化学能与热能(公开课教案).docx

第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能（第一课时）
教学设计
授课人：高一化学组 刘燕霞
一、教学目标
1.知识与技能：
（1）理解化学反应中能量变化的本质原因；
（2）学会分别从宏观和微观的角度判断某一反应是吸热反应或放热反应；
（3）了解化学能和热能的相互转化及其对人类文明发展的贡献。
2.过程与方法
（1）通过对化学反应本质的分析，培养探究、交流、合作和反思意识，进而学会分析及处理问题的方法；
（2）通过类比的学习方法及对数据资料的分析对比，提高学生的观察能力、反思能力以及数据分析能力。
3.情感、态度和价值观
通过在对化学反应中能量变化观点的建立基础上，让学生认识和感知化学反应中的能量变化与人类生产生活的密切联系，树立正确的能量观、节能意识和环境保护意识。
二、重点、难点
1.重点：
（1）化学能与热能之间的内在联系；
（2）化学能及热能的相互转化。
2.难点：
（1） 吸热反应和放热反应概念的形成；
（2）能量守恒观点的建立。
三、情境设计
【视频】能源危机
普罗米修斯从上帝那里偷来了火种，温暖便照亮了人间。有了火人类开始创
造了一个新的世界，也正因为有了火人类以燃烧为基础创造了机器，最初以木材为能源，接下来是煤，最后是石油和天然气。当人类用普罗米修斯的礼物获得这些能源的同时，人类也必须面对从潘多拉魔盒中跑出来的敌人。仅仅一百年的时间里，我们就烧掉地球数百万年的历史，以神奇的方式消耗掉在原始海洋里由有机物组成的物质，我们利用它、燃烧它同时污染了空气和海洋。
四、教学过程
教师活动
学生活动
【新课导入】 能源、材料、信息被称为现代社会发展的三大支柱，人类社会的发展和能源紧密相连，今天我们就来学习第二章---化学能与能量。
观看图片
【视频】能源危机
观看视频，感受能源在人类社会发展中的重要作用以及能源发展所面临的危机。
【图片】近几十年中国一次性能源消费的百分率数据表。观看图片结合视频思考现在在能源使用上我们要解决那些问题？
1.提高能源利用率
2.开辟新能源
【思考与交流】 1. 木材燃烧时发生了什么变化？
2. 石灰石（主要成分是CaCO3）要经过高温煅烧才能生成生石灰（CaO），这说明了什么问题？
1. 生成新物质，释放能量。
2. CaCO3分解需要能量。
说明化学反应在物质变化的同时也伴随有能量的变化，主要变现为吸收热量和放出热量。
【追问】 上述两个例子，一个释放热能，一个吸收热能，能得出热能与化学物质及化学反应什么关系吗？
思考
【问题启发引导】
1. 物质中的原子之间是通过什么结合的？
2. 化学反应的本质是什么？
学生回答： 1. 化学键。 2. 表面是原子的重新组合，实质包含反应物分子内化学键的断裂和产物分子中化学键的形成。
【举例说明】以氢气和氯气反应生成氯化氢气体为例，
H-H键和H-Cl键断裂形成2个氢原子和2个氯原子，1个氢原子和1个氯原子重新以H-Cl键重新结合形成2个HCl分子。

聆听并思考
【探究】资料： 在25℃和101kPa的条件
1mol H2→ H+H 吸收 436kJ热量
1mol H+H → H2 放出 436kJ热量
通过以上资料你能得到什么启示？
1.化学反应中能量的变化与化学键有关
2.化学键断裂的过程要吸收热量
3.形成化学键的过程要释放热量
4.在相同条件下，断裂1mol化学键所吸收的热量和形成该化学键时所释放的热量相等
【探讨】已知断开1molC-H键需要吸收415KJ的能量， 请问断开1mol CH4所有的C-H需要吸收多少能量？
1mol甲烷中含有4molC-H键，
因此吸收能量为415kJ/mol*4mol=1660kJ。
【讨论】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。从化学键的角度来考虑，如何判断某个化学反应时吸收热量还是放出热量呢？
吸热：化学键断裂时所吸收的热量大于形成化学键时所释放的热量。
放热：形成化学键时所释放的热量大于形成化学键时所吸收的热量。
【练习】已知： 断开1molH－H键能为需要吸收436kJ的能量，断开1mol Cl－Cl键需要吸收247kJ的能量， 形成1molH－Cl键需要释放431kJ的能量，请问：
1mol氢气和1mol氯气完全反应得到氯化氢气体时的能量变化如何？

436+247-2*431=-179（kJ）
说明该反应是放热反应，放出热量179kJ.

【过渡】 各种物质都储存有化学能。在化学键的断裂与形成过程中有化学能的释放与储存。化学能是能量的一种表现的形式，不同的物质不仅组成不同，结构不同，所包含化学能的也不同。那么，一个化学反应是吸收热量还是释放热量由什么决定呢？

聆听并思考
【追问】看图回答：
联系生活，此图说明了什么问题？

分析：水从高处流往低处要释放能量

把上面的实例抽象为一个图表，类比放热反应，和老师一起完成ppt上的图例。

水从低处流往高处要吸收热量。

通过类比，要求学生完成吸热反应的图表

【提问】通过以上分析，如何从宏观判断一个化学反应是吸热还是放热？
吸热：生成物物总能量>反应物总能量
放热：反应物总能量>生成物总能量
【探究】投影氢气与氧气生成水的反应
完成能量变化图
【追问】看图回答：

从图中你可以获取哪些信息？
放热：化学能可以转化为其他形式的能量
吸热：其他形式的能量可以转为为化学能。
说明化学能可以和其他形式的能量进行转化，并且在转化过程中能量守恒。

【总结】通过这节课的学习，我们知道化学反应在物质变化的同时也伴随有能量的变化，主要表现为吸热和放热，可以从化学键和物质的化学能两方面来判断一个反应是吸热还是放热，下节课我们将具体来研究哪些反应是吸热反应，哪些反应是放热反应以及它们在生产生活中的实际应用。

回忆本节课内容。

五、板书设计
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.化学反应中能量的变化（微观）
（1）本质原因：
化学键断裂―――吸收能量
化学键形成―――放出能量
（2）吸热反应：E（吸，断键）>E（放，成键)
放热反应：E（吸，断键）<E（放，成键)
2.化学反应中能量的变化（宏观）
（1）原因：反应物和生成物能量不同
（2）吸热反应：E（反应物）<E（生成物）
放热反应：E（反应物）>E（生成物）
二、化学能与热能的相互转化---能量守恒

六、课后作业
1.查阅资料并结合所学知识，举例几个吸热反应和放热反应的例子。
2.以小组为单位，通过调查周围的同学、朋友及家人，了解当地在“化学能转化为热能”方面的现状（燃料 来源、主要用途、使用方式等）、问题及可能的解决方法，写成调查报告，并在班级内部进行交流。
七、教学反馈