第一节 化学键与化学反应
第二课时 化学键与化学反应中的能量变化
【教材分析】:
(一)知识脉络
在“原子结构和元素周期律”知识的基础上,引导学生进一步探索原子是怎样结合形成物质的。通过对化学键,特别是共价键和离子键概念的建立,使学生在原子、分子的水平上进一步认识物质的构成,揭示化学反应的本质,进而认识化学键与化学反应中能量变化的关系。
(二)知识框架
——旧键的断裂和新键的生成
化学键 有的吸热
每一个化学反应都伴随有能量的改变
有的放热
【教学目标】
㈠知识与技能目标
1、练就化学键的含义,知道离子键、共价键的区别,认识“强烈的相互作用”的意义。
2、知道化学反应中有能量变化和物质变化的根本原因是化学键的断裂和形成 ㈡过程与方法目标
1、学习通过过程分析的方法,运用抽象与概括、对比异同点进行思维加工,形成概念
2、经过具体到抽象、宏观到微观结构的认识,培养想象力和分析推断能力。 ㈢情感态度与价值观目标
1、认识提高燃料的燃烧效率,开发新型清洁能源的重要性,关注能源、环保问题。
2、体验概念的形成过程,感受理论认识的科学美。
3、增强认识科学世界的信心
【重点、难点】
㈠知识上重点、难点
教学难点:化学键、离子键、共价键的含义;化学键与化学反应中物质变化和能量变化的实质。
知识难点:对离子键、共价键的成因和本质的理解。
㈡方法上重点、难点
学习共价键和离子键这些比较抽象的概念,要通过具体事例,提出问题,分层剖析,形成概念。
【教学过程】
[板书]二、化学键与化学反应中的能量变化
1.化学反应中的能量变化
在化学反应中,破坏旧化学键,需要吸收一定的能量来克服原子(或离子) 间的相互作用;形成新化学键时,又要释放一定的能量。因此,在化学反应中,不仅有新物质生成,而且伴随着能量变化。
通过实验观察化学反应中的能量变化(完成课本 P36 活动·探究) 。
放热反应:反应过程中放出热量的化学反应。
吸热反应:反应过程中吸收热量的化学反应。
注意:一个化学反应释放能量还是吸收能量与反应条件无关,吸收能量的反应不一定需要加热,而释放能量的反应在常温下也不一定会发生。
2.化学反应中能量变化的实质
[质疑]化学反应可以热、电或光等形式与外界环境进行能量交换,但通常表现为热能变化,吸热或放热。化学反应为什么会发生能量变化呢?
【交流•研讨】实验证明,氢气与氧气反应生成1mol 水蒸气时能量变化过程如下图所示。 破坏1molH 2共价键
H 2
2H
需要吸收436kJ 能量 形成1molH 2O 的共价键
0.5molO 2共价键断裂 要释放930kJ 能量
1/2O2 需要吸收249kJ 能量
所以燃烧 1 mol H2 放出能量为 245 kJ。
【归纳•总结】
在化学反应中,从反应物分子转化为生成物分子的过程中,原子不变,但原子重新结合了。反应物分子的化学键部分或全部遭到破坏,在生成物分子中形成新的化学键。实验证明,破坏旧的化学键时,需要吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间结合成稳定物质而对外释放能量。化学反应吸热或放热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。
3. 化学键与化学反应中能量变化的关系
在化学反应过程中,破坏旧化学键,需要吸收一定的能量来克服原子(或离子) 间的相互作用;形成新化学键时,又要释放一定的能量。因此,在化学反应中,不仅有新物质生成,而且还伴随着能量的变化。若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,整个化学反应的过程就吸收能量;反之,若破坏旧化学键吸收的能量小于形成新化学键释放的能量时,整个化学反应的过程就放出能量。
4. 化学反应能量变化与物质内部能量的关系
当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时,化学反应放出能量,反之,化学反应吸收能量。
总结:从能量变化的角度来说,化学反应过程就是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能) 被“储存”起来;或者说“储存”在物质内部的能量(化学能) 转化为热能、电能或光能等被释放出来的过程。
5. 常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应
①所有的燃烧反应,剧烈的发光放热的化学反应,如木炭、H2、CH4 等在氧气中的燃烧。 ②酸碱中和反应,如 H ++OH -===H2O
③金属与水或酸发生的置换反应,2Al +6H ===2Al3+3H 2↑,Mg +2H ===Mg2+H 2↑ ++++④ 大多数化合反应 ( 除 CO 2 + C 2CO) , 如 H 2 +Cl 2 2HCl 。 ⑤铝热反应,如 2Al +Fe 2O 3 Al 2O 3+2Fe
(2)常见的吸热反应
①消石灰[Ca(OH)2] 与氯化铵固体的反应,如 Ca(OH)2+2NH 4Cl===CaCl2+2NH 3↑+2H 2O 。
②大多数的分解反应,如 NH4Cl
例1. 下列说法中正确的是( )
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. 在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D. 一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
例2. 下列反应中属于吸热反应的是( )
① 液态水汽化 ②将明矾加热变为白色粉末 ③ 浓硫酸稀释
④ 氯酸钾分解制氧气 ⑤ 生石灰跟水反应生成熟石灰
A. ①④
B. ②③ C. ①④⑤ D. ②④ NH3↑+HCl↑。
③以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应,如CO 2 +C 2CO 2
