【教学目标】
一、知识目标
使学生了解化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应；介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源和保护环境意识；通过学习和查阅资料，使学生了解我国及世界能源储备和开发；通过布置研究性课题，进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。
二、能力目标
通过对化学反应中的能量变化的学习，培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力，提高自学能力和创新能力。
三、情感目标
在人类对能源的需求量越来越大的现在，开发利用新能源具有重要的意义，借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。
【教学建议】
一、教材分析
本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇，它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际，分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解，使学生在感性认识中对知识深化和总结，同时提高自身的综合能力。
二、教法建议
以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验，内容不多，准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路：影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。
【教学设计方案】
（第三节）化学反应中的能量变化
教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。
教学难点：化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。
教学过程
引入新课：影像：《远古人用火》
过渡：北京猿人遗址中发现用火后的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。
板书：一、化学反应中的能量变化
过渡：化学反应中能量是怎样变化的？
学生分组实验：请学生注意①操作方法②仔细观察实验现象③总结实验结论④写出化学方程式。
（1）反应产生大量气泡，同时试管温度升高，说明反应过程中有热量放出。
化学反应方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑（2）混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起，说明该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰。
化学反应方程式：
Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O结论：
①化学反应中的能量变化主要表现为吸热反应。
化学反应放热反应吸热反应能量的“储存”和“释放”。
②化学反应中的能量守恒：
放热反应：反应物能量高吸热反应：生成物能量高
生成物能量低反应物能量低
放热反应：化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。
如：CH4（g）＋2O2（g）点燃CO2（g）＋2H2O（l）
吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
如：C（s）＋H2O（g）高温CO（g）＋H2（g）
讨论：现代人怎样利用化学反应？
结论：现代人利用化学反应主要是①利用化学反应中释放出的能量②利用化学反应制取或合成新物质。
板书：二、燃料燃烧的条件和环境保护
学生分组讨论：（1）燃料充分燃烧条件？（2）大量使用化石燃料的缺点？
结论：
（1）使燃料充分燃烧需要考虑两点：①燃烧时要有足够多的空气②燃料与空气要有足够大的接触面。
空气不足：①浪费资源②产生大量一氧化碳污染空气，危害人体健康。
空气过量：过量空气会带走部分热量，浪费能源。
增大接触面：改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。
（2）大量使用化石燃料：①能引起温室效应②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭③煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨④煤燃烧会产生大量的烟尘。
板书：三、现代能源结构和新能源展望
讨论：现代人怎样利用化学反应中释放出的能量？
结论：人类所需要能量，绝大部分是通过化学反应产生。主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。
讲述：现代能源结构。
1999年我国化石燃料和水电能源的消耗结构：能源
煤
石油
天然气
水电
比例
76.2%
16.6%
2.1%
5.1%
讲述：我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。
石油储量/1×1010t
天然气储量/1×1010m3
煤炭/1×1010t
北美
5.6
8.4
262.9
西欧
3.4
6.1
99.3
日本
