整理化學(xué)能與熱能學(xué)案

1、化學(xué)能與熱能第一課時(shí)：化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能從化學(xué)鍵的角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 2、能從微觀的角度來解釋宏觀化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步發(fā)展想象能力。 3、通過化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)變，理解“能量守恒定律”，初步建立起科學(xué)的能量觀，加深對(duì)化學(xué)在解決能源問題中重要作用的認(rèn)識(shí)。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。 2.從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。【學(xué)習(xí)過程】【學(xué)海導(dǎo)航】：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），他們?cè)谌紵龝r(shí)釋放出能量。你知道這種熱量從何而來嗎？它與化學(xué)物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？【溫顧

2、知新】：物質(zhì)中的原子是通過 相結(jié)合的?；瘜W(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是： 。【自學(xué)】： 1、化學(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相互作用，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要 能量，形成生成物中的化學(xué)鍵要 能量。如：氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開，氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結(jié)合成HCl分子。斷開H-H鍵、Cl-Cl鍵要 能量，而形成 HCl分子中的H-Cl鍵 能量。這樣，由于破壞舊鍵 的能量少于形成新鍵 的能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就會(huì)以熱量的形式釋放出來。2、化學(xué)鍵的 是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。 例題：拆開1molH2吸熱436kJ，

3、拆開1molCl2吸熱243kJ，形成1molHCl放熱431kJ，試推測(cè)氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫的反應(yīng)是吸收熱量還是放出熱量？3、從宏觀的角度來判斷一個(gè)反應(yīng)到底是放熱還是吸熱的各種物質(zhì)中都含有化學(xué)鍵，因而我們可以理解為各種物質(zhì)中都儲(chǔ)存有 。不同物質(zhì)由于組成、結(jié)構(gòu)不同，因而所包含的化學(xué)能也 同。 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取決于 相對(duì)大小。反應(yīng)物總能量>生成物總能量，反應(yīng) 能量反應(yīng)物總能量<生成物總能量，反應(yīng) 能量4、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。 熱量 熱量【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】：1下列說法不正確的是（ ）A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨有能量的變

4、化B.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生放熱反應(yīng)D. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生吸熱反應(yīng)2下列變化過程中，需吸收能量的是（C）A. H + H H2 B. H + Cl HCl C. I2 I +I D. C + O2 CO23.下列說法正確的是 （AC） 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【自學(xué)疑難】 第二課時(shí)：化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：通過實(shí)驗(yàn)知

5、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)，能說出中和熱的涵義通過化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)變，理解“能量守恒定律”初步建立起科學(xué)的能量觀，加深對(duì)化學(xué)在解決能源問題中重要作用的認(rèn)識(shí)。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】：吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)等基本概念?！緦W(xué)習(xí)方法】：自學(xué)、討論、交流、探究法?！緶仡欀隆炕瘜W(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)的實(shí)質(zhì)是： 斷開化學(xué)鍵 能量，形成化學(xué)鍵 能量物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因是： 2、任何物質(zhì)都儲(chǔ)存有 反應(yīng)物總能量>生成物總能量，反應(yīng) 能量反應(yīng)物總能量<生成物總能量，反應(yīng) 能量 3、質(zhì)量守恒定律：在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和

6、 反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和【自學(xué)】化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、 兩條基本的自然定律（1） 質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)， 不變（2） 能量守恒定律：一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，但體系包含的 不變2、物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著 的變化，這些能量變化通常又表現(xiàn)為 的變化吸熱和放熱。吸熱反應(yīng)：反應(yīng)的結(jié)果表現(xiàn)為吸收熱量。即反應(yīng)物總能量生成物的總能量。理解：因?yàn)榉磻?yīng)物變?yōu)樯晌飼r(shí)總能量不夠，所以要吸收能量，即吸熱。簡寫為：E反應(yīng)物 E生成物放熱反應(yīng)：反應(yīng)的結(jié)果表現(xiàn)為。即反應(yīng)物總能量生成物的總能量。理解：因?yàn)榉磻?yīng)物變?yōu)樯晌飼r(shí)總能量有多，所以要放出熱量。簡寫為：E反應(yīng)物E生成物3、化學(xué)能與

7、熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用（1）化學(xué)物質(zhì)中的 通過反應(yīng)轉(zhuǎn)化成 ，是人類生存和發(fā)展的動(dòng)力之源。（2） 轉(zhuǎn)化成 使人們進(jìn)行化學(xué)科學(xué)研究，研制新物質(zhì)不可或缺的條件和途徑。4、人類利用能源的三個(gè)階段（1）柴草時(shí)期 該時(shí)期從火的發(fā)現(xiàn)至18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命，以樹枝雜草為主要能源。（2）化石能源時(shí)期從18世紀(jì)中期到現(xiàn)代，以 為主要能源。（3） 多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期以可再生能源和清潔能源（ 能源）為主要能源，主要包括 、生物質(zhì)能等?！咎骄俊炕瘜W(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能鋁與鹽酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)鋁與鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象鋁條表面有 反應(yīng)后溫度 反應(yīng)方程式結(jié)論反應(yīng)過程中 能量， 轉(zhuǎn)化成 多數(shù)置換反應(yīng)是 反應(yīng) 2.熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能氫氧

