高一化學必修二第二章教案

高一化學必修二第二章教案：第一節

教材分析：

本章共三節，可分爲兩個部分——化學反應和能量、化學反應速率和限度，它們都屬於化學反應原理範疇，是化學學科最重要的原理性知識之一，也是深入認識和理解化學反應特點和進程的入門性知識。同時，它們又是在社會生產、生活和科學研究中有廣泛應用的知識，是對人類文明進步和現代化發展有重大價值的知識，與我們每個人息息相關。因此，化學能對人類的重要性和化學反應速率、限度及條件控制對化學反應的重要性，決定了本章學習的重要性。

國中化學從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識，而在選修模塊“化學反應原理”中，將從科學概念的層面和定量的角度比較系統深入地學習化學反應和能量、化學反應速率和化學平衡的原理。因此，本章內容既是對國中化學相關內容的提升與拓展，又是爲選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。

通過化學能與熱能、電能的相互轉化及其應用的學習，學生將對化學在提高能源的利用率和開發新能源中的作用與貢獻有初步認識;通過對新型化學電源開發利用的介紹，學生將對化學的實用性和創造性有更多的體會;通過對化學反應速率和限度的討論，學生將從原理上加深對化學反應條件的認識。這些都會增進學生對化學的興趣和情感，體會化學學習的價值。

由於本章內容在國中化學、高中必修模塊和選修模塊中均有安排，體現了學習的階段性和層次性，在具體內容上前後還有交叉和重疊，因此，教師在教學時要充分注意到這一點。既要加強教學內容與實際的聯繫，體現化學的實用性和重要性，又要注意知識的前後聯繫和階段性、漸進性，把握教材內容的深度、廣度，防止任意拓寬加深，增加學生負擔。

第一節 化學能與熱能

第1課時

教學目標：

1、通過實驗知道化學反應中能量變化的主要表現形式，能根據事實判斷吸熱反應、放熱反應，能說出中和熱的涵義。

2、通過實驗探究體驗科學研究的一般過程，瞭解科學研究的基本方法。

3、通過實驗發展學習化學的興趣，進一步形成交流、合作、反思、評價的學習習慣。

重點難點：吸熱反應、放熱反應、中和熱等基本概念。

教學過程：

[創設問題情景]

在一支試管中放入一小塊生石灰，加入少量水，讓學生觀察實驗現象，再讓學生用手觸摸試管外壁，然後要求學生回答觀察到了什麼現象?觸摸試管外壁時有何感覺?說明什麼問題?並要求學生寫出反應方程式。

[結論]

生石灰與水反應生成糊狀的氫氧化鈣，試管發燙，說明反應放出了熱能。

[設問]

熱能是能量的一種表現形式。那麼，除剛纔的這個反應，其它的化學反應過程中是不是也會有能量變化呢?其表現形式又是怎樣的?根據你已有的知識經驗舉例說明。

[學生舉例、說明]

[歸納小結]

物質在發生化學反應的同時還伴隨着能量的變化，這些能量變化通常又表現爲熱量的變化。

[設疑]

那麼，化學變化中熱量變化的具體形式又有哪些呢?這將是我們本節課研究的主要內容。下面我們通過實驗來進行研究、探討，從中我們還可以瞭解到科學研究的一般過程和方法。

[學生分組實驗]

見教材實驗2-1。

[思考與討論]

用眼睛不能直接觀察到反應中的熱量變化，那麼，你將採取哪些簡單易行的辦法

來了解反應中的熱量變化?各有什麼優缺點?

[反思、交流與評價]

1、實驗過程中，你自己最滿意的做法是什麼?最不滿意的做法是什麼?

2、在思考、討論的過程中，其他同學給了你哪些啓示?你又給了他們哪些啓示?

[演示實驗]

見教材實驗2-2

[思考與討論]

1、通過觀察實驗現象，你得出了哪些結論?寫出反應方程式。

2、你覺得做這個實驗時需要注意哪些問題?還可以做哪些改進?實驗中對你最有

啓發的是什麼?

