．晚上將熱能轉(zhuǎn)化為化學能 2.炎熱的夏季里，能喝上一口冰鎮(zhèn)飲料是非常愜意的事情。目前，一種被人稱為“搖搖冰”的即冷即用飲料暢銷各大商場。所謂“搖搖冰”，是指吸食前將飲料隔離層中的制冷物質(zhì)和水混合搖動能使瓶中飲料冷卻。若該制冷物質(zhì)可以在下列物質(zhì)中選擇，它應該是（ ） A．氯化鈉 B．固體硝酸銨 C．濃硫酸 D．固體氫氧化鈉 3.現(xiàn)市面上有一種叫“一拉熱”的食品，上層是冷糕點，底層有一根線，拉動該線，不一會兒的功夫盒內(nèi)糕點就熱氣騰騰。某同學對這一包裝產(chǎn)生了興趣，于是將盒子拆開，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品的下層套內(nèi)放置加溫裝置，拉動拉線，可使裝置內(nèi)一包白色固體和一小包水相遇，從而產(chǎn)生熱量對糕點進行加熱，在幾分鐘內(nèi)可使糕點達到80℃。你能幫他解釋原理嗎？大膽推測該白色固體可能的成分。 【課堂小結】 朋友們！ 就讓我們遨游在知識的海洋中， 每天進行著吸收能量的反應， 等待將來釋放能量的那一天吧！