蘇教版高中化學專題2化學反應與能量轉化

專題2化學反應與能量轉化高中化學學科教學指導意見[化學2]整理ppt一、專題2教材分析二、專題2教學要求解讀三、專題2教學方法建議整理ppt化學反應與能量轉化化學反應速率與化學反應限度化學反應中的熱量化學能與電能的轉化太陽能、生物質能和氫能的利用化學反應速率（表示方法及影響因素）化學反應的限度（化學平衡）化學反應中的熱量變化（放熱反應、吸熱反應、熱化學議程式）燃料燃燒釋放的熱量化學能轉化為電能（原電池）化學電源(組成與原理)電能轉化為化學能（電解）太陽能的利用生物質能的利用氫能的開發(fā)與利用一、專題2教材分析

----教材知識結構整理ppt特點：通過生產、生活現象與實驗事實的概括、抽象形成結論一、專題2教材分析

----第一單元教材內容結論：溫度、催化劑、濃度對速率影響化學實驗：鎂條和鐵片分別與鹽酸反應結論：化學反應速率有快慢化學實驗：過氧化氫在不同條件下的分解反應化學實驗：碘化鉀與氯化鐵，結論：可逆反應、化學平衡化學反應速率與限度第一單元整理ppt特點：從生產生活中的現象引出問題，通過討論分析獲得知識，再應用于生產生活實際一、專題2教材分析

----第二單元教材內容生活：燃料燃燒放熱實際應用：提高燃料利用率、合理使用化石燃料認識放熱和吸熱反應問題解決：不同燃料燃燒放出的熱量不同反應熱的表示：熱化學方程式結構解釋：反應中化學鍵的破舊立新

化學反應中的熱量第二單元整理ppt特點：從生活經驗引出課題，通過實驗分析了解基本原理和原理的實際應用。一、專題2教材分析

----第三單元教材內容實驗：銅－鋅電池分析：銅－鋅電池中電流產生的原因從電鍍、電解應用了解電能可以轉化為化學能得到結論：原電池將化學能轉化為電能應用：自制簡易電池拓展：化學電源化學能與電能的轉化第三單元整理ppt特點：從社會熱點問題---能源緊缺與潔凈能源開發(fā)----引出課題，綜合已有知識，通過討論分析了解太陽能、生物質能的利用方式，了解氫能的獲得與利用途徑。一、專題2教材分析

----第四單元教材內容當代面臨的化石燃料與能源問題自然界、人類怎樣利用太陽能氫能的獲得與利用途徑生物質能利用的途徑認識化學科學在能源開發(fā)中的作用太陽能、生物質能、氫能的利用第四單元整理ppt一、專題2教材分析

----教材內容總評內容特點：教材從生產、生活事例出發(fā)，通過實驗探究，幫助學生了解化學反應的速率、限度，反應中的能量轉化及其應用。《化學反應與能量的轉化》的教學，不僅承擔著本專題具體化學知識的教學任務，還具有整合、發(fā)展學生對化學反應認識的作用。通過本專題的學習，學生將初步能夠從宏觀與微觀、定性與定量、快慢與限度、本質與現象、積極應用與負面影響、能量轉化等方面，多角度、多層面地認識化學反應------促進學生對物質變化的完整認識。

編寫思路：教材首先從動力學的角度簡單分析了化學反應的快慢和反應的限度，然后從熱力學的角度簡述化學反應中的能量變化，并結合化學能與電能相互轉化，聯系新能源的開發(fā)和利用，闡述了能源科學發(fā)展與化學學科的關系。

整理ppt一、專題2教材分析

----教材內容總評對物質變化的認識:觀察物質變化的現象(顏色、狀態(tài)等)對物質變化進行分類(物理變化和化學變化)探究物質的化學變化分析物質的物理變化物質的變化能量的變化微粒間的重新組合化學鍵發(fā)生變化能量的轉化化學能熱能電能變化的快慢和限度整理ppt一、專題2教材分析

----與化學反應原理（選修）的關系

本專題主要內容化學反應原理中相關知識第一單元化學反應速率化學反應的限度

化學反應速率表示方法；濃度、壓強、溫度、催化劑及其它因素對化學反應速率的影響?；瘜W反應方向的判斷；化學平衡狀態(tài)；化學平衡常數；濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響。

第二單元化學反應中的熱量變化燃料燃燒釋放的熱量化學反應的焓變；反應熱的測量與計算(蓋斯定律)。能源的充分利用。

第三單元化學能轉化為電能化學電源電能轉化為化學能原電池的工作原理（半電池反應，電池反應）?；瘜W電源（介紹常見化學電池的工作原理）。電解池的工作原理及應用。第四單元太陽能的利用生物質能的利用氫能的開發(fā)與利用

無★加深對模塊1中相關知識的理解，在有機、實驗、生活、技術等模塊中的拓展。整理ppt一、專題2教材分析

----教材的地位與作用

1、本專題內容主要分為兩個部分----化學反應與能量、化學反應速率和限度，都屬于化學反應原理范疇，是化學學科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，本專題內容又是在社會生產、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(fā)展有重大價值的知識，與我們每個人息息相關。化學能對人類的重要性和化學反應速率、限度及其條件控制對化學反應的重要性，決定了本專題學習的重要性。

重要知識承上啟下體會價值整理ppt一、專題2教材分析

----教材的地位與作用2、在初中科學中，從燃料的角度初步學習了“化學與能源”的一些知識，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(tǒng)深入地學習化學反應與能量、化學反應速率和化學平衡的原理。本專題內容既是對初中自然科學相關內容的提升與拓展，又是為選修“化學反應原理”奠定必要的基礎。整理ppt一、專題2教材分析

