第六章第一節(jié)第1課時化學反應與熱能2023-2024學年新教材高一化學必修第二冊同步課堂高效講義配套教學設計（人教版2019，雙選）學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容是“化學反應與熱能”，主要包括化學反應的焓變、化學反應中能量的轉(zhuǎn)化以及相關(guān)的熱化學方程式的書寫。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容與人教版2019年高一化學必修第二冊第六章第一節(jié)有關(guān)，學生在之前已經(jīng)學習了化學鍵的形成與斷裂、物質(zhì)的量的概念以及化學反應的基本類型。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導學生理解化學反應過程中能量的變化，以及如何利用熱化學方程式描述這種能量變化，從而深化學生對化學反應本質(zhì)的理解。核心素養(yǎng)目標1.科學素養(yǎng)：通過學習化學反應與熱能的關(guān)系，培養(yǎng)學生運用化學知識解釋日常生活中的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，提高學生的科學思維能力和科學探究意識。

2.創(chuàng)新實踐：通過書寫熱化學方程式和計算反應焓變，鍛煉學生的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。

3.人文關(guān)懷：引導學生理解化學反應對能源和環(huán)境的影響，培養(yǎng)對社會和環(huán)境的責任感和可持續(xù)發(fā)展觀念。重點難點及解決辦法重點：理解化學反應中的能量變化，掌握熱化學方程式的書寫方法。

難點：反應焓變的計算，以及熱化學方程式中能量變化的正確表達。

解決辦法：

1.通過實例分析，讓學生直觀感受化學反應中能量的吸收或釋放，如燃燒反應、中和反應等。

2.詳細講解熱化學方程式的書寫規(guī)則，包括反應物和生成物的狀態(tài)、焓變的標注等。

3.對反應焓變的計算，采用逐步引導的方式，先讓學生理解反應物和生成物能量的相對高低，再通過實際例題進行計算練習。

4.利用實驗或模擬實驗，讓學生親自體驗化學反應中的能量變化，增強感性認識。

5.設計課后練習題，針對性地鞏固學生對重點知識的理解和運用，對難點進行反復練習和講解，確保學生能夠熟練掌握。教學方法與策略1.采用講授法介紹化學反應與熱能的基本概念，輔以案例研究法分析具體反應中的能量變化。

2.設計小組討論活動，讓學生針對不同類型的化學反應進行分類和能量變化討論。

3.利用實驗法，通過實驗演示化學反應中的熱能變化，增強學生的直觀感受。

4.使用多媒體教學，展示熱化學方程式的動態(tài)書寫過程，幫助學生更好地理解。

5.采用項目導向?qū)W習，讓學生在課后調(diào)查日常生活中能量的轉(zhuǎn)化實例，并在課堂上分享。教學過程1.導入新課

同學們，我們已經(jīng)學習了化學反應的基本類型和化學鍵的形成與斷裂。那么，化學反應中除了物質(zhì)的變化，還有沒有其他的變化呢？今天我們將學習化學反應中的能量變化，這是化學的一個重要方面。

2.知識講解

首先，讓我們來看看化學反應中的能量變化。當化學反應發(fā)生時，反應物和生成物之間的能量會有所不同。這種能量差表現(xiàn)為熱能的變化，我們稱之為焓變。接下來，我將介紹焓變的計算和熱化學方程式的書寫方法。

（1）焓變的概念：焓變是指化學反應過程中，反應物和生成物之間的能量差。它可以是正的，也可以是負的。正焓變表示吸熱反應，負焓變表示放熱反應。

（2）熱化學方程式：熱化學方程式是描述化學反應中能量變化的方程式。它不僅包括了反應物和生成物，還包括了反應過程中的能量變化。書寫熱化學方程式時，需要注意以下幾點：

-反應物和生成物的狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、水溶液）；

-反應熱（焓變）的標注，通常寫在方程式的右邊，前面加上deltaH；

-反應熱的正負號，吸熱反應為正，放熱反應為負。

3.案例分析

現(xiàn)在，讓我們通過幾個例子來分析化學反應中的能量變化。

（1）燃燒反應：燃燒反應是一種常見的放熱反應。例如，當甲烷（CH4）與氧氣（O2）反應時，會生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同時釋放出大量的熱能。我們可以寫出這個反應的熱化學方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890kJ/mol。這里的負號表示這是一個放熱反應。

