【新教材精创】6.1.1 化学反应与热能 教学设计（1）-人教版高中化学必修第二册

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第六章　化学反应与能量
第一节　化学反应与能量变化
第1课时　化学反应与热能
作为高中必修阶段的化学课程，本章内容的编写力图在初中化学相关知识的基础上，使学生进
一步加深对化学反应相关知识的了解，初步形成较为全面的认识。学生在初中学习了化学反应中的
物质变化，初步认识了化学反应中的能量变化。在此基础上，本章进一步介绍化学反应中能量变化
的基本知识及其应用，拓展学生原有的化学反应认识视角；另外，本章介绍化学反应速率和限度的
基本知识及其应用，开启认识化学反应的新视角。能量变化侧重介绍热能和电能，并揭示化学反应
中能量变化的本质；速率和限度重点介绍反应速率及其影响因素，并探讨化学反应的调控。教材中
通过多角度认识化学变化和运用化学反应原理解决化学实际问题的例子，使学生在掌握化学反应的
实质、能量变化的本质、反应速率和限度及其调控等学科核心知识的同时，体会科学分析与探究的
方法，认识化学学科价值，感受化学的魅力。
《普通化学课程标准（2017 版）》对这一节的内容要求如下：认识物质具有能量，认识吸热
反应与放热反应，了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。知道化学反应可以实现
化学能与其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度
初步认识原电池的工作原理。体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要
性。
本节内容主要包括化学反应中的热能和电能。对于化学反应中的热能，教材除引出化学反应中
的吸热、放热反应等热量变化现象和概念外，主要是借助化学反应中的热量变化揭示化学反应中能
量变化的本质，并探讨其与社会、生产、生活的联系。其主要内容和思路如下：
1
【学习目标】
1、理解化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成。
2、知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。
3、了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。
【核心素养】
1、宏观辨识：理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量的相对大小。
2、微观探析：从化学键的断裂和形成上认识化学能量与化学变化的本质。
重点：化学反应中能量变化的本质；
难点：化学键断裂和形成简单计算放热反应和吸热反应。
多媒体、镁条、盐酸、八水合氢氧化钡、氯化铵等
【引入】播放生石灰煮鸡蛋视频
【过渡】现代社会中，人类的一切活动（从衣食住行到文化娱乐，从社火生产到学科研究等）都离
不开能量，而许多能量的利用与化学反应中能量变化密切相关。从煤、石油、天然气等提供的热能 ，
到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧 ，
其他化学反应也伴随这放热或吸热现象。
【实验探究】放热反应和吸热反应
【实验6-1】镁和盐酸的反应
在一只试管中加入 2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光
亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化。
现象：镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升。
结论：该反应是放出热量。
2
【实验6-2】Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl
将20g Ba(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl 在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片
上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧
杯。观察现象。
现象：有刺激性气味气体产生；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；用手触摸杯壁
下部，有凉的感觉。
结论：该反应是吸收热量。
【讲解】
一、吸热反应与放热反应
放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应。
常见的放热反应
金属和酸的反应；木炭、氢气、甲烷的燃烧反应；氢气和氯气的化合反；中和反应
吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
常见的吸热反应
氢氧化钡和氯化铵的反应；盐酸和碳酸氢钠的反应；碳与二氧化碳的化合反；
【思考与交流】
化学反应过程中为什么会有能量的变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热
量？
物质中的原子之间是通过化学键相结合的，当化学反应发生时，反应物的化学键断裂要吸收能
量，而生成物的化学键形成要放出能量。
【讲解】
2．化学反应的能量变化的本质
(1) 在1 mol 氢分子中，含有 mol 氢原子，含有 mol H—H 键。
(2) 已知在 25 ℃和101 kPa 条件下，由2 mol H 原子形成 1 mol H—H 键时，放出 436 kJ 的能量。若
要使 1 mol 氢分子变为 2 mol 氢原子时，需要断开 1 mol H—H 键，其能量变化是 。
(3) CH4的结构式是 ，1 mol CH4分子中含有 mol C—H 键。
(4) 在CH4中，断开 1 mol C—H 键要吸收415 kJ 的能量。若要形成 1 mol CH4中的 C—H 键其能量变
3
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