2019-2020年高中化學(xué)化學(xué)能與熱能教案13 新人教版必修2教學(xué)目標(biāo)：1、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式，能根據(jù)事實(shí)判斷吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，能說(shuō)出中和熱的涵義。2、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過(guò)程，了解科學(xué)研究的基本方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、中和熱等基本概念。教學(xué)過(guò)程：基礎(chǔ)知識(shí)回顧什么是化學(xué)鍵？_。它有哪些主要類(lèi)型?_,其特點(diǎn)各是什么?_.基礎(chǔ)知識(shí)預(yù)習(xí)1. 我們知道,分子或化合物里的原子之間是通過(guò)_相結(jié)合的,而化學(xué)鍵是與_聯(lián)系在一起的.當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),斷開(kāi)反應(yīng)物的化學(xué)鍵要_(放出或吸收)能量,而形成生成物的化學(xué)鍵要_(放出或吸收)能量,因此,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是放出能量還是吸收能量取決于_的相對(duì)大小. 所以,化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是_. 2.化學(xué)上把_熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng),_熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng).3.化學(xué)能是能量的一種形式,它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,如_等.4.一種能量可以轉(zhuǎn)化為其他另一種能量,但是總的能量_,這就是能量守恒定律.實(shí)驗(yàn)探究1【實(shí)驗(yàn)2-1】實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：鋁與稀酸和弱酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，常常需要加熱，所以要選擇強(qiáng)酸且濃度不要太低。盡量使用純度好的鋁條，反應(yīng)前要用砂紙打磨光亮，這樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手觸摸才能明顯感覺(jué)到反應(yīng)放熱，用溫度計(jì)測(cè)量效果會(huì)更好。實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解鋁與鹽酸反應(yīng)中熱量變化的情況； 2.學(xué)會(huì)觀察和測(cè)定化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的方法。實(shí)驗(yàn)要求 組內(nèi)成員共同合作完成下列三個(gè)欄目中所要求的學(xué)習(xí)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)間： 小組成員姓名： 思考與討論1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。2.在反應(yīng)過(guò)程中你將能看到什么現(xiàn)象？3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化？4.要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化，你在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)步驟*眼睛看到的現(xiàn)象用手觸摸的感覺(jué)用溫度計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)在一支試管中加入23mL6mol/L的鹽酸溶液 向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條 結(jié)論 反思與評(píng)價(jià)（一）個(gè)人反思和總結(jié)1.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)銓W(xué)到了哪些化學(xué)知識(shí)？學(xué)會(huì)了哪些實(shí)驗(yàn)方法？2.在整個(gè)過(guò)程中，你最滿意的做法是什么？你最不滿意的做法是什么？（二）組內(nèi)交流和評(píng)價(jià)1.在思考、討論過(guò)程中，同組成員給了你哪些啟示？你又給了同組成員哪些啟示？2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同組成員給了你哪些幫助？你又給了同組成員哪些幫助？（三）組間交流和評(píng)價(jià)1.當(dāng)聽(tīng)完其他小組的匯報(bào)后，發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們小組的好？哪些不如你們的好？2.當(dāng)聽(tīng)完其他小組的匯報(bào)后，你是否又有了新的想法？根據(jù)你在這次活動(dòng)中的收獲和表現(xiàn)，以10分制計(jì)算，你的得分是 。請(qǐng)闡述理由: _。請(qǐng)將你的報(bào)告送交到老師處。謝謝合作！實(shí)驗(yàn)探究2 實(shí)驗(yàn)2-2實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)充分進(jìn)行，使體系溫度快速降低，將玻璃片上的水凝固。實(shí)驗(yàn)中要注意兩點(diǎn)：（1）將Ba(OH)28H2O晶體研磨成粉末，以便與NH4Cl晶體充分接觸；（2）由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng)，一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物，以使它們很快起反應(yīng)；（3）反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣，會(huì)造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染，所以要注意對(duì)氨氣的吸收。實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程如下：（一）提出研究的題目在常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)過(guò)程中能量的變化。（二）收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.閱讀教材并根據(jù)已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟如下：2.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方案和步驟討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。3.分組實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集實(shí)驗(yàn)事實(shí)。4.匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。（三）整理并得出結(jié)論1.列表整理實(shí)驗(yàn)事實(shí)和結(jié)論：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物用手觸摸燒杯下部用手拿起燒杯將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會(huì)兒再拿起反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應(yīng)物2.用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)：_.（四）反思與評(píng)價(jià)1.整個(gè)實(shí)驗(yàn)中有哪些創(chuàng)新之處？2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)你最有啟迪的是什么？2、你覺(jué)得做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意哪些問(wèn)題？還可以做哪些改進(jìn)？實(shí)驗(yàn)中對(duì)你最有啟發(fā)的是什么？小結(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化經(jīng)常表現(xiàn)為_(kāi)。設(shè)疑通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道燃燒反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)是_熱的，而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)是_熱的，那么，作為一類(lèi)重要而常見(jiàn)的反應(yīng)，酸與堿的中和反應(yīng)是放熱的還是吸熱的呢？