8、化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)現(xiàn)象有 氣體產(chǎn)生，燒杯壁 ，燒杯與玻璃片粘在一起反應(yīng)方程式結(jié)論反應(yīng)中 能量 轉(zhuǎn)化成 3 中和熱化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能（1）氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)HCl(aq)溫度NaOH(aq)溫度中和反應(yīng)后溫度結(jié)論中和反應(yīng)是 反應(yīng) 轉(zhuǎn)化成 （2）中和熱酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 時(shí)所釋放的熱量。【討論】：1、常見的吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)有哪些？ 2、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件加熱與否有沒有必然的聯(lián)系呢？ 【建議】了解生物體內(nèi)生命活動(dòng)過程中的能量轉(zhuǎn)化、能源與人類社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系，建立起正確的能量觀。除了課本知識(shí)外，也應(yīng)通過閱讀科普讀物、多聽科普講座、多讀

9、書和看報(bào)等多種途徑去獲取這些方面的知識(shí)?！具_(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1、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)2、下列說法不正確的是 （ ）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)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為中和熱。3、有專家指出，如果將燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽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)，則下列說法中，錯(cuò)誤的是 （ ）A 可消除對(duì)大氣

10、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4、 兩位同學(xué)討論放熱和吸熱反應(yīng)。甲說加熱后才能發(fā)生的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)， 乙說反應(yīng)中要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。他們的說法正對(duì)嗎？為什么？5、 3已知反應(yīng)X+Y=M+N為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說法中正確的是（ ）A. X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N C. X和Y的總能量一定高于M和N的總能量 D. 因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生6、下列反應(yīng)中，即屬于氧化還原反應(yīng)同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是 （ ）A.Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl反應(yīng) B.鋁與稀鹽酸C.灼熱的炭與CO2反應(yīng) D.

11、甲烷與O2的燃燒反應(yīng)7 “搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時(shí)將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動(dòng)即會(huì)制冷。該化學(xué)物質(zhì)可能是( )。 A氯化鈉 B固體硝酸銨 C生石灰 D蔗糖8下列物質(zhì)加入水中顯著放熱的是( )。 A生石灰 B固體NaCl C無水乙醇 D固體NH4N03【自學(xué)疑難】 第二課時(shí)本課提要通過生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化；知道化學(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；了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的涵義；認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料的重要性。本課學(xué)習(xí)的重點(diǎn) 放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系課前準(zhǔn)備【溫故】在化學(xué)反應(yīng)中，

12、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的同時(shí)，會(huì)伴隨能量的轉(zhuǎn)化。研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，能指導(dǎo)我們利用化學(xué)反應(yīng)更好地為生產(chǎn)、生活服務(wù)。那么，化學(xué)反應(yīng)過程中會(huì)伴隨哪些能量變化呢？化學(xué)反應(yīng)的特征是 ，同時(shí)伴隨著 的轉(zhuǎn)化；化學(xué)反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化形式主要有： 【知新】判斷下列變化過程中化學(xué)能的轉(zhuǎn)化形式：植物的光合作用： 轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；煤氣燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 ；干電池放電：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 ；“雷雨發(fā)莊稼” ： 轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。【思考一】化學(xué)反應(yīng)過程中主要表現(xiàn)為何種能量的變化呢？課堂在線一化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化【活動(dòng)與探究】探究下列變化過程中的溫度變化，并回答表格所提問題【實(shí)驗(yàn)1】向一支試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，加入5m

13、L2mol/L的鹽酸，用手觸摸試管外壁，有什么感覺？【實(shí)驗(yàn)2】在100mL小燒杯中加入約20g經(jīng)過研磨的氫氧化鋇晶體，然后加入約10g氯化銨晶體，用玻璃棒攪拌，使之充分混合。用手觸摸燒杯外壁，反應(yīng)混合物的溫度有什么變化？反應(yīng)前后溫度變化能量轉(zhuǎn)化形式反應(yīng)吸熱或放熱化學(xué)反應(yīng)方程式實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化。許多化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為熱量的放出或吸收。1吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)：_放熱反應(yīng)：_【交流與討論一】根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和已學(xué)知識(shí)，判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。（1） 鎂條的燃燒（2） 高溫煅燒石灰石（3） 氧化鈣與水的反應(yīng)（4） 鹽酸和氫氧化鈣溶液反應(yīng)【想一

