化学反应与能量变化高中化学必修二教案教学设计人教版

1、化学反应与能量变化【第一课时化学反应与热能】【教学目标】知识与技能1. 获得化学能与热能化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能完成吸热 反应和放热反应的化学实验。2. 形成吸热反应和放热反应的概念。3. 能从能量守恒定律和化学键的角度来解释化学反应中能量变化之间的关系。过程与方法具有较强的问题意识，能够发现和提出化学能与热能的探究性问题，敢于质疑，勤于思索， 逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。情感、态度与价值观1. 发展学生学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感 受化学世界的奇妙与和谐。2. 培养学生严谨求实，勇于探索科学精神。3.

2、 培养学生有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活 实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。树立正确的能源观。【教学重难点】教学重点实验探究和通过实验探究化学反应与能量变化，掌握吸热反应和放热反应的概念教学难点从微观结构的角度理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。【教具准备】1. 仪器用品：温度计、玻璃棒、玻璃片、烧杯、50mL量筒、试管、锥形瓶、气球、胶头 滴管。2. 药品：镁条、2mol/LHCl、2mol/L KOH、2mol/L NaOH、NH4C1 固体、Ba(OH)2 -8H2O固体。【教学过程】【创设问题情境】播放神

3、州七号发射时的视频。从化学的角度分析，你知道神州七号顺利升空所需要的巨大 推动力是如何产生的吗？【结论】燃料通过化学反应放出巨大能量【展示】本节课的课题：化学能与热能【展示】本节课探究内容1. 感受化学能与热能的相互转化；2. 从理论角度分析化学能与热能的相互转化的实质；3. 自我体验酸碱中和反应的热能变化。【设问】物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，这些能量变化通常乂表现为热量的变化。 化学变化中热量变化的具体形式有哪些呢？下面我们就通过实验来进行研究、探讨。【学生分组实验】实验探究一：镁与盐酸反应中能量的变化取试管加入23滴管的盐酸，再插入一小段镁条。眼睛观察到的现象用手触摸到的现

4、象热量的变化能量的转化方式实验探究二：常温下氢氧化锁晶体与氯化鞍晶体反应过程中能量的变化1. 将气球中的Ba(OH)2-8H2O固体倒入装有NH“C1固体的锥形瓶中，振荡锥形瓶使两者固体充分混合；2. 将充分振荡后的锥形瓶放在滴有2滴管比O的玻璃片上静置半分钟。用手触摸到的现象试着用手拿起锥形瓶热量的变化能量的转化方式【思考与交流】通过以上两组实验我们可以感受到：化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化，有的 反应放热，有的反应吸热。那么化学反应中为什么会有能量变化？ 一个化学反应究竟是吸收能 量还是放出能量乂山什么决定呢？接下来，我们将围绕这些问题，从微观和宏观的角度来揭示 这些秘密。生成物

5、储存 的总能量低反应物储存 的总能量高一、微观角度：从能量守恒的角度分析化学反应中能量的变化化学反应结论：该反应_ （放出或吸收）能量；能量的转化形式是_能转化为能；生成物储存 的总能量高反应物储存 的总能量低该反应表现为（放热或吸热）反应。化学反应结论：该反应一（放出或吸收）能量；能量的转化形式是_能转化为能：该反应表现为（放热或吸热）反应。【小结】1. 镁与盐酸反应过程中能量的转化方式是_能转化为_能；2. 氢氧化做晶体与氯化鞍晶体反应过程中能量的转化方式是_能转化为 能。【教师讲解】二、微观角度：从化学键的角度分析化学反应中能量的变化1. 从化学键的角度分析化学反应的本质是：2. 当物质

6、发生化学反应时，断开反应物的化学键要（放出或吸收）能量；而形成生成物的化学键要（放出或吸收）能量。【练习反馈】已知拆1 mol H2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开lmolO,中的化学键 要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的ImolH-O键要放出463 kJ的能量，试说明 2H、+O,=2H Q中的能量变化。断裂反应物化学键吸收的总能量为：形成生成物化学键放出的总能量为：生成2mol H2O时的能量变化为： _【设问】通过前面的学习，我们知道有的反应放热；有的反应吸热。那么，作为一类重要而常见的 反应，酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢？下面，请同学们自己通过实验来揭开这个秘 密。