0
0
1.0
前苏联
8.3
42.5
241.0
中东
54
24.2
0
中国
2.4
0.8
99.0
讨论：我国能源结构的缺点和新能源展望（环保、防止能源危机）。学生发表自己的想法。
结论：得出以下结构。
板书设计
化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
二、燃料燃烧的条件和环境保护2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2（放热）
三、现代能源结构和新能源展望Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3＋10H2O（吸热）
（1）常规能源化学反应放热反应吸热反应能量的“储存”和“释放”
（2）新能源阅读：能源与人类进步
【习题精选】
一、选择题
根据以下叙述回答1、2题
能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来获得：2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）
1．下列叙述中错误的是：
A．电能是二级能源B．水力是一级能源
C．天然气是一级能源D．化石燃料是二级能源2．关于用水制取二级能源氢气。以下研究方向不正确的是：
A．通电使水分解产生氢气。
B．设法将太阳聚焦，产生高温使水分解。
C．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气。
D．构成水的氢和氧都是可以燃烧或助燃的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源。
3．根据以下三个反应（其中M、N、P、Q各表示一种元素）：
Ⅰ．NCl2＋P=N＋PCl2
Ⅱ．2MCl3＋3N=2M＋3NCl2
Ⅲ．3QCl2＋2M=2MCl3＋3Q
判断M、N、P、Q的还原性按由强到弱顺序排列正确的是：A．M＞N＞P＞QB．P＞N＞M＞Q
C．Q＞P＞N＞MD．N＞M＞P＞Q
4．在下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是：
A．在氧化还原反应中，甲原子失去电子比乙原子失去的多。
B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强。
C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气，而乙不能。
D．在自然界中甲只有化合态，而乙有游离态。
5．单质X和Y相互反应生成化合物XY（X2＋、Y2-）。现在有以下叙述：（1）X被氧化（2）X是氧化剂（3）X具有氧化性（4）XY既是氧化产物又是还原产物（5）XY中的Y2-具有还原性（6）XY中X2＋具有氧化性（7）Y的氧化性比XY中的X2＋氧化性强。
以上叙述中正确的是：
A．（1）（4）（5）（6）（7）
B．（1）（3）（4）（5）
C．（2）（4）（5）（6）
D．（1）（2）（5）（6）（7）
答案：1 D，2 A、D，3 B，4 C、D，5 A。
二、问答题
（每题有一个或两个选项符合题意）：
1．等质量的氢气比汽油燃烧时放出的热量多三倍。所以氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源。试简述氢气作为未来能源的三个主要优点。
（1）
（2）
（3）。
2．铁粉和硫粉混合后，平铺在横放的试管中，加热试管的一端，反应能自行进行下去，生成硫化亚铁。请写出方程式，并从反应热的角度解释这个反应。
（1）化学方程式；
（2）。
答案：（略）
【典型例题】
例1在相同温度下，下列3个反应放出的热量分别以Q1、Q2、Q3表示，则Q1、Q2、Q3的关系是
（1）2H2（气）＋O2（气）=2H2O（气）＋Q1
（2）2H2（气）＋O2（气）=2H2O（液）＋Q2
（3）H2（气）＋12O2（气）=H2O（气）＋Q3
A．Q1＞Q2，Q2=2Q3B．Q1=Q2=Q3
C．Q1＜Q2，Q3=Q1/2D．无法比较解析：因为水蒸气冷凝为液态水放出热量，当温度不变时，每摩水蒸气冷凝成液态水时放出43.9千焦热，而方程（1）和（3）分别表示2摩和1摩H2燃烧时放出的热量，所以Q3=1/2Q1，故答案C。
例2以下关于化学反应KClO3＋6HCl=KCl＋3Cl2＋3H2O中，电子转移的方向和数目的叙述，正确的是
A．由Cl-1转移Cl＋5，共6e-
B．由Cl-1转移Cl＋5，共5e-
C．由Cl0转移Cl＋5，共6e-
D．由Cl0转移Cl＋5，共5e-
解析：不同价态的同种元素间发生氧化还原反应，其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同的价态，而决不会出现高价态变低，低价态变高的交叉现象。即：高价态（被还原）中间价态（被氧化）低价态由以上规律可知，该化学反应中，KCl中-1价的氯原子只能来自HCl。HCl中6个HCl被氧化成0价的氯原子有5个，而KClO3中＋5价的氯被还原到0价，所以电子转移的数目为5e。综上所述，应选B。
例3把Cl2通入氨水中发生如下反应：3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2↑。当溢出的气体中含有0.28克N2时，问反应中有多少克氨被氧化？
解.3Cl2＋8NH36NH4Cl＋N2↑设被氧化的氨质量为m
NH3=34gN2=28g
m（氨氧化）=0.28 g
m（NH3氧化）=0.34 g
答：反应中有0.34克NH3被氧化。