14、想1】以上都是通過生活或者是實(shí)驗(yàn)中經(jīng)驗(yàn)判斷得出的，那怎么從理論上來判斷呢？ 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的示意圖總結(jié)規(guī)律： 吸熱反應(yīng)：其反應(yīng)物的總能量_生成物的總能量。 放熱反應(yīng)：其反應(yīng)物的總能量_生成物的總能量。 【練一練1】關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，下列說法中錯(cuò)誤的是 （ ）A需要加熱才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B化學(xué)反應(yīng)中能量變化，除了熱量外，還可以是光能、電能等C化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，服從能量守恒定律D反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生放熱反應(yīng)【交流與討論二】常見的放熱、吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：_；_；_；_。吸熱反應(yīng)：_ _【思考二】化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會(huì)伴隨能量的變化？歸納總結(jié)1放熱反

15、應(yīng)和吸熱反應(yīng)的涵義2化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系課堂練習(xí)隨堂練習(xí)1吸熱反應(yīng)一定是 （ ）A釋放能量 B需要加熱才能發(fā)生C儲(chǔ)存能量 D反應(yīng)物總能量高于生成物總能量2下列反應(yīng)中一定釋放熱量的是 （ ）A中和反應(yīng) B化合反應(yīng) C分解反應(yīng) D置換反應(yīng)3在一支試管中放入幾小塊鎂片，把試管放入盛有25的飽和石灰水的燒杯中，用膠頭滴管滴5ml鹽酸于試管中。試回答下列問題：（提示：Ca(OH)2的溶解度受溫度的影響。）試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 在上述試驗(yàn)結(jié)束后，將試管取出。在燒杯中放入小燒杯，小燒杯中放入氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的混合物，用玻璃棒攪

16、拌，則試驗(yàn)現(xiàn)象是 ，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 。4人體內(nèi)葡萄糖氧化作用可以用以下熱化學(xué)方程式表示： C6H12O6(s) 6O2(g)6CO2(g) 6H2O(l)；H2804.6 kJ·mol1。若每人每天需消耗熱量12558kJ，則每人每天至少需要葡萄糖多少 g?！菊n堂練習(xí)】參考答案 16：C、A、 8. 試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生 ；燒杯中出現(xiàn)白色沉淀 Mg與HCl反應(yīng)生成氫氣，并且放出大量熱，Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減小，所以會(huì)有Ca(OH)2白色沉淀 Mg+HCl=Mg2+ +H2 生成的沉淀溶解 氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸收大量的熱，體系溫度下降，則Ca(OH)2

17、的白色沉淀逐漸消失。 9 806g【溫故】 物質(zhì)的變化；能量化學(xué)能與電能、熱能、光能的互相轉(zhuǎn)化 【知新】光能；熱能；電能；電能【思考一】主要表現(xiàn)為熱量的變化【實(shí)驗(yàn)2】1吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)：有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)【交流與討論一】根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和已學(xué)知識(shí)，判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。（1）鎂條的燃燒放熱放應(yīng)（2）高溫煅燒石灰石吸熱放應(yīng)（3）氧化鈣與水的反應(yīng)放熱放應(yīng)（4）鹽酸和氫氧化鈣溶液反應(yīng)放熱放應(yīng)【想一想1】總結(jié)規(guī)律： 吸熱反應(yīng)：其反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。 放熱反應(yīng)：其反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。【練一練1】A【交流與討論二】放熱反應(yīng)

18、：所有燃燒反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)；金屬與酸生成氣體的反應(yīng)；大多數(shù)的化合反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：C(s) +CO2(g) 2CO(g)Ba(OH)2·8H2O(s) + 2NH4Cl(s) = BaCl2(aq) +2NH3(g) + 10H2O(l)C(s) +H2O(g) CO(g) + H2(g) 大多數(shù)的分解反應(yīng)【思考二】這是由于化學(xué)反應(yīng)過程中存在化學(xué)鍵的斷裂和形成。反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵的斷裂，要克服原子間的相互作用而吸收能量，生成物中新化學(xué)鍵的形成，要釋放能量。新化學(xué)鍵形成所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的能量變化第二章 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能學(xué)案（第二課時(shí)）學(xué)

19、習(xí)目標(biāo)：1通過科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中認(rèn)識(shí)和感受化學(xué)能與熱能之間相互轉(zhuǎn)化及其研究過程，學(xué)會(huì)定性和定量的研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的科學(xué)方法。2拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，使學(xué)生建立正確的能量觀。復(fù)習(xí)1化學(xué)鍵與反應(yīng)中能量變化關(guān)系？2反應(yīng)吸放熱與反應(yīng)中能量關(guān)系？實(shí)驗(yàn)2-1 填寫實(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，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(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)注意哪些問題？ 實(shí)驗(yàn)2-2填寫實(shí)驗(yàn)記錄實(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)物用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)：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)過程中對(duì)你最有啟迪的是什么？概念中和熱Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O反應(yīng)吸熱H+ + OH- = H