[小結]

化學反應中的能量變化經常表現爲熱量的變化，有的放熱，有的吸熱。

[設疑]

通過前面的學習，我們知道燃燒反應、金屬與酸的反應是放熱的，而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是吸熱的，那麼，作爲一類重要而常見的反應，酸與鹼的中和反應是放熱的還是吸熱的呢?下面，請同學們自己通過實驗來揭開這個祕密。

[學生分組實驗]

建議按教參P22頁的三組對比實驗進行。

[討論與交流]

1、通過實驗，你得出什麼結論?如何解釋?

2、通過這個實驗，你學到了哪些知識?學會了哪些研究方法?

3、要明顯的感知或測量反應中的熱量變化，實驗中應注意哪些問題?如何減小你與同組同學的實驗結果的差異?

4、聽完其他小組的彙報，發現他們的哪些做法比你們好?哪些不如你們的好?你現在是否又有了新的想法?假如要讓你設計一個能較準確地測量反應中熱量變化的裝置，它的大體構造是怎樣的，你可以和同學交流探討共同確定。

[教師講解]

1、中和反應都是放熱反應。

2、三個反應的化學方程式雖然不同，反應物也不同，但本質是相同的，都是氫離

子與氫氧根離子反應生成水的反應，屬於中和反應。由於三個反應中氫離子與氫氧根離子的量都相等，生成水的量也相等，所以放出的熱量也相等。

3、中和熱：酸與鹼發生中和反應生成1mol水所釋放的熱量稱爲中和熱。

4、要精確地測定反應中的能量變化，一是要注重“量的問題”，二是要最大限度地

減小實驗誤差。

[總結]

本節課我們結合已有的知識經驗，以實驗爲主要的研究手段，初步探討了化學反應中的能量變化及其主要形式。相信通過學習，同學們會有許多收穫。但是，隨着學習的深入，也必然會有更深層次的問題涌現出來，比如：化學反應中爲什麼伴隨有能量的變化?爲什麼有的反應放熱，有的反應吸熱?如何來合理地表達反應中的能量變化?等等。這些問題我們將在下一節課上進一步探討。

補充練習

1、下列反應中屬吸熱反應的是 ( )

A 鎂與鹽酸反應放出氫氣 B 氫氧化鈉與鹽酸的反應

C 硫在空氣或氧氣中燃燒 D Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl反應

2、下列說法不正確的是 ( )

A 化學反應除了生成新物質外，還伴隨着能量的變化

B 放熱反應不需要加熱即可發生

C 需要加熱條件的化學反應都是吸熱反應

D 1mol硫酸與足量氫氧化鈉發生中和反應生成水所釋放的熱量稱爲中和熱。

3、城市使用的燃料，現大多爲煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是CO、H2的混合氣體，它由煤炭與水蒸氣在高溫下反應制得，故又稱水煤氣。試回答：

(1) 寫出製取水煤氣的主要化學方程式————————————，該反應是——————反應(填吸熱、放熱)。

(2) 設液化石油氣的主要成分爲丙烷(C3H8 ),其充分燃燒後產物爲CO2和 H2O，試比較完全燃燒等質量的C3H8及CO所需氧氣的質量比。

4、比較完全燃燒同體積下列氣體需要的空氣體積的大小：

天然氣(以甲烷計)、石油液化氣(以丁烷C4H10計)、水煤氣(以CO、H2體積比1：1計)

5、兩位同學討論放熱和吸熱反應。甲說加熱後才能發生的化學反應是吸熱反應，乙說

反應中要持續加熱才能進行的反應是吸熱反應。你認爲他們的說法正確嗎?爲什麼?

