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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。

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