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第二章 化学反应与能量
高一化学教学案 课题：化学能与热能①
[知识与技能]：1、了解化学键与能量之间的密切联系。
2、理解化学反应中能量变化的主要原因。
[过程与方法]：通过对化学键与化学反应中的能量的变化问题的交流研讨，掌握化学能与能量的转化关系
[教学重难点]：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。
[教学过程]：
[指导阅读]： P30前言内容，在现代广泛使用的各种能源中，那些与化学密切相关？面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向，在这方面化学能做出什么贡献？我们本章将初步讨论这些问题。
[板 书]：第二章 化学反应与能量
[学 与 问]： [反问]煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的热能从何而
来？与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的热能在分解反应中起什么作用？
[板 书]： 第一节 化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[复习提问]：什么是化学键？在化学反应时化学键要断裂断裂，其能量将发生什么变化？
[归纳小结]：化学键：使离子相结合或原子相结合的作用。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。
[问题探究]：阅读P32第二段，思考2H→H─H═〉H2中能量变化？CH4→4C+4H中能量变化？
[讲解分析]： 1mol H2中含有1molH－H，在250C 101kPa条件下，由H形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要吸收436kJ的能量。
另外，CH4→4C+4H（吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ）
[归纳小结]：1、化学键的断裂和形成是物质在化学反应中能量变化的主要原因。
[问题讨论]： 那么，某个化学反应究竟是吸收能量还是放出能量由什么决定呢？
[归纳小结]：2、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
[指导阅读]：P33图2-1水能、化学能对比示意图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）

[归纳小结]：3、 ∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量
∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量
[课堂反馈]：1、下列变化过程是吸热反应的是( )
A、H + H H2 B、H + Cl HCl
C、I2 I + I D、S + O2 SO2
[过 渡]： 我们在初中就学习过“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，化学能是能量的一种，它同样可转化成其它形式的能量，如热能、电能等。我们开始研究化学能与热能的关系。
[板 书]：二、化学能与热能的相互转化
[过 渡]：1、两条基本的自然定律
⑴质量守恒定律： 。
⑵能量守恒定律： 。
⑶质量与能量是相互联系的（ ），故统称为 。
[讲解分析]：化学反应过程中常伴随着能量变化,通常表现为热量的变化──吸热或放热
[问题讨论]：那么，化学反应为什么有些是放热反应，有些是吸热反应呢？和什么有关?
[归纳小结]：2、

放热反应
吸热反应
定义
有热量放出的化学反应
吸收热量的化学反应
形成原因
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
反应物具有的总能量小于生成物具有总能量
与化学键强弱的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能
生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量

[问题讨论]：那么，常见的吸热反应、放热反应有哪些呢？
[归纳小结]：1、常见的吸热反应所有的水解和电离过程都是 的；大多数的分解反应都是吸热的
2、常见的放热反应：燃烧、爆炸反应、金属与酸的置换、酸碱中和反应、大多数的化合反应。也有例外 C+CO2==2CO
[典型例题]：2、下列说法正确的是 ( CD )
A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B、任何放热反应在常温条件下一定能发生
C、反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了放热还是吸热
D．吸热反应在一定条件下(如常温，加热等)也能发生
3、下列说法正确的是（ A ）
A、物质发生化学反应都伴随着能量的变化
B、伴随能量变化的物质变化都是化学变化
C、在一个确定化学反应关系中，反应物总能量与生成物的总能量一定不同
D、在一个确定化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
4、下列说法正确的是( A )
A、凡是物质的化学变化都伴随着能量的变化
B、凡是伴随着能量变化的物质都是化学变化
C、凡是吸热反应都需要人为地加热 D、凡是放热反应都不需要人为地加热
[课堂小结]：略
[作 业]：P33 1、2、3
[板书计划]： 第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1．化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。
2．∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量
∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量
二、化学能与热能的相互转化

高一化学教学案 课题：化学能与热能①
1、关于吸热反应的说法正确的是 ( D )
A．凡需加热的反应一定是吸热反应
B．只有分解反应才是吸热反应
C．使用催化剂的反应是吸热反应
D．C02与CaO化合是放热反应，则CaC03分解是吸热反应
2、下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是 ( A )

