高中化學(xué)教案新人教版必修2 化學(xué)能與熱能1

1、 化學(xué)能與熱能第1課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】 知道化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？ 能分析化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因 掌握從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化(4) 了解能量守恒定律【教學(xué)重點(diǎn)】掌握從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】 運(yùn)用能量守恒定律公式的簡(jiǎn)單計(jì)算?！窘虒W(xué)過程】介紹 能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱。能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時(shí)每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費(fèi)資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機(jī)。在現(xiàn)代廣泛使用的各種能源中，哪些與化學(xué)

2、密切相關(guān)？面對(duì)能源枯竭的危機(jī)，提高能源的利用率和開辟新能源是解決這一問題的兩個(gè)主要方向，在這方面化學(xué)能作出什么貢獻(xiàn)？本章初步討論這些問題。創(chuàng)設(shè)情景 在一支試管中放入一小塊生石灰，加入少量水，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再讓學(xué)生用手觸摸試管外壁，然后要求學(xué)生回答觀察到了什么現(xiàn)象？觸摸試管外壁時(shí)有何感覺？說明什么問題？并要求學(xué)生寫出反應(yīng)方程式。問題 煤、石油、天然氣的主要化學(xué)成分是烴類等有機(jī)物（煤中含有大量的碳），它們?nèi)紵龝r(shí)放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來?它與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？石灰石（主要成分是碳酸鈣）要經(jīng)過高溫煅燒才能變成生石灰，高溫提供的熱能在石灰石的分解反應(yīng)中起到什么作用？板書

3、 一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系思考 不同的燃料其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃料燃燒時(shí)放出的熱量會(huì)不同？燃料在燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生的熱能來自哪里？1、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點(diǎn)分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。點(diǎn)燃H2 + Cl2 = 2HClHH Cl Cl HCl斷開 斷開 形成 2H 2Cl 2 HCl一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因點(diǎn)燃H2 + Cl2 = 2HClHH Cl Cl HCl斷開 吸收能量 斷開 吸收能量 形成 放出能量2H 2Cl

4、2 HCl化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 從化學(xué)鍵的觀點(diǎn)來分析能量的變化一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。吸收能量 放出能量問題 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取決于什么呢？取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對(duì)大小。想一想 在化學(xué)反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂，又有生成物中化學(xué)鍵的形成，化學(xué)能也隨之而改變。那么，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？解釋 實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25,101KPa條件下，將1molH2(H-H)變?yōu)?molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子變成1molH2(H

5、-H)放出436kJ能量，這個(gè)能量就是H-H的鍵能。鍵能越大化，學(xué)鍵越牢固，含該鍵的分子越穩(wěn)定。某些鍵的鍵能(kJ/mol)鍵鍵能鍵鍵能HH436CH415.0ClCl242.7OH462.8BrBr193.7NH390.8II152.7HCl431.8CC347.7HI298.7想一想 對(duì)于某個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)，如何判斷它是放出能量還是吸收能量呢？例題選講 在反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl中，已知：HH 鍵能為436kJ，ClCl鍵能為247kJ，HCl鍵能為431kJ，判斷該反應(yīng)是 反應(yīng)解析 則(1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ247kJ683 kJ，(2)化學(xué)鍵形成時(shí)

6、需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ431kJ862 kJ，(3)反應(yīng)中放出的熱量的計(jì)算：862kJ683kJ=179kJ不難看出：生成物的鍵能大于反應(yīng)物的鍵能，所以，為放熱反應(yīng)。 結(jié)論 一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。 水由高處向低處流要釋放能量 將水由低處抽向高處需提供能量 （勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能） （電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為勢(shì)能） 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量 化學(xué)反應(yīng)放出能量 化學(xué)反應(yīng)吸收熱量小結(jié) 反應(yīng)物的總能量 = 生成物的總能量 + 放出的熱量生成物的總能量 = 反應(yīng)物的總能量 + 吸收

7、的熱量化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程規(guī)律：（1）如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，就有部分能量以熱的形式釋放出來；（2）如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。能量公式化：E（反應(yīng)物）E（生成物）Q(能量守恒定律）E（反應(yīng)物）E（生成物）QQ0為放熱反應(yīng)Q0為吸熱反應(yīng)課堂練習(xí) 1、當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要 能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵要 能量。1molH2中含有 HH鍵，在25和101kPa的條件下，使1molH2變?yōu)?molH斷開了 HH

8、鍵，需要 436kJ的熱量，而由2mol H原子生成 1mol H2，有 HH鍵生成，需要 436kJ的熱量。1、已知拆開1molH2中的化學(xué)鍵要吸收436kJ的能量，拆開1molO2中的化學(xué)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。2、畫出反應(yīng)物、生成物總能量的大小與反應(yīng)中能量變化的關(guān)系示意圖。3、已知金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化為石墨是放熱的。據(jù)此，以下判斷或說法正確的是（ ） A 需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B 放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 C 反應(yīng)是放熱還是吸熱，必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能