7、【学生分组实验】实验步骤：1. 先记录室温作为酸.碱溶液的起始温度。2. 用一个量筒量取20 niL 2 »iol/ L的酸溶液，倒入50 niL小烧杯中备用。3. 用另一个量筒量取20mL2mol/L的碱溶液，并缓慢倒入上述烧杯中，边加边用玻璃棒 搅拌；用温度计测量混合溶液的最高温度。度 实验分苗、起始温度ti°C最高温度t2温度差(t2-tl)°C酸碱平均值1HC1NaOH2HC1KOH【学生汇报实验结论】 实验反应的离子方程式_实验中生成的H2O的屋_温度变化的幅度一酸碱中和反应均为反应实验反思一：如何近似计算出上述两个中和反应中所放出的热量呢？已知：混合液

8、的比热容c = 4.18J/(g-°C),°佬=%=1.15g/mL,=V=20mL,Q 二实验反思二：若要更准确地测定出HC1溶液与NA0H溶液反应所放出的热量，你认为：1、根据计算公式，影响热量测定的关键数摇是什么？2、如何设计实验装置使关键数据更为准确？ _【学以致用】1. 已知反应 Na2SO4 10H2Ogg Na2SO4-nH,O + (10-n)H2O。有人将装有 Na2SO4 -10H,O 固体的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙就能达到白天蓄热使室内保持低温；晚上再把白天所蓄热 量放出，使室内保持温暖。以下说法正确的是()A.白天将太阳能转化为化学能B.白天将化

9、学能转化为太阳能C.晚上将化学能转化为热能D.晚上将热能转化为化学能2. 炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是非常惬意的事悄。口前，一种被人称为“摇摇冰”的即冷即用饮料畅销各大商场。所谓“摇摇冰”，是指吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水 混合摇动能使瓶中饮料冷却。若该制冷物质可以在下列物质中选择，它应该是（）A.氯化钠B.固体硝酸鞍C.浓硫酸D.固体氢氧化钠3. 现市面上有一种叫“一拉热”的食品，上层是冷糕点，底层有一根线，拉动该线，不一 会儿的功夫盒内糕点就热气腾腾。某同学对这一包装产生了兴趣，于是将盒子拆开，发现该产 品的下层套内放置加温装置，拉动拉线，可使装置内一包白色固体和一小包水相遇，

10、从而产生 热量对糕点进行加热，在儿分钟内可使糕点达到80 你能帮他解释原理吗？大胆推测该口色 固体可能的成分。【第二课时化学反应与电能】【教学目标】知识与技能1. 获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设 计并完成化学能与电能转化的化学实验。2. 形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。过程与方法1. 经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探 究的基本方法，提高科学探究的能力。2. 能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提 高自主学习化学的能力。情感、态度与价值观赞赏化学科学对个人生活和

11、社会发展的贡献，关注能源问题，形成正确能源观。【教学重难点】教学重点：原电池的概念与构成的条件。教学难点：用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。【教具准备】多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸。【教学过程】【新课导入】多媒体动画展示：热电厂生产的过程一、化学能转化成热能、热能转化成机械能、机械能转化成电能二、化学能直接转化为电能的原理与装置【学生自学】阅读课本。思考问题：（教师播放投影片）1. 当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。2. 把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3. 需要在氧化剂和还

12、原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4. 考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5. 从电学角度考虑仪器选择和组装问题【师生互动】1. 学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。2. 挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。3. 积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂 和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？）。师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间 可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。实验设计：l.Cu-Zn原电池实验

13、：Cu、Zn分别插入稀硫酸中。Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。将Cu、Zn用 导线连接起来。在Cu、Zn导线之间接电流表。将Cu、Zn导线互换再接电流表。Zn片发生氧化反应，Zn： Zn-2e=Zn2- 负极H+在Cu片上发生还原反应，Cu： 2fT+2e =H2 f正极师：很好，总的离子反应方程式：Zn2- + 2H- =Zn2' + H2 t实验探究2 :2. Zn-Zn与稀硫酸进行实验。3. Cu石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气 的作用）4. Zn石墨与稀硫酸进行实验。5. Fe_Zn与稀硫酸进行实验。6. Cu-Zn与乙醇进行 实验。7. Cu-Zn与一个西

14、红柿进行实验。& Cu-Zn与两个西红柿进行实验上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。 两极材料不同的各种现象。 不同溶液的各种现象。 电极在同一容器和不同容器中的现象。化学用语化：将上述成功转化实验中的反应，用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式 的形式表示出来同一容器不同容器实验序号电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应解释：2Zn Zn稀3Cu-C硫4Zn-C酸5Fe-Zn6Cu7Zn【课堂小结】1.归纳、概括形成原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。知识拓展2.总结归纳原电池的构成条件：有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。电极材料均插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合电路。3. 抽象出原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金