第一节 化学键与化学反应
第二课时 化学键与化学反应中的能量变化
【教材分析】:
(一)知识脉络
在“原子结构和元素周期律”知识的基础上,引导学生进一步探索原子是怎样结合形成物质的。通过对化学键,特别是共价键和离子键概念的建立,使学生在原子、分子的水平上进一步认识物质的构成,揭示化学反应的本质,进而认识化学键与化学反应中能量变化的关系。
(二)知识框架
——旧键的断裂和新键的生成
化学键 有的吸热
每一个化学反应都伴随有能量的改变
有的放热
【教学目标】
㈠知识与技能目标
1、练就化学键的含义,知道离子键、共价键的区别,认识“强烈的相互作用”的意义。
2、知道化学反应中有能量变化和物质变化的根本原因是化学键的断裂和形成 ㈡过程与方法目标
1、学习通过过程分析的方法,运用抽象与概括、对比异同点进行思维加工,形成概念
2、经过具体到抽象、宏观到微观结构的认识,培养想象力和分析推断能力。 ㈢情感态度与价值观目标
1、认识提高燃料的燃烧效率,开发新型清洁能源的重要性,关注能源、环保问题。
2、体验概念的形成过程,感受理论认识的科学美。
3、增强认识科学世界的信心
【重点、难点】
㈠知识上重点、难点
教学难点:化学键、离子键、共价键的含义;化学键与化学反应中物质变化和能量变化的实质。
知识难点:对离子键、共价键的成因和本质的理解。
㈡方法上重点、难点
学习共价键和离子键这些比较抽象的概念,要通过具体事例,提出问题,分层剖析,形成概念。
【教学过程】
[板书]二、化学键与化学反应中的能量变化
1.化学反应中的能量变化
在化学反应中,破坏旧化学键,需要吸收一定的能量来克服原子(或离子) 间的相互作用;形成新化学键时,又要释放一定的能量。因此,在化学反应中,不仅有新物质生成,而且伴随着能量变化。
通过实验观察化学反应中的能量变化(完成课本 P36 活动·探究) 。
放热反应:反应过程中放出热量的化学反应。
吸热反应:反应过程中吸收热量的化学反应。
注意:一个化学反应释放能量还是吸收能量与反应条件无关,吸收能量的反应不一定需要加热,而释放能量的反应在常温下也不一定会发生。
2.化学反应中能量变化的实质
[质疑]化学反应可以热、电或光等形式与外界环境进行能量交换,但通常表现为热能变化,吸热或放热。化学反应为什么会发生能量变化呢?
【交流•研讨】实验证明,氢气与氧气反应生成1mol 水蒸气时能量变化过程如下图所示。 破坏1molH 2共价键
H 2
2H
需要吸收436kJ 能量 形成1molH 2O 的共价键
0.5molO 2共价键断裂 要释放930kJ 能量
1/2O2 需要吸收249kJ 能量
所以燃烧 1 mol H2 放出能量为 245 kJ。
【归纳•总结】
在化学反应中,从反应物分子转化为生成物分子的过程中,原子不变,但原子重新结合了。反应物分子的化学键部分或全部遭到破坏,在生成物分子中形成新的化学键。实验证明,破坏旧的化学键时,需要吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间结合成稳定物质而对外释放能量。化学反应吸热或放热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。
3. 化学键与化学反应中能量变化的关系
在化学反应过程中,破坏旧化学键,需要吸收一定的能量来克服原子(或离子) 间的相互作用;形成新化学键时,又要释放一定的能量。因此,在化学反应中,不仅有新物质生成,而且还伴随着能量的变化。若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,整个化学反应的过程就吸收能量;反之,若破坏旧化学键吸收的能量小于形成新化学键释放的能量时,整个化学反应的过程就放出能量。
4. 化学反应能量变化与物质内部能量的关系
当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时,化学反应放出能量,反之,化学反应吸收能量。
总结:从能量变化的角度来说,化学反应过程就是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能) 被“储存”起来;或者说“储存”在物质内部的能量(化学能) 转化为热能、电能或光能等被释放出来的过程。
5. 常见的放热反应和吸热反应
(1)常见的放热反应
①所有的燃烧反应,剧烈的发光放热的化学反应,如木炭、H2、CH4 等在氧气中的燃烧。 ②酸碱中和反应,如 H ++OH -===H2O
③金属与水或酸发生的置换反应,2Al +6H ===2Al3+3H 2↑,Mg +2H ===Mg2+H 2↑ ++++④ 大多数化合反应 ( 除 CO 2 + C 2CO) , 如 H 2 +Cl 2 2HCl 。 ⑤铝热反应,如 2Al +Fe 2O 3 Al 2O 3+2Fe
(2)常见的吸热反应
①消石灰[Ca(OH)2] 与氯化铵固体的反应,如 Ca(OH)2+2NH 4Cl===CaCl2+2NH 3↑+2H 2O 。
②大多数的分解反应,如 NH4Cl
例1. 下列说法中正确的是( )
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. 在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D. 一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
例2. 下列反应中属于吸热反应的是( )
① 液态水汽化 ②将明矾加热变为白色粉末 ③ 浓硫酸稀释
④ 氯酸钾分解制氧气 ⑤ 生石灰跟水反应生成熟石灰
A. ①④
B. ②③ C. ①④⑤ D. ②④ NH3↑+HCl↑。
③以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应,如CO 2 +C 2CO 2