下面，請(qǐng)同學(xué)們自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)揭開(kāi)這個(gè)秘密。實(shí)驗(yàn)探究3 【實(shí)驗(yàn)2-3】改進(jìn)為下列的三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。討論與交流實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：通過(guò)三組強(qiáng)酸和強(qiáng)堿之間的反應(yīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，定性的抽象出“中和熱”概念。在實(shí)驗(yàn)中要注意：（1）三組實(shí)驗(yàn)所處條件要相同，如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強(qiáng)要相同；（2）三組實(shí)驗(yàn)酸和堿的用量要相同，以保證生成水的量相同；（3）控制相同的反應(yīng)時(shí)間。步驟一：三個(gè)學(xué)生各取一個(gè)大小相同的試管，分別做一個(gè)實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。步驟二：匯總實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并列表比較。 反應(yīng)物及用量酸HNO3 50 mL 1 mol/LHCl 50 mL 1 mol/LHCl 50 mL 1mol/L堿NaOH 50 mL 1 mol/LNaOH 50 mL 1 mol/LKOH 50 mL 1mol/L混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度t1t2t3結(jié) 論 對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納和概括思考：對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行原理性抽象為什么強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)時(shí)都會(huì)放出熱量？本質(zhì)分析三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式分別為：由此可見(jiàn)，三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式雖然不同，反應(yīng)物也不同，但是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是_的反應(yīng)，屬于_，其離子方程式都是：_。所以，可提出推測(cè)_。由于三個(gè)反應(yīng)中H+和OH-離子的量都相等，則生成水的量也相等，故放出的熱量也相等（在上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，溫度上升的幅度接近）。形成概念:_稱(chēng)為中和熱。思考1.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你學(xué)到了哪些知識(shí)？學(xué)會(huì)了哪些研究方法？2.要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？如何減小你與同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異？3.聽(tīng)完其他小組的匯報(bào)，發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們好？哪些不如你們的好？你現(xiàn)在是否又有了新的想法？假如要讓你設(shè)計(jì)一個(gè)能較準(zhǔn)確地測(cè)量反應(yīng)中熱量變化的裝置，它的大體構(gòu)造是怎樣的，你可以和同學(xué)交流探討共同確定。歸納總結(jié)1.中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。2.三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式雖然不同，反應(yīng)物也不同，但本質(zhì)是相同的，都是氫離子與氫氧根離子反應(yīng)生成水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)。由于三個(gè)反應(yīng)中氫離子與氫氧根離子的量都相等，生成水的量也相等，所以放出的熱量也相等。3.中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所釋放的熱量稱(chēng)為中和熱。4.要精確地測(cè)定反應(yīng)中的能量變化，一是要注重“量的問(wèn)題”，二是要最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差。本節(jié)課我們結(jié)合已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)為主要的研究手段，初步探討了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及其主要形式。相信通過(guò)學(xué)習(xí)，同學(xué)們會(huì)有許多收獲。但是，隨著學(xué)習(xí)的深入，也必然會(huì)有更深層次的問(wèn)題涌現(xiàn)出來(lái)，比如：化學(xué)反應(yīng)中為什么伴隨有能量的變化？為什么有的反應(yīng)放熱，有的反應(yīng)吸熱？如何來(lái)合理地表達(dá)反應(yīng)中的能量變化？等等。這些問(wèn)題我們將在今后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步探討。例1.下列說(shuō)法正確的是( )。 A物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化 B伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同D在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量例2.在相同的條件下，一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成液態(tài)水放出的熱量為Q1，kJ；若生成氣態(tài)水放出的熱量為Q2 kJ。那么Q，與Qz之間的關(guān)系是( )。 AQ1>Q2 BQ1<Q2 CQ1=Q2 D不能確定課外作業(yè) 一.完成本節(jié)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告二.完成如下練習(xí):1.氫氣在氯氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過(guò)程中，破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中，正確的是 （ ） A.Q1+Q2Q3 B. Q1+ Q22Q3 C. Q1+Q2Q3 D. Q1+ Q22Q32.已知某反應(yīng)是放熱反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A.該反應(yīng)發(fā)生時(shí)，一定不需要加熱B.該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C. 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D.如果該反應(yīng)開(kāi)始后停止加熱，反應(yīng)一定能繼續(xù)進(jìn)行3.下列反應(yīng)中屬吸熱反應(yīng)的是 （ ）A 鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣 B 氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)C 硫在空氣或氧氣中燃燒 D Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)4.下列說(shuō)法正確的是 （ ）A 化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化B 放熱反應(yīng)全部不需要加熱即可發(fā)生C 需要加熱條件的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)D 1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成水所釋放的熱量稱(chēng)為中和熱。5.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(shuō)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量的相對(duì)大小D吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生6.有專(zhuān)家指出，如果將燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽(yáng)能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實(shí)，則下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 （ ）A可減小對(duì)大氣的污染 B可節(jié)約燃料C可緩解能源危機(jī) D此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級(jí)能源