鲁科版高中化学必修二第二章第二节化学反应与能量转化第一课时导学案（无答案）
文档属性
| 名称 | 鲁科版高中化学必修二第二章第二节化学反应与能量转化第一课时导学案（无答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 505.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-09 10:24:51 | ||
图片预览
文档简介
必修2第2章第2节化学反应与能量变化第1课时导学案
【课标分析】
认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应。
2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
【教学目标】
1.通过生产、生活、实验中的实例，了解化学能与热能的转化，建立吸热反应、放热反应的概念。
2.从能量变化的视角发展对化学反应的认识，通过实验探究验证化学反应中的能量变化。
3.通过认识化学反应中能量变化的实质，进一步深化对化学反应的微观认识。
【评价目标】
1.理解生产和生活中化学反应的能量变化，能区分吸热反应与放热反应。理解化学反应中能量变化的本质。2.掌握实验探究中化学反应能量变化的基本方法。能够通过实验验证化学反应中的能量变化，并用能量守恒定律解释反应热的现象。
3.通过生活中的实例激发学生对化学反应能量变化的兴趣，培养学生探索和实验的科学精神。
【教学重难点】
1.重点：化学反应中能量变化的本质，吸热反应与放热反应的区分。
2.难点：从微观角度理解反应中能量变化的实质，以及从物质的内能角度分析化学反应的能量变化。
【教法与学法】
以问题探究式为主，多媒体为辅，探究实验相结合，充分引导学生主动学习，逐步完成知识上的思维进阶。
【教学准备】
实验药品：锌粉，铁粉，碳酸氢钠，稀盐酸，柠檬酸，蒸馏水
实验仪器：试管，烧杯，温度计，胶头滴管，药匙
【教学过程】
【情境引入】
在生活中我们见到的铜制品是铜矿石经化学反应冶炼制得的。我们每天生活中离不开的汽车，之所以能动起来，是汽油在发动机里燃烧释放大量能量，进而产生动力。人们可以利用化学反应制取物质，还可以利用化学反应释放的能量。
【驱动问题】图中这两个熟悉的化学反应中，除了物质的变化外，是否还有能量的变化呢？如果有，是什么样的能量变化呢？
一、认识化学能与热能的转化
1．生产、生活中化学反应的能量变化
(1)木炭在空气中燃烧， (填“吸收”或“释放”，下同)能量，能量的转化形式为化学能转化为 和 。
(2)利用太阳能光解水制氢气时， 能量，能量的转化形式是 转化为 。
(3)利用铝热反应(铝与氧化铁反应)焊接钢轨时， 能量，化学能转化为 和光能。
【驱动问题】化学反应中能量变化的本质是什么呢？
2．实验探究化学反应中的能量变化
(1)铁粉和稀盐酸反应
(2)锌粉和柠檬酸的反应
(3)碳酸氢钠和柠檬酸反应
实验结论：每一个化学反应都伴随着能量变化，有的反应 能量，有的反应 能量。
【归纳总结】
3．吸热反应与放热反应
(1)吸热反应：最终表现为 的化学反应。
实例：①大多数分解反应；②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl的反应；③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)的反应，C与CO2的反应；④NaHCO3与柠檬酸、盐酸的反应。
(2)放热反应：最终表现为 的化学反应。
实例：①燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④活泼金属跟水或酸的反应；⑤物质的缓慢氧化。
【变式训练】根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有： (填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有： 。
【驱动问题】结合上节课对化学键的认识，请你根据信息判断氢气燃烧生成水蒸气时是吸收能量还是释放能量？
二、化学反应中能量变化的本质
1．化学反应中能量变化的实质(微观探析)
(1)以氢气燃烧生成水蒸气时的能量变化为例，探究化学变化中能量变化的本质
在25 ℃和101 kPa的条件下，
①断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的总能量： ，生成1 mol H2O，即形成2 mol“O—H”共价键释放的能量为 ；
②释放的总能量 吸收的总能量，则该反应为 反应；
③燃烧1 mol H2生成水蒸气时放出能量 。
【驱动问题】一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量，取决于什么呢？通过从化学键角度对释放能量反应过程的分析，你能自主完成从化学键角度分析吸收能量的反应的反应过程吗？
(2)用图示表示化学反应中的能量变化
E1＜E2，反应 能量：E2－E1；
E1＞E2，反应 能量：E1－E2。
(3)重新认识化学变化
化学变化过程中既有 变化，又伴随 变化，表示如下：
2．从物质本身所具有的能量角度理解(宏观角度)
只关注反应前后物质的总能量不分析反应过程，用图示表示：
反应物的总能量＞生成物的总能量，是 反应；
反应物的总能量＜生成物的总能量，是 反应。
【驱动问题】研究化学反应中能量变化的意义有哪些呢？
3．研究化学反应中能量变化的意义