5.略

第一節 化學能與熱能

第2課時

教學目標：

1、能從化學鍵的角度理解化學反應中能量變化的主要原因，初步學會熱化學方程式的書寫。

2、能從微觀的角度來解釋宏觀化學現象，進一步發展想象能力。

2、通過化學能與熱能的相互轉變，理解“能量守恆定律”，初步建立起科學的能量觀，

加深對化學在解決能源問題中重要作用的認識。

重點難點：

1.化學能與熱能的內在聯繫及相互轉變。

2.從本質上理解化學反應中能量的變化，從而建立起科學的能量變化觀。

教學過程：

[導入]

通過上節課的學習，我們對化學反應中的能量變化有了初步的認識，知道了反應中

的能量變化通常表現爲熱量的變化——放熱或者吸熱，也瞭解了中和熱的概念。那麼，很多同學也許會有這樣一些疑問：化學反應中爲什麼會有能量變化?爲什麼不同反應的熱效應不同?本節課，我們將圍繞這些問題，先從微觀和宏觀的角度來揭示這些祕密，然後介紹反應中熱效應的表示方法，最後再談談化學在能源開發、利用中的作用和地位。

[創設問題情景]

氫氣和氯氣的混合氣體遇到強光會發生什麼現象?爲什麼?

[學生思考、討論]

氫氣和氯氣的混合氣體遇到強光會發生爆炸。這是因爲反應在有限的空間裏進行，放出大量的熱，使周圍氣體急劇膨脹。

[進一步思考]

反應中的熱量由何而來? 氫氣和氯氣反應的本質是什麼?

[學生思考、討論]

從化學鍵角度分析氫氣和氯氣反應的本質。

[教師補充講解]

化學反應的本質是反應物中化學鍵的斷裂和生成物中化學鍵的形成。化學鍵是物質內部微粒之間強烈的相互作用，斷開反應物中的化學鍵需要吸收能量，形成生成物中的化學鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應的本質是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開，氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H鍵，1mol Cl2中含有1mol Cl-Cl鍵，在25℃和101kPa的條件下，斷開1molH-H鍵要吸收436kJ的能量，斷開1mol Cl-Cl鍵要吸收242 kJ的能量，而形成1molHCl分子中的H-Cl鍵會放出431 kJ的能量。這樣，由於破壞舊鍵吸收的能量少於形成新鍵放出的能量，根據“能量守恆定律”，多餘的能量就會以熱量的形式釋放出來。

[歸納小結]

1、化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。

2、能量是守恆的。

[練習反饋]

已知拆開1molH2中的化學鍵要吸收436kJ的能量，拆開1molO2中的化學鍵要吸收496 kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O鍵要放出463 kJ的能量，試說明2H2+O2=2H2O中的能量變化。

[講解]

剛纔我們從微觀的角度分析了化學反應中能量變化的主要原因，那麼，又怎樣從宏觀的角度來判斷一個反應到底是放熱還是吸熱的呢?各種物質中都含有化學鍵，因而我們可以理解爲各種物質中都儲存有化學能。化學能是能量的一種形式，它可以轉化爲其他形式的能量。不同物質由於組成、結構不同，因而所包含的化學能也不同。在化學反應中，隨着物質的變化，化學能也隨之改變，如H2 與Cl2、O2的反應。那麼，一個化學反應吸收能量還是放出能量是由什麼決定的呢?

[學生討論、交流]

1、一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量取決於反應物

的總能量和生成物的總能量的相對大小。

2、畫出反應物、生成物總能量的大小與反應中能量變化的關係示意圖。

[思考與分析]

甲烷燃燒要放出熱量，水電解產生氫氣和氧氣，試從化學鍵和物質所含能量的角

度分析氣原因，並說明反應過程中能量的轉變形式。

[提出問題]

前面我們通過對具體反應的分析，從微觀和宏觀兩個角度探討了化學反應中能量變化的主要原因，知道了化學能和其它能量是可以相互轉變的，還知道化學反應中能量變化通常表現爲熱量的變化。那麼，怎樣把物質變化和熱量變化統一地表達出來呢?你可以在和同學討論的基礎上提出自己的想法，並對其他同學提出的表達方式作出評價。

[教師講解]

熱化學方程式的含義及朗讀和書寫的注意點

[練習反饋]

乙炔( C2H2)氣體在氧氣中完全燃燒會放出大量的熱，形成高溫火焰，可以用於焊

接或切割金屬。已知0。5 mol乙炔完全燃燒生成液態水會放出649 kJ的熱量，試寫出

反應的熱化學方程式，並計算1Kg乙炔完全燃燒放出的熱量。

[教師講解]

