人教版必修2第2章第1节第1课时

三案导学·高中化学必修1（鲁科版）1第二章化学反应与能量第1节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系学习目标：1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2．自主学习、合作探究化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量。3．通过生产生活中的实例，了解化学能与热能的相互转化，认识提高燃料的燃烧效率，开发高能清洁能源的重要性，培养学生节约能源及保护环境的意识。重点：化学能与热能之间的内在联系难点：从本质上（微观结构角度）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。课前预习案使用说明及学法指导：1．依据预习案通读教材，进行知识梳理，熟记化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量。从微观角度理解化学反应中能量的变化，构建知识网络图。2．认真完成预习自测，将预习中不能解决的问题标识出来，并填写到后面“我的疑问”处。3．利用15分钟高效完成。一、知识准备1．什么是化学键？2．从化学键的角度来分析化学反应的本质是什么？二、教材助读阅读课本28页与化学键有关的内容，回答下列问题1．在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要一定的能量来克服原子（离子）间的相互作用；形成新化学键时，又要一定的能量。因此，在化学反应中，不仅有，而且还伴随着2．化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的相对大小。∑E（反应物）＞∑E（生成物）——＿＿＿＿能量；∑E（反应物）＜∑E（生成物）——＿＿＿＿能量。三、预习自测能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而又没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取。但该反应为吸热反应。请回答1、2两问题：（1997全国）1.下列叙述中正确的是（）A.电能是二级能源B.水力是二级能源C.煤、石油、天然气是一级能源D.水煤气、干馏煤气是一级能源答案：AC2.关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（）三案导学·高中化学必修1（鲁科版）2A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源B.设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水获得氢能源氢气在氯气中燃烧时产生苍白色答案：AC3.火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是（）A.Q1+Q2＞Q3B.Q1+Q2＞2Q3C.Q1+Q2＜Q3D.Q1+Q2＜2Q3答案：D四、我的疑惑——请将预习中未能解决的问题和疑惑写下来，准备课堂上与老师和同学探究解决。五、信息链接中国能源消费总量已经位居世界第二，约占世界能源消费总量的11%。2003年，中国能源消费总量为16.8亿吨标准煤。其中煤炭占67.1%，原油占22.7%，天然气占2.8%，可再生能源占7.3%。目前中国面临着常规能源资源约束、过分依赖煤炭污染严重、能源利用效率低等问题。中国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%、欧盟的16.8%。中国石油、天然气资源短缺，需要充分利用国内外两种资源、两个市场，在做好石油节约与替代的同时，走出国门，积极参与世界油气市场的开发与资源分享，扩大能源对外贸易和投资。[讲述]能源危机已成为制约一个国家发展的瓶颈，今天我们以化学的眼光来研究能源。.三案导学·高中化学必修1（鲁科版）3课内探究案导入新课:能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。人类文明始于用火-----热能的使用，现代社会的一切活动都离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因素中，能源居于首位。我们的日常生活中离不开能源，如液化气。它在燃烧时放出热能。那这些热能从何而来呢？本节课，我们将围绕这些问题，先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密。一、学始于疑——我思考，我收获！1.氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象？为什么？2．化学反应中都伴随着能量变化，能量又是怎样产生的呢？学习建议：请同学用2分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习。二、质疑探究——质疑解疑、合作探究教学建议：先让学生先独立思考每个探究问题，形成自己的观点，然后小组长组织讨论，形成组内的统一观点，由老师组织展示、点评、质疑、补充和总结。探究点一：化学键与化学反应中能量变化的关系问题1.1molH2中含有1molH－H，1molCl2中含有1molCl-Cl键，在25℃和101kPa的条件下，形成1molH-H键要放出436kJ的能量，形成1molCl-Cl键要放出243kJ的能量。在250C101kPa条件下，断开1molH－H重新变为H原子要＿＿＿＿＿＿＿＿的能量，断开1molCl-Cl重新变为Cl原子要＿＿＿＿＿＿＿＿的能量。答案：吸收436kJ吸收243kJ问题2.1mol氢气和1mol氯气反应生成1mol氯化氢时的能量变化过程是怎样的？吸收（或放出）了多少能量？（已知形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431kJ的能量）答案：(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋243kJ＝679kJ，(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862kJ，(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—679kJ=183kJ这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。问题3.课本P33页图2－1水能和化学能对比示意图同学们可以十分直观的理解能量在宏观世界的变化，对应P32的文字说明的微观分析能量变化。对于一个确定的三案导学·高中化学必修1（鲁科版）4化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量取决于答案：反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。针对性练习1.已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1molH-O键要放出463kJ的能量，试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。答案：(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ×2＋496kJ＝1368kJ，(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：463×4＝1852kJ，(3)反应中放出的热量的计算：1852kJ—1368kJ=484kJ总结归纳：答案：1、化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3、能量是守恒的。4、化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化三、我的知识网络图——归纳总结、串连整合答案：E1E2反应吸收能量E1E2反应放出能量四、当堂检测——有效训练、反馈矫正1．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是()。答案：A2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是（）A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生C反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定条件下也能发生答案：CD反应物生成物旧化学键断裂新化学键形成吸收能量E1放出能量E2E1E2反应____能量E1E2反应____能量三案导学·高中化学必修1（鲁科版）53、一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是A．浓硫酸与水B．生石灰与水C．熟石灰与水D．氯化钠与水答案：B4、下列说法正确的是A、物质发生化学反应都伴随着能量变化B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化C、在一个化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D、在一个化学反应中，反应物的总能量一定高于生成物的总能量答案：AC5、1997年，某报报道，东北某人已经研究出可在水中加入催化剂，利用水制成汽油，并可大量投入使用。你怎样看待这个问题A、成本低，可节约能源B、它是一条致富的好出路C、它不符合能量的转化和守恒定律D、该报道是真实的答案：C6.等质量的氢气在足量的氧气中燃烧，生成水蒸气时放出热量Q1，生成液态水时放出热量Q2，则Q1与Q2的关系是()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D、无法确定答案：B7.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的为A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生答案：C有错必改：五、我的收获——反思静悟、体验成功_____________________________________________________________________________________________本堂小结：化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其它能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。课堂评价：（见导学案使用说明）1.10.三案导学·高中化学必修1（鲁科版）611.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的为A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生课后训练案学习建议：1.限时20分钟定时完成。2.独立思考，全部完成后再看答案，将有疑问的题目做好标注，及时与老师同学讨论解决。一、基础训练题——把最简单的事做好就叫不简单！1．下列说法正确的是（）A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化答案：CD2.已知某反应是放热反应，下列说法正确的是（）A.该反应发生时，一定不需要加热B.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量C.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量D.如果该反应开始后停止加热，反应一定能继续进行答案：C3.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是A．浓硫酸与水B．生石灰与水C．熟石灰与水D．氯化钠与水答案：B4.已知反应X+Y＝M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是()。A．X的能量一定高于MB．Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生答案：C5.1molH–I键的键能是299KJ。1molI–I键的键能是151KJ，1molH–H键的键能是436KJ，则H2（g）+I2（g）=2HI（g）的反应是A.吸热反应B.放热反应C.分解反应D.可逆反应答案：B6.下列选项中说明氢气作为燃料的优点的是()①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③氢气是一种再生能源④燃烧时放出大量热量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④答案：D二、综合训练题——挑战高手，我能行！★○L7.请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时的热量变化三案导学·高中化学必修1（鲁科版）7A.放出热量B.生成1molH2O吸收热量245kJC.2m