2022年人教版高中化學(xué)必修二21《化學(xué)能與熱能》教案

1、其次章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能（第1 課時(shí)）三維目標(biāo)學(xué)問與技能1獲得化學(xué)能與熱能化學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)學(xué)問和基本技能,學(xué)習(xí)試驗(yàn)討論的方法,能設(shè)計(jì)并完成吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的化學(xué)試驗(yàn)；2形成吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念；過程與方法1具有較強(qiáng)的問題意識(shí),能夠發(fā)覺和提出化學(xué)能與熱能的探究性的問題,敢于質(zhì)疑,勤于思索,逐步形成獨(dú)立摸索的才能；2在老師的指導(dǎo)下與同學(xué)合作完成科學(xué)探究試驗(yàn) 1、 2、 3；情感、態(tài)度與價(jià)值觀；1.通過試驗(yàn)激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)的愛好和情感；2.培育同學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探究的科學(xué)態(tài)度；3. 有參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱忱,有將 化學(xué)能與熱能的化學(xué)學(xué)問應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí), 能夠?qū)εc化學(xué)能有

2、關(guān)的社會(huì)和生活問題做出合理的判定；教學(xué)重點(diǎn)試驗(yàn)探究和通過試驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系,把握吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念；教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)探究試驗(yàn)引出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念；教具預(yù)備溫度計(jì)、玻璃棒、燒杯、50ml 量筒、玻璃片、砂紙、試管；6 mol.L-1 HCl , 2 mol.L-1 HCl , 2 mol.L-1 NaOH, BaOH2.8H2O , NH4Cl . CuSO4.5H2O 晶體,鋁條；大燒杯（ 500ml ） 3 只、 硬紙板（有孔）3 塊、小燒杯（ 100 150ml） 3 只、 帶圈玻璃攪拌器 3 支、溫度計(jì)（ 100, 1/10）3 支、碎紙條 3 只、量筒（ 50ml）

3、 6 只、保溫杯 3 只、鹽酸（ 1.00mol/L ）、氫氧化鈉溶液 1.1mol/L ）；教學(xué)過程新課導(dǎo)入 一、 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1 化學(xué)反應(yīng)與體系的能量的變化：化學(xué)反應(yīng)過程中相伴著體系能量 的變化, 物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)2 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)緣由與體系的能量變化是 同時(shí) 發(fā)生的；：是化學(xué)鍵的斷裂與形成；斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸取能量能量發(fā)生變化（1）化學(xué)反應(yīng)過程中形成生成物中的化學(xué)鍵放出能量第 1 頁,共 9 頁例如： H2g Cl2g = 2HClg 436kJ 的熱量斷開 1mol H2 分子中的 H H 鍵時(shí)需要吸取斷開 1molCl 2分子中的 Cl Cl 鍵時(shí)需要

4、吸取243kJ 的熱量名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成形成 2molHCl 分子中的 HCl 鍵時(shí)要釋放2 431kJ 的熱量此反應(yīng)中：生成物分子形成時(shí)釋放的總能量 反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸取的總能量反應(yīng)中放出能量 = 2 431kJ （436kJ + 243kJ ） = 184.6kJ （反應(yīng)中放出能量后,體系的能量 降低；）如反應(yīng)中：生成物分子形成時(shí)釋放的總能量 反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸取的總能量 , 反應(yīng)中就要吸取能量； （反應(yīng)中吸取能量后,體系的能量 上升；）（2）化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸取能量仍是放出能量：量的相對(duì)大小；圖示如下：二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化打算于反應(yīng)物的總能量與生成

5、物的總能 1. 質(zhì)量守恒和能量守恒定律（兩條基本自然定律）：（1）質(zhì)量守恒定律：參與反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；（2）能量守恒定律：能量可以相互轉(zhuǎn)化,但是體系包含的總能量不變；（3）質(zhì)能守恒定律：質(zhì)量與能量是相互聯(lián)系的,公式：E =mc 2 C ：光速 2. 能量的相互轉(zhuǎn)化：水由高處向低處流化學(xué)能原電池電能動(dòng)能勢(shì)能3. 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化降雨熱能電解池物質(zhì)燃燒化學(xué)能加熱 KClO3 分解 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化吸熱或放熱（反應(yīng)熱）；（1）反應(yīng)熱：定義：化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸取的熱量,通常叫做反應(yīng)熱；符號(hào)：H 1單位： kJ mol 運(yùn)算：H = 生

6、成物的總能量 反應(yīng)物的總能量；（2）放熱反應(yīng) :和吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程中釋放能量的反應(yīng)叫放熱反應(yīng) .；吸熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程中吸取能量的反應(yīng)叫吸熱反應(yīng) .； 試驗(yàn) 21 在一支試管中加入 2 3mL 6mol L1 的鹽酸,再插入用砂紙打磨光的鋁條,觀看 現(xiàn)象并用溫度計(jì)測(cè)量溫度變化,填表：名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成 第 2 頁,共 9 頁反應(yīng)現(xiàn)象測(cè)量溫度變化結(jié)論鋁與鹽酸鋁條溶解,有氣泡產(chǎn)生溫度上升鋁與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)【試驗(yàn) 22】將約 20gBaOH2 8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl 晶體,一起放入燒杯中,并將燒杯放在敵有幾滴水的玻璃片（或小木板上）,用