乙炔是一種重要的烴類，煤、石油、天然氣的主要成分也是各種烴類，它們在燃燒

時都會放出大量的熱，所以煤、石油、天然氣在能源中扮演了極爲重要的角色，對促進

人類社會的發展具有重要的作用。

[閱讀相關圖片、資料或播放錄像]

[思考、交流]

根據你的經驗體會，談談你對當前能源利用、開發及能源危機的看法。

[總結]

化學反應伴隨能量變化是化學反應的一大特徵。我們可以利用化學能與熱能及其它

能量的相互轉變爲人類的生產、生活及科學研究服務。化學在能源的開發、利用及解決

日益嚴重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用，同學們平時可以通過各種渠道來關心、瞭解這方面的進展，從而深切體會化學的實用性和創造性。

補充練習：

1、下列說法不正確的是 ( )

A 化學反應除了生成新物質外，還伴隨着能量的變化

B 物質燃燒和中和反應均放出熱量

C 分解反應肯定是吸熱反應

D 化學反應是吸熱還是放熱決定於生成物具有的總能量和反應物具有的總能量

2、已知金剛石在一定條件下轉化爲石墨是放熱的。據此，以下判斷或說法正確的是( )

A 需要加熱方能發生的反應一定是吸熱反應 B 放熱反應在常溫下一定很容易發生

C 反應是放熱還是吸熱，必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小

D吸熱反應在一定條件下也能發生

3、有專家指出，如果將燃燒產物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構想能夠成爲現實，則下列說法中，錯誤的是 ( )

A 可消除對大氣的污染 B可節約燃料

C 可緩解能源危機 D此題中的CH4、CH3OH、NH3等爲一級能源

4、已知破壞1mol N≡N鍵、H-H鍵和N-H鍵分別需要吸收的能量爲946kJ、436kJ、391kJ。試計算1molN2(g)和3 molH2(g)完全轉化爲 NH3(g)的反應熱的理論值，並寫出反應的熱化學方程式。

5、“用天然氣、煤氣代替煤炭作爲民用燃料”這一改變民用燃料結構的重大舉措，具有十分重大的意義。請分析其優點，並將你的觀點和同學討論交流。

(江蘇省海門中學 施紅專)

答案：1.C 3.B 4. 92KJ N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92KJ/mol

高一化學必修二第二章教案：第二節

第1課時

教學目標：

1、通過實驗探究原電池中發生的反應，認識化學能轉化爲電能的基本原理。

2、學會分析、推理、歸納和總結的邏輯思維方法，提高發現問題、分析問題和解決問

題的能力。

3、通過實驗和小組合作學習，體驗科學探究過程。

4、瞭解各類電池在生產、生活實際中的應用，認識化學的價值。增強環保意識。

重點難點：初步瞭解原電池的概念、原理、組成及應用。

通過實驗探究從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質及原電池的構成條件。

教學過程

[創設問題情景]

電能是現代社會最清潔、也是最重要的二次能源，人類生產、生活的各個方面都離不開它。而火力發電又在電能生產中佔有相當大的比重，是電能最主要的來源。

[播放錄像或展示圖片]

[提問]

燃燒的本質是什麼?火力發電中能量的轉化方式是怎樣的?火力發電又有哪些優

點和缺點呢?

[學生討論、分析]

[激疑]

針對火力發電的缺點，能否通過某些方式將化學能直接轉化爲電能呢?

[分組實驗探究]

鋅銅原電池原理

實驗1：把一塊鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯裏。

實驗2：用導線將鋅片和銅片連起來。

實驗3：在導線中接入一個靈敏電流計。

將實驗中觀察到的現象和自己的結論記錄下來。

[學生交流、討論]

1、實驗1和實驗2中的現象有何不同?是什麼原因造成的?

2、鋅片和銅片用導線連接後插入稀硫酸中，銅片表面有氣泡產生，你認爲這種氣體可能是什麼?鋅片和銅片上可能分別發生什麼反應?如何證明?