（2）中和反應：中和反應也是一種常見的放熱反應。當氫氧化鈉（NaOH）與鹽酸（HCl）反應時，會生成水（H2O）和氯化鈉（NaCl），同時釋放出熱能。熱化學方程式為：NaOH(aq)+HCl(aq)→NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.1kJ/mol。

4.實驗演示

（1）準備實驗器材：試管、氫氧化鈉溶液、鹽酸溶液、溫度計。

（2）實驗步驟：

-在試管中加入一定量的氫氧化鈉溶液；

-慢慢加入鹽酸溶液，同時用溫度計攪拌；

-觀察溫度計的變化，記錄最高溫度。

（3）實驗現(xiàn)象：在反應過程中，你會觀察到溫度逐漸上升，這說明反應過程中釋放出了熱能。

5.小組討論

現(xiàn)在，請大家分成小組，討論以下問題：

（1）你們在實驗中觀察到了什么現(xiàn)象？這說明了什么？

（2）如何判斷一個化學反應是吸熱反應還是放熱反應？

（3）在書寫熱化學方程式時，需要注意哪些方面？

6.總結(jié)與反饋

同學們，今天我們學習了化學反應與熱能的關(guān)系，了解了焓變的概念和熱化學方程式的書寫方法。通過實驗演示和小組討論，我們深入理解了化學反應中的能量變化。希望大家能夠在課后通過練習題鞏固所學知識，并在日常生活中注意觀察化學反應中的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。

7.作業(yè)布置

作為課后作業(yè)，請大家完成以下任務：

（1）總結(jié)今天學習的內(nèi)容，寫出化學反應與熱能的關(guān)系、焓變的概念和熱化學方程式的書寫方法；

（2）完成課后練習題，鞏固所學知識；

（3）觀察日常生活中化學反應中的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，記錄下來，下節(jié)課分享。知識點梳理1.化學反應中的能量變化

-化學反應不僅涉及物質(zhì)的變化，還包括能量的變化。

-能量變化可以是熱能、光能、電能等形式。

2.焓變的概念

-焓變（ΔH）是指化學反應過程中系統(tǒng)焓的變化。

-焓變的正負表示吸熱或放熱反應。

3.熱化學方程式

-熱化學方程式描述了化學反應中物質(zhì)和能量的變化。

-書寫熱化學方程式時需注意反應物和生成物的狀態(tài)、焓變的標注。

4.反應熱的計算

-反應熱可以通過反應物和生成物的焓值差計算得出。

-標準摩爾焓變是指在標準狀態(tài)下，1摩爾反應物轉(zhuǎn)化為生成物時的焓變。

5.放熱反應和吸熱反應

-放熱反應：反應過程中釋放熱能，焓變?yōu)樨撝怠?/p>

-吸熱反應：反應過程中吸收熱能，焓變?yōu)檎怠?/p>

6.摩爾焓變的計算

-摩爾焓變是指在恒壓條件下，1摩爾反應物轉(zhuǎn)化為生成物時的焓變。

-計算摩爾焓變需要知道反應物和生成物的摩爾焓。

7.熱化學方程式的平衡

-熱化學方程式中的反應物和生成物的系數(shù)表示摩爾數(shù)。

-平衡常數(shù)與焓變的關(guān)系。

8.反應機理與能量變化

-反應機理描述了化學反應的詳細過程。

-活化能是反應物轉(zhuǎn)化為生成物所需的最小能量。

9.能量守恒定律

-能量守恒定律指出，能量不能被創(chuàng)造或銷毀，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

-在化學反應中，能量的總量保持不變。

10.實際應用

-理解化學反應中的能量變化對于化學反應工程、能源利用和環(huán)境科學等領(lǐng)域至關(guān)重要。

-生活中的燃燒、消化過程等都是化學反應中能量轉(zhuǎn)化的實例。

11.實驗技能

-掌握實驗技能，如溫度的測量、熱量的計算等，以實驗驗證化學反應中的能量變化。

12.安全意識

-在進行涉及能量變化的化學反應實驗時，要注意安全操作，防止事故的發(fā)生。課后作業(yè)1.寫出以下化學反應的熱化學方程式，并標明反應熱：

a)碳的燃燒反應：C(s)+O2(g)→CO2(g)

b)氫氣的燃燒反應：2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)