(1)有效利用化学反应将化学能转化为 、 等其他形式的能量，用于生产、生活和科研。
(2)开发新能源，提高能量利用效率。
(3)利用热能、电能等促使很多化学反应的发生，获得所需 。
【变式训练】已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。
根据图示回答下列问题：
(1)该反应中反应物所具有的总能量 (填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收 kJ能量。
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量x值为 。
【归纳提升】
【课堂评价】
1．下列说法错误的是( )
A．任何化学反应都伴随着能量变化
B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量无关
C．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D．能量变化是化学反应的基本特征之一
2．已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应是放热反应
B．只有在加热条件下才能进行
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量
3．在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下叙述错误的是( )
A．化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成
B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等能量释放出来
C．放热反应不需要从外界吸收能量就能发生
D．在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应
4．已知2H―→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．2H―→H2过程中形成的化学键是共价键
B．1 mol氢气分子的能量比2 mol氢原子的能量低
C．2H―→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ能量
D．1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ能量
5．为探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应的能量变化，某小组做了如下实验，装置及操作如图。
现象：混合物呈糊状，闻到刺激性气味，玻璃片和烧杯因中间的水结成冰而粘连在一起。
问题探究：
(1)该反应为吸热反应还是放热反应？判断的依据是什么？
(2)写出该反应的化学方程式。
【课标分析】
认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应。
2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
【教学目标】
1.通过生产、生活、实验中的实例，了解化学能与热能的转化，建立吸热反应、放热反应的概念。
2.从能量变化的视角发展对化学反应的认识，通过实验探究验证化学反应中的能量变化。
3.通过认识化学反应中能量变化的实质，进一步深化对化学反应的微观认识。
【评价目标】
1.理解生产和生活中化学反应的能量变化，能区分吸热反应与放热反应。理解化学反应中能量变化的本质。2.掌握实验探究中化学反应能量变化的基本方法。能够通过实验验证化学反应中的能量变化，并用能量守恒定律解释反应热的现象。
3.通过生活中的实例激发学生对化学反应能量变化的兴趣，培养学生探索和实验的科学精神。
【教学重难点】
1.重点：化学反应中能量变化的本质，吸热反应与放热反应的区分。
2.难点：从微观角度理解反应中能量变化的实质，以及从物质的内能角度分析化学反应的能量变化。
【教法与学法】
以问题探究式为主，多媒体为辅，探究实验相结合，充分引导学生主动学习，逐步完成知识上的思维进阶。
【教学准备】
实验药品：锌粉，铁粉，碳酸氢钠，稀盐酸，柠檬酸，蒸馏水
实验仪器：试管，烧杯，温度计，胶头滴管，药匙
【教学过程】
【情境引入】
在生活中我们见到的铜制品是铜矿石经化学反应冶炼制得的。我们每天生活中离不开的汽车，之所以能动起来，是汽油在发动机里燃烧释放大量能量，进而产生动力。人们可以利用化学反应制取物质，还可以利用化学反应释放的能量。
【驱动问题】图中这两个熟悉的化学反应中，除了物质的变化外，是否还有能量的变化呢？如果有，是什么样的能量变化呢？
一、认识化学能与热能的转化
1．生产、生活中化学反应的能量变化
(1)木炭在空气中燃烧， (填“吸收”或“释放”，下同)能量，能量的转化形式为化学能转化为 和 。
(2)利用太阳能光解水制氢气时， 能量，能量的转化形式是 转化为 。
(3)利用铝热反应(铝与氧化铁反应)焊接钢轨时， 能量，化学能转化为 和光能。
【驱动问题】化学反应中能量变化的本质是什么呢？
2．实验探究化学反应中的能量变化
(1)铁粉和稀盐酸反应
(2)锌粉和柠檬酸的反应
(3)碳酸氢钠和柠檬酸反应
实验结论：每一个化学反应都伴随着能量变化，有的反应 能量，有的反应 能量。
【归纳总结】
3．吸热反应与放热反应