7、玻璃棒攪拌,聞氣味,用手觸摸杯壁下部,試著用手拿起燒杯,觀看現(xiàn)象,填表：反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論BaOH2 8H2O晶體有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,燒杯壁下此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)與 NH4Cl 晶體反應(yīng)部很涼, 拿起燒杯時(shí), 玻璃片粘在燒杯底部；反應(yīng)的化學(xué)方程式：BaOH2 8H2O + 2NH4Cl = BaCl 2 2NH3 10H2O 試驗(yàn) 23 在 50mL燒杯中加入 20mL 2mol L 1的鹽酸,測(cè)其溫度；再另用一支量筒取 20mL 2mol L 1 的 NaOH溶液,測(cè)其溫度, 并慢慢地傾入燒杯中,邊加邊用玻璃棒攪拌,觀看反應(yīng)中溶液溫度變化,并作好記錄；反應(yīng)鹽酸溫度NaOH溶液中 和 反 應(yīng) 后 溶

8、液結(jié)論鹽酸與 NaOH溶液 16 溫度的溫度中和反應(yīng)是放熱反應(yīng) 16最高溫度： 28（3）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)：全部的燃燒反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 大多數(shù)的化合反應(yīng) 金屬與酸的反應(yīng) 生石灰和水反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)：晶體 BaOH2 8H2O與 NH4Cl 反應(yīng)大多數(shù)的分解反應(yīng)名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成第 3 頁,共 9 頁以 H2、 CO、C為仍原劑的氧化仍原反應(yīng) 放出熱量：濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的水化熱大） 溶解過程 吸取熱量：銨鹽溶解等；三、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與鍵能變化及反應(yīng)熱的關(guān)系：表現(xiàn)形式 能量變化鍵能變化放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) H 0 或

9、 H 為“+”生成物的總能量低于生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量生成物總鍵能高于反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能低于 反應(yīng)物總鍵能聯(lián)系鍵能越大,物質(zhì)能量越低 ,越穩(wěn)固；反之鍵能越小,物質(zhì)能量越高,越 不穩(wěn)固；圖示反應(yīng)熱： H = 生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量； H = 反應(yīng)物的總鍵能 生成物的總鍵能第一節(jié) 化學(xué)能與熱能（第 2 課時(shí)）三維目標(biāo) 學(xué)問與技能 1明白化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化之間的關(guān)系；2在化學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念,懂得化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要緣由；3重視利用能量守恒定律的學(xué)問分析和解決一些化學(xué)問題；過程與方法名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)

10、有成 第 4 頁,共 9 頁1具有較強(qiáng)的問題意識(shí),能夠發(fā)覺和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問題,敢于質(zhì)疑,勤于思索,逐步形成獨(dú)立 摸索的才能,善于與人合作,具有團(tuán)隊(duì)精神；2在與同學(xué)合作完成科學(xué)探究試驗(yàn) 加工,得出正確的結(jié)論；情感、態(tài)度與價(jià)值觀；1、2、3 的基礎(chǔ)上,運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行1.進(jìn)展學(xué)習(xí)化學(xué)的愛好,樂于探究物質(zhì)變化的秘密,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和歡樂,感受化學(xué)世界的神奇與 和諧；2. 有參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱忱,有將化學(xué)能與熱能的化學(xué)學(xué)問應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí),能夠?qū)εc化學(xué)能有關(guān)的社會(huì)和生活問題做出合理的判定；樹立正確的能源觀；3. 喜愛家鄉(xiāng), 喜愛祖國, 樹立為中華民族復(fù)

11、興、 為人類文明和社會(huì)進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感；教學(xué)重點(diǎn) 化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化；教學(xué)難點(diǎn) 從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）懂得化學(xué)反應(yīng)中能量的變化,從而建立起科學(xué)的能量變化觀；教具預(yù)備 投影儀；導(dǎo)入新課 【學(xué)問拓展】中和熱及測(cè)定中和熱： 在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 中和熱的測(cè)定：1mol 水時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱；（一）試驗(yàn)用品：大燒杯（ 500mL）、小燒杯（ 100mL）、溫度計(jì)、量筒（50mL ）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個(gè)小孔）0.50mol/L 鹽酸、 0.55mol/L NaOH 溶液（二）試驗(yàn)步驟：、環(huán)形玻璃攪拌

12、棒；1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條）,使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平；然后再 在大、小燒杯之間填滿泡沫塑料（或紙條）,大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板,在板中間開兩個(gè)小孔,正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒通過,以達(dá)到保溫、隔熱、削減試驗(yàn)過程中熱量缺失的目的,如下列圖；2 用一個(gè)量筒量取 50mL 0.50mol/L 鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度,記 入下表；然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗潔凈；3.用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液,并用溫度計(jì)測(cè)量 NaOH 溶液的溫度,記入下表；4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之