答案：

a)C(s)+O2(g)→CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol

b)2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol

2.計算以下反應的標準摩爾焓變：

a)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

b)CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)

答案：

a)標準摩爾焓變ΔH=-571.6kJ/mol

b)標準摩爾焓變ΔH=-65.2kJ/mol

3.判斷以下反應是吸熱反應還是放熱反應，并解釋原因：

a)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol

b)C(s)+CO2(g)→2CO(g)ΔH=+172.5kJ/mol

答案：

a)放熱反應，因為焓變?yōu)樨撝担硎痉磻尫艧崮堋?/p>

b)吸熱反應，因為焓變?yōu)檎担硎痉磻諢崮堋?/p>

4.寫出以下反應的平衡常數(shù)表達式，并解釋平衡常數(shù)與焓變的關(guān)系：

a)H2(g)+I2(g)?2HI(g)ΔH=+1.5kJ/mol

b)CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)ΔH=+178.3kJ/mol

答案：

a)K=[HI]^2/[H2][I2]

平衡常數(shù)與焓變的關(guān)系：由于焓變?yōu)檎担磻鼰幔胶獬?shù)隨溫度升高而增大。

b)K=[CO2]/[CaCO3]

平衡常數(shù)與焓變的關(guān)系：由于焓變?yōu)檎担磻鼰幔胶獬?shù)隨溫度升高而增大。

5.利用熱化學方程式計算以下反應的反應熱：

a)2C2H6(g)+7O2(g)→4CO2(g)+6H2O(g)

b)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)

已知：

a)C2H6(g)+7/2O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1560kJ/mol

b)1/2N2(g)+3/2H2(g)→NH3(g)ΔH=-46.1kJ/mol

答案：

a)反應熱ΔH=2*(-1560kJ/mol)=-3120kJ/mol

b)反應熱ΔH=2*(-46.1kJ/mol)=-92.2kJ/mol

請同學們認真完成以上作業(yè)，并檢查答案的正確性。作業(yè)將幫助你們鞏固課堂上學到的知識，并提高解題能力。教學反思今天的課程我們學習了化學反應與熱能的關(guān)系，這是一個非常重要的化學概念，它不僅涉及到化學知識的理解，還與我們的日常生活息息相關(guān)。在授課過程中，我注意到同學們對這部分內(nèi)容表現(xiàn)出不同的理解和掌握程度，以下是我對本次教學的一些反思。

首先，我在課堂上使用了講授法來介紹化學反應與熱能的基本概念，并通過案例研究法來分析具體反應中的能量變化。我發(fā)現(xiàn)這種方法對于大部分同學來說是比較有效的，他們能夠跟隨我的講解思路，理解吸熱反應和放熱反應的區(qū)別。然而，我也注意到一些同學在理解焓變的概念時遇到了困難，他們對于焓變是如何計算的，以及如何與熱化學方程式聯(lián)系起來，感到有些模糊。

為了解決這個問題，我決定在下一節(jié)課上增加一些互動環(huán)節(jié)，比如小組討論和實驗演示。通過小組討論，同學們可以在交流中互相幫助，共同解決問題。而實驗演示則可以讓同學們直觀地看到化學反應中的能量變化，從而加深對概念的理解。

其次，我在課堂上強調(diào)了熱化學方程式的書寫規(guī)則，包括反應物和生成物的狀態(tài)、焓變的標注等。我覺得這一點對于同學們掌握熱化學方程式非常重要。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些同學在書寫時仍然存在一些錯誤，比如忽略了反應物和生成物的狀態(tài)，或者沒有正確地標出焓變。這說明我在講解時可能沒有足夠強調(diào)這些細節(jié)，或者講解的方式?jīng)]有讓同學們完全吸收。

針對這個問題，我計劃在下一節(jié)課上提供更多的書寫練習機會，讓同學們在課堂上就嘗試書寫一些熱化學方程式，并及時給予反饋和糾正。同時，我還會在課后提供一些額外的練