3、已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是( CD )。
A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温下一定很容易发生
C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D．吸热反应在一定条件下也能发生
4、下列说法不正确的是 （ D ）
A 化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B 物质燃烧和中和反应均放出热量
C 分解反应肯定是吸热反应
D 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
5、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是（ C ）
A 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B 放热反应在常温下一定很容易发生
C 反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D吸热反应在一定条件下也能发生
6、“摇摇冰”是一种即冷即用的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇动即会制冷，该化学物质是……………………………………………………………………（ B ）
A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．固体氢氧化钠
7、航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发氯酸铵反应，其化学方程式可表示为：2NH4ClO4 = N2↑+ 4H2O↑+ Cl2↑+ 2O2↑+ Q（该反应为放热反应）下列对此反应的叙述中错误的是 （ D ）
A．上述反应属于分解反应
B．上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能
D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
8、物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是 （ C ）
A、颜色 B、状态 C、化学键 D、原子核
9、下列过程一定释放出能量的是……………………………………………………（ D ）
A、化合反应 B、分解反应 C、分子拆成原子 D、原子组成分子
10、已知某反应是放热反应，下列说法正确的是……………………………（ C ）
A、该反应发生时，一定不需要加热
B、该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
C、该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
D、如果该反应开始后停止加热，反应一定能继续进行
11、已知31g白磷变为31g红磷释放能量。试回答：
⑴上述变化属于 化学 变化。
⑵31g白磷具有的能量 > （填“>”或“<”，下同）31g红磷具有的能量
⑶31g白磷完全燃烧释放出的能量 > 31g红磷完全燃烧释放的能量
12、下列反应中，属于放热反应的是 ，属于吸热反应的是 。①煅烧石灰石(主要成分是CaC03)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
高一化学教学案 课题:化学能与热能②
[知识与技能]：1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式。
2、根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。
[过程与方法]：运用比较、分类、归纳、概括等方法对实验进行加工，得出正确的结论。
[情感态度与价值观]：培养学生对与化学能有关的社会和生活问题作出合理的判断。树立正确的能源观。
[教学重点]：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。
[教学难点]：从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，
[教学过程]：
[复习提问]：1、断开化学键 能量，形成化学键 能量；反应物的总能量>生成物的总能量，反应 能量，反应物的总能量<生成物的总能量，反应 能量。
2、放热反应： 的化学反应；吸热反应： 的化学反应。
[过 渡]： 上一节我们从理论上对反应放吸热进行了探讨，这节课我们主要通过实验来探讨分析反应过程中的吸放热问题。
[板 书]：二、化学能与热能的相互转化
1、化学能转化为热能——铝和盐酸的反应
[实验2-1]：分组实验，巡视指导，填写实验记录
实 验
铝 和 盐 酸 反 应
现 象
①　　　　　　　　　　　　　　②溶液温度　　　　　　　　　　　
反应方程式

结 论
①大多数置换反应是 反应，② 能转化为 能释放出来
[讲解分析]： 注意事项：铝与稀酸和弱酸反应现象不明显，常常需要加热，所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的铝条，反应前要用砂纸打磨光亮，这样进行实验时，用手触摸才能明显感觉到反应放热，用温度计测量效果会更好。
[实验 2-2]：阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤，并填写实验记录
[板 书]：2、热能转化为化学能——氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
实 验
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
现 象
①有刺激性气味的气体产生气味的气体 ②固体温度　　　　
反应方程式
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
结 论
能转化为 能储存起来
[讲解分析]：注意事项：这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。实验中要注意两点：（1）将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；（2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。
[实验2-3]：阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤，并填写实验记录
[板 书]：3、中和热——化学能变为热能
⑴、氢氧化钠与盐酸反应
实验
数据
HCl（aq）温度/℃
NaOH（aq）温度/℃
中和反应后温度/℃