13、事,學(xué)習(xí)有成 第 5 頁,共 9 頁酸中,并把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小燒杯（留意不要灑到外面）；用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液,并精確讀取混合液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表；5.重復(fù)試驗(yàn)兩次,取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為運(yùn)算依據(jù)；（三）試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算中和熱,中和熱運(yùn)算公式：） Hm 1m 2c t2t1103kJmol1n H2O 其中（ m1+m2）表示溶液質(zhì)量,c 為比熱容c=4.18J （ g）1（四）誤差分析：以下操作會(huì)使所測(cè)得中和熱有何影響？（偏高、偏低、無影響）1.俯視法量取50mL 鹽酸和 50mL 氫氧化鈉溶液 -（ ）2.量取鹽酸溶液未用水洗滌,立

14、刻量取氫氧化鈉溶液-（ ）3.未使用環(huán)形玻璃棒攪拌不勻稱,未完全中和-（ ）4.試驗(yàn)時(shí)天氣冷室溫低,中和時(shí)放出的熱量被燒杯吸取或散失到空氣中-（ 5.用 50mL 0.50mol/L 的 NaOH 溶液 -（ 6.未將 NaOH 溶液一次倒入燒杯中-（ 7.用 50mL 0.1mol/L 的 HAc 代替鹽酸 - （ 8.未蓋嚴(yán)紙板 - （ 其次章第 1 節(jié)化學(xué)能與熱能單元練習(xí)（ 分值： 100 分；時(shí)間： 30 分鐘；）一、挑選題（此題共 6 小題,每題 6 分,共 36 分）1.以下說法不正確選項(xiàng) ； 化石燃料在任何條件下都能充分燃燒 化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的 CO、S02等有

15、害氣體名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成 第 6 頁,共 9 頁 直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的成效好 固體煤變?yōu)闅怏w燃料后,燃燒效率更低A BCD2吸熱反應(yīng)肯定是 ；B貯存能量A 釋放能量C反應(yīng)物總能量高于生成物總能量D反應(yīng)物總能量低于生成物總能量3能源可分為一級(jí)能源和二級(jí)能源,自然界中以現(xiàn)成形式供應(yīng)的能源稱一級(jí)能源,需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級(jí)能源；據(jù)此判定,以下表達(dá)正確選項(xiàng)（）A 自然氣是二級(jí)能源 B石油是二級(jí)能源C電能是一級(jí)能源 D水力是一級(jí)能源4以下反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是 ；A 氫氣仍原氧化銅 B氫氣在氧氣中燃燒C氫氧化鉀和硫酸中和D碳酸鈣高溫分解成氧

16、化鈣和二氧化碳5以下反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是 ；A 二氧化碳與赤熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳B葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解C BaOH 28H20 與 NH 4Cl 反應(yīng)D鋅粒與稀H2S04 反應(yīng)制取 H 26以下說法不正確選項(xiàng) ；A 焦炭在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B氫氧化鉀與硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)C燃料有足夠的空氣就能充分燃燒D化學(xué)反應(yīng)的過程,都可以看成是 而被釋放出來的過程“貯存 ”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等二、填空題（此題共6 小題,每空3 分,共 64 分）1、一切化學(xué)反應(yīng)除了有質(zhì)量的變化外,仍相伴著的變化,它們分別遵循的變化,即定律和；定律；能量變化通常主要表現(xiàn)為或者第 10 頁2、既是化學(xué)反

17、應(yīng)過程的本質(zhì),又是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要緣由； 從能量的角度看,斷開化學(xué)鍵要,形成化學(xué)鍵要；一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸取能量（熱量）仍是放出能量（熱量）,取決于；3不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同,所包含的也不同；放熱反應(yīng)的宏觀表現(xiàn)是,其微觀表現(xiàn)是；4在氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的反應(yīng)中,如斷裂名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成1mol H - H 鍵要吸取 436KJ 的第 7 頁,共 9 頁能量,斷裂 1mol Cl- Cl 鍵要吸取 243KJ 的能量,斷裂 1molH - Cl 鍵要吸取 432KJ的能量,就充分燃燒 1mol H 2 的能量變化是；如 H 0 代表放熱,H 0

18、代表吸熱,該化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是；5有專家指出,假如將燃燒產(chǎn)物如CO 2、H2O、 N2 等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH 3OH 、NH 3 等的構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實(shí),就以下說法中,錯(cuò)誤選項(xiàng) A 可排除對(duì)大氣的污染 B 可節(jié)省燃料C 可緩解能源危機(jī)D 此題中的 CH4、CH3OH、 NH 3 等為一級(jí)能源6把煤作為燃料可通過以下兩種途徑：點(diǎn)燃途徑： Cs+O 2gCO2g 放熱 Q1 kJ 途徑：先制水煤氣 Cs+H 2Og = COg+H 2g 吸熱 Q2 kJ 再燃燒水煤氣 點(diǎn)燃2COg+O 2g2CO 2g 共放熱 Q3 kJ 點(diǎn)燃 2H2g+O 2g 2H2Og 試回答以下問題：（ 1）判定兩種途徑放熱：途徑放出的熱量_填“ 大于” 、“ 等于” 或“