化学能与内能关系教案 .pdfVIP

化学能与内能关系教案

一、教学目标:

1.理解化学能的概念，了解化学能的种类及其单位。

2.理解物质的内能概念，掌握内能的计算方法。

3.了解化学热力学第一定律的基本内容，掌握内能变化的计

算方法。

二、教学重点:

1.化学能概念的理解。

2.内能概念的理解与计算。

三、教学难点:

1.内能的概念及其变化的计算方法。

2.化学热力学第一定律的基本内容及内能变化的计算方法。

四、教学方法:

讲授、实验、分组讨论。

五、教学过程:

Step1：引入

第1页共5页

化学能一直是研究热力学和化学反应过程的重要内容之一。在本

节课中，我们将会学习到化学能的种类和计量单位，以及物质内部强

度的体现——内能。

Step2：概念解析

1.化学能的种类

化学能主要可以分为化学键能和化学反应能。化学键能是指分子

中各原子之间的共价键所具有的能量，而化学反应能则是指在化学反

应中由原子之间键的变化所释放或吸收的能量。

2.化学能的计量单位

化学能的计量单位有焦耳（J）和卡路里（cal）两种。其中，焦

耳是一个国际单位，即在1秒钟内、1牛的力量作用下，物体所移动1

米距离时，所需的能量。而卡路里则是指在1克水中，升高1摄氏度

所需的能量。

3.内能的概念

内能是指物质分子的平均动能和相互作用能之和，用U表示。内

能的大小不仅取决于物质的种类和数量，还与其内部相互作用和形态

有关。其具体计算方法为U=KE+PE，其中KE表示分子的平均动能，PE

则表示分子之间相互作用的能量。

第2页共5页

Step3：实验探究

1.实验目的

观察化学反应能的转化过程，探究化学反应能与内能的关系。

2.实验原理

当化学反应发生时，吸热反应吸收了周围环境中的热能，使反应

溶液的温度下降，而放热反应则释放了热能，使反应溶液的温度升

高。

3.实验步骤

（1）分别将二氧化碳和氢氧化钠溶液混合，观察溶液温度变化情

况。

（2）分别将硝酸和氨水溶液混合，观察溶液温度变化情况。

4.实验结果

（1）二氧化碳和氢氧化钠溶液混合时，溶液温度下降。

（2）硝酸和氨水溶液混合时，溶液温度升高。

5.实验分析

第3页共5页

实验结果表明，不同的化学反应会释放或吸收不同量的热量，而

其释放或吸收的热量就是化学反应能。同时，化学反应能的变化会导

致物质内部的热能变化，进而影响其内能的大小。

Step4：拓展应用

1.化学热力学第一定律

化学热力学第一定律是指能量是相对不变的，在一个封闭系统

内，热力学系统所吸收的热量等于所产生的功加上热力学系统内能的

变化。

2.内能变化的计算

当物质发生化学反应时，其内能会相应地发生变化。其大小与反

应前后分子内部相互作用能的变化有关。

内能变化ΔU=Q-PΔV，其中Q表示热量、P表示压力、ΔV表示

体积变化。

Step5:小结

在本节课中，我们学习了化学能的概念和计量单位、内能的概念

及其变化的计算方法、以及化学热力学第一定律的基本内容。同时，

通过实验探究，我们进一步理解了化学反应能与内能的关系。

六、教学反思:

第4页共5页

通过本次教学，使学生掌握了化学能和内能等基本概念。通过实

验探究，学生对化学反应能与内能的关系有了更深层次的理解。在讲

解过程中，我注意通过举例和实验，让学生能够更加直观地理解和感

受化学能和内能的概念，使学生在学习中有所启发，在思考和探究中

不断掌握和提高自己的能力。

第5页共5页