人教版 (2019)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)

這是一份人教版 (2019)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)，共9頁(yè)。教案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，核心素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)6-1，實(shí)驗(yàn)6-2，思考與交流，思考與討論，課堂練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化


第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)與熱能








作為高中必修階段的化學(xué)課程，本章內(nèi)容的編寫(xiě)力圖在初中化學(xué)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)相關(guān)知識(shí)的了解，初步形成較為全面的認(rèn)識(shí)。學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，初步認(rèn)識(shí)了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。在此基礎(chǔ)上，本章進(jìn)一步介紹化學(xué)反應(yīng)中能量變化的基本知識(shí)及其應(yīng)用，拓展學(xué)生原有的化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識(shí)視角；另外，本章介紹化學(xué)反應(yīng)速率和限度的基本知識(shí)及其應(yīng)用，開(kāi)啟認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的新視角。能量變化側(cè)重介紹熱能和電能，并揭示化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)；速率和限度重點(diǎn)介紹反應(yīng)速率及其影響因素，并探討化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控。教材中通過(guò)多角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化和運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的例子，使學(xué)生在掌握化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、能量變化的本質(zhì)、反應(yīng)速率和限度及其調(diào)控等學(xué)科核心知識(shí)的同時(shí)，體會(huì)科學(xué)分析與探究的方法，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科價(jià)值，感受化學(xué)的魅力。


《普通化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對(duì)這一節(jié)的內(nèi)容要求如下：認(rèn)識(shí)物質(zhì)具有能量，認(rèn)識(shí)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)，了解化學(xué)反應(yīng)體系能量改變與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān)。知道化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與其他能量形式的轉(zhuǎn)化，以原電池為例認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度初步認(rèn)識(shí)原電池的工作原理。體會(huì)提高燃料的燃燒效率、開(kāi)發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性。


本節(jié)內(nèi)容主要包括化學(xué)反應(yīng)中的熱能和電能。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)中的熱能，教材除引出化學(xué)反應(yīng)中的吸熱、放熱反應(yīng)等熱量變化現(xiàn)象和概念外，主要是借助化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化揭示化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)，并探討其與社會(huì)、生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。其主要內(nèi)容和思路如下：








【學(xué)習(xí)目標(biāo)】


1、理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因——化學(xué)鍵的斷裂和形成。


2、知道化學(xué)反應(yīng)中的能量變化和物質(zhì)具有的能量之間的關(guān)系。


3、了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，熟知常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。


【核心素養(yǎng)】


1、宏觀辨識(shí)：理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化取決于反應(yīng)物與生成物的總能量的相對(duì)大小。


2、微觀探析：從化學(xué)鍵的斷裂和形成上認(rèn)識(shí)化學(xué)能量與化學(xué)變化的本質(zhì)。





重點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)；


難點(diǎn)：化學(xué)鍵斷裂和形成簡(jiǎn)單計(jì)算放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。





多媒體、鎂條、鹽酸、八水合氫氧化鋇、氯化銨等





【引入】播放生石灰煮雞蛋視頻


【過(guò)渡】現(xiàn)代社會(huì)中，人類的一切活動(dòng)（從衣食住行到文化娛樂(lè)，從社火生產(chǎn)到學(xué)科研究等）都離不開(kāi)能量，而許多能量的利用與化學(xué)反應(yīng)中能量變化密切相關(guān)。從煤、石油、天然氣等提供的熱能，到各種化學(xué)電池提供的電能，都是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得的。化石燃料燃燒會(huì)釋放大量的熱。除了燃燒，其他化學(xué)反應(yīng)也伴隨這放熱或吸熱現(xiàn)象。


【實(shí)驗(yàn)探究】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)


【實(shí)驗(yàn)6-1】鎂和鹽酸的反應(yīng)


在一只試管中加入2 mL 2 ml/L 鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測(cè)量溶液溫度的變化。





現(xiàn)象：鎂條逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，溫度計(jì)溫度上升。


結(jié)論：該反應(yīng)是放出熱量。


【實(shí)驗(yàn)6-2】Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl


將20g Ba(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。





現(xiàn)象：有刺激性氣味氣體產(chǎn)生；木片上的水結(jié)成冰，木片與燒杯底被冰粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺(jué)。