1、靈敏電流計的指針發生偏轉，說明有電流通過，你如何解釋這一現象?該裝置的

正負極分別是什麼?請你再設計一個實驗證明之。

[教師補充講解]

原電池的定義;鋅銅原電池的工作原理;電極反應式及電池總反應式的書寫。

[設疑]

通過剛纔的實驗我們可以體會到，化學能在原電池裝置中可以直接轉化爲電能，

那麼，符合什麼條件的裝置才能構成原電池呢?

[分組實驗探究]

原電池的構成條件。見教師用書P29頁。

[交流討論、歸納總結]

原電池的構成條件：1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬

導體)構成電極。

2、電解質溶液。

3、構成閉合迴路。

4、能發生自發的氧化還原反應。

[反思與評價]

在剛纔的分組實驗中，同伴或其他組的同學的哪些做法對你有啓發?你又提出了

哪些好的思路?根據提供的儀器、藥品，你現在還能設計出其它的原電池裝置嗎?

[實踐活動]

製作水果電池

[小結]

通過前面的兩組分組實驗，我們瞭解了原電池的工作原理和構成條件，同學們對

於通過實驗來進行化學研究的思路、方法也一定有了更深的體會。爲了滿足生產、生活、

科學研究等各方面的需要，科學家尤其是化學家根據原電池原理設計出了許許多多形狀

各異、用途不同的實用電池，極大地方便了我們的生活，也有力地促進了科學的發展。

那麼，你所知道的電池有哪些呢?

[學生舉例]

[教師引導學生分析]

常見電池的組成和工作原理。

[鞏固練習]

相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎?爲什麼?假

如要求你設計實驗來證明你的觀點，你的實驗方案是怎樣的?證據和結論又是什麼?

補充練習

1、根據Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應原理設計一個原電池，當Zn爲負極時，正極可以選用的金屬材料是：

A 鎂 B 石墨 C 鋁 D 鉛

2、X、Y、Z都是金屬，把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出， X 與Y組成原電池時，Y爲電池的負極，X、Y、Z三種金屬的活潑性順序爲： ( )

A X>Y>Z B X>Z>Y C Y>X>Z D Y>Z>X

3、電工操作規程中規定不能把銅導線與鋁導線連接在一起，其中的化學原理是──────

──────。

4、市場上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等，熱敷袋啓

用前，用塑料袋和空氣隔絕，啓用時打開塑料袋，輕輕揉搓就會放出熱量。試回答下列

問題：

(1) 熱敷袋產生熱量的來源是

(2) 炭粉的主要作用是

(3) 加入NaCl的作用是

5、生活中，有些金屬製品在使用一段時間後會失去表面的光澤，嚴重的會變得鏽跡斑斑影響使用，尤其是鋼鐵製品在潮溼的空氣裏很容易生鏽，你知道這是什麼原因嗎?試結合生活實際討論防止鋼鐵生鏽的方法。

答案： 2.C 餘略

第二節 化學能與電能

第2課時

教學目標：

1、通過實驗探究認識電解和電鍍的基本原理，進一步學習電極反應式的書寫。

2、能從能量轉化、裝置、電極反應等方面區別電解反應和原電池反應，進一步體驗科學探究的過程，掌握基本的研究方法，提高分析問題、解決問題的能力。

3、初步瞭解電解在生產和生活中的應用，感受化學在促進社會發展、提高人們生活質量中的重要作用。

重點難點：電解和電鍍的原理。

電解的電極反應式及總反應式。

教學過程：

[創設問題情景]

在國中裏我們就學過水的電解，知道把電流通過水就能製得氫氣和氧氣。事實上，

電流也能使其他很多物質發生反應，比如，工業上利用電解飽和食鹽水的方法來生產

燒鹼、氫氣和氯氣，利用電解熔融的氧化鋁來生產金屬鋁。那麼，電流是怎樣使各種

物質發生反應而獲得我們所需要的物質的呢?這節課我們就將通過實驗探究來了解電

解的原理。

[實驗探究]