(1)吸热反应：最终表现为 的化学反应。
实例：①大多数分解反应；②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl的反应；③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)的反应，C与CO2的反应；④NaHCO3与柠檬酸、盐酸的反应。
(2)放热反应：最终表现为 的化学反应。
实例：①燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④活泼金属跟水或酸的反应；⑤物质的缓慢氧化。
【变式训练】根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：
①钠投入水中 ②煅烧石灰石制生石灰 ③食物腐烂 ④炸药爆炸 ⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应 ⑨氦气球受热爆炸
(1)属于放热反应的有： (填序号，下同)。
(2)属于吸热反应的有： 。
【驱动问题】结合上节课对化学键的认识，请你根据信息判断氢气燃烧生成水蒸气时是吸收能量还是释放能量？
二、化学反应中能量变化的本质
1．化学反应中能量变化的实质(微观探析)
(1)以氢气燃烧生成水蒸气时的能量变化为例，探究化学变化中能量变化的本质
在25 ℃和101 kPa的条件下，
①断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的总能量： ，生成1 mol H2O，即形成2 mol“O—H”共价键释放的能量为 ；
②释放的总能量 吸收的总能量，则该反应为 反应；
③燃烧1 mol H2生成水蒸气时放出能量 。
【驱动问题】一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量，取决于什么呢？通过从化学键角度对释放能量反应过程的分析，你能自主完成从化学键角度分析吸收能量的反应的反应过程吗？
(2)用图示表示化学反应中的能量变化
E1＜E2，反应 能量：E2－E1；
E1＞E2，反应 能量：E1－E2。
(3)重新认识化学变化
化学变化过程中既有 变化，又伴随 变化，表示如下：
2．从物质本身所具有的能量角度理解(宏观角度)
只关注反应前后物质的总能量不分析反应过程，用图示表示：
反应物的总能量＞生成物的总能量，是 反应；
反应物的总能量＜生成物的总能量，是 反应。
【驱动问题】研究化学反应中能量变化的意义有哪些呢？
3．研究化学反应中能量变化的意义
(1)有效利用化学反应将化学能转化为 、 等其他形式的能量，用于生产、生活和科研。
(2)开发新能源，提高能量利用效率。
(3)利用热能、电能等促使很多化学反应的发生，获得所需 。
【变式训练】已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。
根据图示回答下列问题：
(1)该反应中反应物所具有的总能量 (填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收 kJ能量。
(3)断裂1 mol N≡N吸收的能量x值为 。
【归纳提升】
【课堂评价】
1．下列说法错误的是( )
A．任何化学反应都伴随着能量变化
B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量无关
C．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D．能量变化是化学反应的基本特征之一
2．已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应是放热反应
B．只有在加热条件下才能进行
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量
3．在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下叙述错误的是( )
A．化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成
B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等能量释放出来
C．放热反应不需要从外界吸收能量就能发生
D．在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应
4．已知2H―→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．2H―→H2过程中形成的化学键是共价键
B．1 mol氢气分子的能量比2 mol氢原子的能量低
C．2H―→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ能量
D．1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ能量
5．为探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应的能量变化，某小组做了如下实验，装置及操作如图。
现象：混合物呈糊状，闻到刺激性气味，玻璃片和烧杯因中间的水结成冰而粘连在一起。
问题探究：
(1)该反应为吸热反应还是放热反应？判断的依据是什么？
(2)写出该反应的化学方程式。