結(jié)論：該反應(yīng)是吸收熱量。


【講解】


一、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)


放熱反應(yīng)：把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。


吸熱反應(yīng)：把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。


【思考與交流】


化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化？為什么有的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，有的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量？


物質(zhì)中的原子之間是通過(guò)化學(xué)鍵相結(jié)合的，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂要吸收能量，而生成物的化學(xué)鍵形成要放出能量。


【講解】


2．化學(xué)反應(yīng)的能量變化的本質(zhì)


(1) 在1 ml氫分子中，含有 ml氫原子，含有 ml H—H鍵。


(2) 已知在25 ℃和101 kPa條件下，由2 ml H原子形成1 ml H—H鍵時(shí)，放出436 kJ的能量。若要使1 ml氫分子變?yōu)? ml氫原子時(shí)，需要斷開(kāi)1 ml H—H鍵，其能量變化是 。


(3) CH4的結(jié)構(gòu)式是 ，1 ml CH4分子中含有 ml C—H鍵。


(4) 在CH4中，斷開(kāi)1 ml C—H鍵要吸收415 kJ的能量。若要形成1 ml CH4中的C—H鍵其能量變化是。





【總結(jié)】


結(jié)論：在相同條件下，由原子形成1 ml化學(xué)鍵時(shí)所 ，與斷開(kāi)1 ml相同化學(xué)鍵所 是相等的。


【講解】


H2 + Cl2 = 2HCl


斷開(kāi)1 ml H-H 鍵要吸收 436 kJ 的能量


斷開(kāi)1 ml Cl-Cl 鍵要吸收 243 kJ 的能量


生成1 ml H-Cl 鍵要釋放 431 kJ 的能量





E吸收=436+243=679 kJ E放出=431×2=862 kJ


E1＜ E2 放熱反應(yīng)


【總結(jié)】


2．化學(xué)反應(yīng)的能量變化的本質(zhì)


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。


吸收能量E1＞釋放能量E2 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)


吸收能量E1＜釋放能量E2 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)


【過(guò)渡】各種物質(zhì)都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量也不同。放熱反應(yīng)可以看成是反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來(lái)，吸熱反應(yīng)可以看成是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物所“儲(chǔ)存”。


3．化學(xué)反應(yīng)的能量變化的宏觀分析





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








反應(yīng)物的總能量 生成物能量


吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物能量 < 生成物能量


【講解】


二、人類對(duì)能源的利用


人類利用能源的三個(gè)階段： 時(shí)期、 時(shí)期和 時(shí)期。


【提問(wèn)】利用化學(xué)能源出現(xiàn)的兩個(gè)問(wèn)題？


一是其短期內(nèi)不可再生，儲(chǔ)量有限，隨著能源消費(fèi)需求的不斷增加，能源消費(fèi)量與儲(chǔ)量之間的矛盾日益突顯；


二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來(lái)源。


【提問(wèn)】怎么解決這兩個(gè)問(wèn)題？








【思考與討論】煤、汽油和柴油等作為燃料大量使用會(huì)造成空氣污染，但不使用它們又會(huì)嚴(yán)重影響現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)和生活。對(duì)此，請(qǐng)從社會(huì)不同人群的角度，提出你的想法或建議，并與同學(xué)討論。


【總結(jié)】





【課堂練習(xí)】


1.下列說(shuō)法正確的是（ ）


①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) ②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 ③反應(yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小 ④有的放熱反應(yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行


A.只有③④ B.只有①② C.①②③④ D.②③④


2.已知反應(yīng)A2＋B2= 2AB，破壞1 ml A2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1 kJ，破壞1 ml B2中的化學(xué)鍵消耗的能量為 Q2 kJ，形成1 ml AB中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ，則下列說(shuō)法正確的是（ ）


A.若A2和B2的總能量之和大于生成的AB的總能量，則反應(yīng)放熱


B.若A2和B2的總能量之和小于生成的AB的總能量，則反應(yīng)放熱


C.若該反應(yīng)放出能量，則Q1＋Q2＞Q3


D.若該反應(yīng)吸收能量，則Q1＋Q2