在教師指導下，讓學生用下面介紹的簡易裝置進行電解實驗，並交流討論實驗結

果。

1、取一段約2釐米長的棉線，置於大片玻璃片上，用3滴食鹽水將整根棉線潤溼。

然後在其左右兩邊各加數滴食鹽水溶液，再在兩端各滴加1滴酚酞試液。

2、將兩隻鱷魚夾分別夾住棉線兩端，用導線把鱷魚夾分別與直流電源相連，約15

—20s後，觀察發生的現象。

3、在沒有顯示紅色的一端滴加一滴碘化鉀澱粉溶液。

[交流討論]

將記錄下來的實驗結果進行討論。

實驗1—食鹽水滴加酚酞試液沒有顏色變化。

實驗2—通電後，跟電源負極相連的一端溶液呈紅色，並有細小的氣泡產生，說明

氫氧根濃度增大。

實驗3—與電源正極相連的一端滴加碘化鉀澱粉溶液後溶液呈藍色，證明有氯氣產

生。

[教師補充講解]

1、電解反應中的能量轉化方式及電解池的構成條件。

2、陰陽極發生的反應(電解原理)及電極反應式、總反應式。

[觀看錄像或展示圖片]

氯鹼工業

[設問]

假如用石墨作電極，用氯化銅溶液代替氯化鈉溶液，進行電解，在陰陽極上各發生

什麼反應?如何證明你的結論?

[交流討論]

[歸納小結]

電解反應的本質是電解質溶液在電流的作用下，在兩極發生氧化還原反應。

[提問]

假如把剛纔的實驗裝置改動一下，用粗銅作陽極，用精銅作陰極，用氯化銅溶液作

電解質溶液進行電解，兩極反應又是怎樣的?

[交流討論]

[教師說明]

銅的電解精煉及其價值。

[交流討論]

某同學根據他所學的知識設計了一個實驗，他用銅作陽極材料，鐵作陰極材料，電

解硫酸銅溶液，請你幫他分析兩極及溶液中發生的變化，說明理由及該實驗可能的實用

價值。

[教師補充說明]

電鍍的原理及其應用。

[實物展示]

各種電鍍產品。

[比較總結]

原電池與電解池的區別與聯繫(從裝置構成、能量轉化方式、兩極反應等幾個角度)。

[鞏固練習]

分析用惰性電極電解硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液時兩極發生的反應，

寫出電極反應式和電解總反應式。

補充練習

1、在原電池和電解池的電極上所發生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是( )

A 原電池的正極和電解池的陽極所發生的反應

B 原電池的正極和電解池的陰極所發生的反應

C 原電池的負極和電解池的陽極所發生的反應

D 原電池的負極和電解池的陰極所發生的反應

2、用電解水的方法分析水的組成時，需加入一些物質以增強水的導電性，一般不宜加

入的物質是 ( )

A Na2SO4 B NaCl C CuSO4 D KOH

3 、已知金屬M中混有金屬P，電解精煉M，P以單質形式沉積於陽極下面的泥中，M、

N組成原電池，M爲正極，則M 、N、P三中金屬活動性順序爲： ( )

A P>M>N B N>P>M C P>M>N D N>M>P

4、下列關於銅電極的敘述中錯誤的是： ( )

A 銅鋅原電池中銅是正極。 B 用電解法精煉銅時，粗銅做正極。

C 在鍍件上鍍銅時，可用金屬銅作陽極

D 電解稀硫酸制氫氣、氧氣時，銅作陽極。

5、如圖所示，A爲一張浸透澱粉碘化鉀溶液並滴有酚酞試劑的濾紙，a、b 爲兩張緊貼

濾紙上的Pt片，並用導線與直流電源 M、N相連，通電後,在a

周圍觀察無色溶液變爲藍色。

(1) 電源哪一極是正極?

(2) b周圍可觀察到什麼現象?爲什麼?

答案： 3.D 4.D 5.(1)M (2)溶液變成紅色，因爲b極周圍H+減少，導致pH增大。