结论
①溶液温度 ②中和反应是 反应③ 能转化为 能释放出来
⑵中和热——教材P34页的思考与交流
[归纳小结]：①概念：酸和碱发生中和反应生成 水时所释放的热量称为中和热
②稀溶液中，强酸与强碱的中和反热为定值：57.3KJ/mol
[过 渡]： 人类不但利用化学能转化为热能的原理来获取所需的能量进行生活、生产和科研，如化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭等。化学家们也常常利用热能使很多化学反应得以发生。从而探索物质的组成、性质或制备所需的物质，如高温冶炼金属、分解化合物等。化学反应伴随着能量变化是化学反应的一大特征。化学物质的化学能通过化学反应转化为热能，是人类社会发展的动力之源；而热能转化为化学能又是人们进行化学科研创造新物质不可缺少的条件和途径。
[归纳小结]：4、化学能与热能相互转化的应用
⑴、化学能转化为热能的应用： 、 、 。
⑵、热能转化为化学能的应用： 、 。
[学生阅读]：科学视野：生物体中的能量转化
能量转化在生物体内也是普遍存在的。例如植物通过光合作用使光能转化为化学能储存在所形成的淀粉等糖类中。人通过食物将淀粉等糖类摄入体内，通过一系列化学反应（生化反应）释放出能量，维持人的生理活动。…生物氧化是在…。在分子水平上，化学和生物学正在出现交叉和融合。化学必将对生物与生命科学的发展做出更大的贡献。
[归纳小结]： [问题]1、生物氧化与化学氧化有是什么异同？
2、化学与生物学能否出现交叉？为什么？
5、生物体中的能量转化、
生物
反应物
变化过程
生成物
能量转化过程
植物
H2O+CO2

糖类(淀粉等)
能→ 能
动物
食用糖类

H2O+CO2
能→ 能
[课堂小结]：
[作 业]：P33 4、5、6、7、8
[板书计划] 1．2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑反应放热
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O反应吸热
H+ + OH- = H2O反应放热
2．（1）生物体中的能量变化（2）社会发展与能源利用
高一化学教学案 课题:化学能与热能②
1、下列关于能量转换的认识中不正确的是 （ D ）
A.、电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能
B、绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
C、煤燃烧时，化学能主要转化为热能
D、白炽灯工作时，电能全部转化为光能
2、下列属于放热反应的是 （ AC ）
A.、镁和稀盐酸 B、氯酸钾受热分解
C、甲烷与氧气的反应 D、灼热的碳与二氧化碳反应
3、下列化学反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是 （ B ）
A.、Ba(OH)2 ·8H2O与NH4Cl反应 B、钠在氯气中燃烧
C、C和CuO在高温下发生反应 D、CaCO3 的受热分解
4、近年来，科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷。下列说法正确的是 （ C ）
① 甲烷属于烃类 ② 在相同条件下甲烷的密度大于空气
③ 甲烷难溶于水 ④ 可燃冰是一种极具潜力的能源
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
5、绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是 （ D ）
① 太阳能 ② 风能 ③ 石油 ④ 煤 ⑤ 潮汐能 ⑥ 木材
A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．①②⑤
6、下列反应中，属于吸热反应的是 （ B ）
A．活泼金属跟酸反应 B．制造水煤气 C．酸碱中和反应 D．镁条燃烧
7、下列变化中，吸收热量但不属于吸热反应的是 （ AD ）
A、干冰升华 B、生石灰与水化合
C、氢气还原氧化铜 D、酒精挥发
8、有人认为人体实际上一架缓慢氧化的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断地补充“燃料”。根据这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是（ B ）
A、淀粉类物质 B、水 C、脂肪类物质 D、蛋白质
9、反应是吸热反应，由此可知 （ A ）
A．石墨比金刚石更稳定 B．金刚石和石墨可以相互转化
C．金刚石比石墨更稳定 D．金刚石和石墨不能相互转化
10、下列说法正确的是 （ B ）
A．由H原子形成1 mol H-H键要吸收热量
B．所有燃烧反应都是放热反应
C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热
D．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
11、下列能源通过化学反应产生的是…………………………………………………（ D ）
A、太阳能 B、潮汐能 C、风能 D、氢气燃烧产生的热能
12、氢气是一种很有前途的能源物质，以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是（ A ）
A、利用太阳能直接使水分解产生氢气 B、以焦炭和水制取水煤气分离出氢气
C、用铁和盐酸反应放出氢气 D、由热电站提供电力电解水产生氢气
课后反思：

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