----教材的地位與作用3、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(fā)新能源中的作用與貢獻有初步認識；通過新型化學電源開發(fā)利用的介紹，學生將對化學的實用性和創(chuàng)造性有更多的體會；通過對化學反應速率和限度的討論，學生對化學反應的條件將從原理上加深認識。這些都會增進學生對化學科學的興趣與情感，體會化學學習的價值。整理ppt二、專題2教學要求解讀總體情況：

課程標準關于化學反應能量及化學反應速率與限度的內容在初中自然科學、高中必修模塊和選修模塊中均有安排，既有學習的階段性，又有必修、選修的層次性，在具體內容上前后還有交叉和重疊，學生概念的形成和發(fā)展呈現一種螺旋式上升的形態(tài)。根據課程標準，關于化學反應中能量變化的原因，在此只指出了化學鍵的斷裂和形成是其主要原因，并籠統(tǒng)地將反應吸收或放出能量歸結為反應物的總能量與生成物的總能量的相對高低，同時要求知道化學能與電能是可以相互轉化的，并在生產和生活中有廣泛的應用，但不予深究。

整理ppt二、專題2教學要求解讀

----第一單元教學要求第一單元化學反應速率與反應限度基本要求

①了解化學反應速率及其簡單計算。②認識影響化學反應速率的因素，并能解釋有關現象。③認識可逆反應的進行有一定的限度。④知道可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態(tài)。⑤了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用。

發(fā)展要求

①能比較用不同物質表示的化學反應速率大小。②化學平衡狀態(tài)的特征及判斷方法。說明

本單元對化學平衡的移動不作要求，相關內容將在《化學反應原理》中學習。整理ppt二、專題2教學要求解讀

----第一單元教學要求化學反應速率及其影響因素，是通過實例和實驗使學生形成初步的認識，有關計算只要求根據反應速率的表示方法進行簡單的求算，及同一反應中不同物質間反應速率的相互換算。外界因素對反應速率的影響是通過實驗和生活體驗感性地說明的，只要能解釋一些簡單的問題就可以了，不要求從活化分子、有效碰撞等概念來理解?；瘜W反應的限度雖涉及了反應的“可逆性”及“平衡狀態(tài)”，但只要知道可逆反應有一定的限度，反應物不能完全轉化為生成物，化學平衡狀態(tài)下化學反應仍在進行，條件改變時，原化學平衡狀態(tài)會被破壞，并能形成新的平衡，未從原理的、定義的高度予以重點討論，不要求介紹化學平衡狀態(tài)的特征和影響平衡的因素。

整理ppt第二單元化學反應中的熱量基本要求

①通過生產和生活中的一些實例，了解化學能可以轉化為熱能、電能、光能等。②通過實驗得出吸熱反應和放熱反應的概念，并從化學反應中反應物的總能量與生成物的總能量的變化理解概念。③知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。④初步學習熱化學方程式的書寫，并能進行一些簡單的能量變化計算。⑤了解提高燃料的燃燒效率的方法，合理利用化石燃料，減少燃料對環(huán)境的污染，認識開發(fā)高能清潔燃料的重要性。發(fā)展要求

①初步了解化學鍵的鍵能與反應中能量變化的關系。②初步了解熱值的概念。③了解提高燃料燃燒效率的途徑。說明

①不宜拓展燃燒熱、中和熱等概念。②本單元對應用蓋斯定律計算不作要求，相關內容將在《化學反應原理》中學習。二、專題2教學要求解讀

----第二單元教學要求整理ppt二、專題2教學要求解讀

----第二單元教學要求

認識化學反應的能量變化并不等同于化學反應中熱量的釋放與吸收。化學反應中的能量變化可以不同的形式呈現-------熱、光、電等。對于化學反應中能量的變化從下列四個方面來要求：理解反應物總能量和生成物總能量變化與吸熱反應和放熱反應的關系；知道化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因；不要求用化學鍵的鍵能計算化學反應中能量的變化；根據可逆反應概念知道正、逆反應能量變化的關系。熱化學方程式要求會書寫，并能利用熱化學方程式直接進行簡單計算（不涉及蓋斯定律），不引入燃燒熱、中和熱、焓變等概念。整理ppt第三單元化學能與電能的轉化

基本要求

①通過對銅-鋅原電池的實驗探究，認識化學能轉化為電能的裝置，初步認識原電池反應的原理，并能正確書寫電極反應。②了解常見的化學電源以及它們在生產、生活等方面的應用。③通過對電解CuCl2溶液的實驗探究，認識電能轉化為化學能的裝置，初步認識電解反應原理，并能正確書寫電極反應式。④能根據原電池、電解池構成條件識別原電池、電解池。發(fā)展要求

①

指導學生利用原電池原理設計一些簡單的化學電池。②判斷氫氧燃料電池的正、負電極和電子的流向，并能書寫電極反應和總反應。③認識電解原理在電解飽和食鹽水、電解氧化鋁、電鍍和銅的電解精煉中的應用，了解可用電解法制備一些活潑金屬和非金屬單質。說明

①

不宜拓展電解反應中離子在電極上的放電順序。②對除氫氧燃料電池之外的各種實用化學電源的反應原理不作補充講解。二、專題2教學要求解讀

----第三單元教學要求整理ppt

關于化學能與熱能、電能的相互轉化，側重討論化學能向熱能或電能的轉化，以及化學能直接轉化為電能的裝置——化學電池，電能直接轉化為化學能的裝置——電解池，考慮其應用的廣泛性和學習的階段性。本單元知識的學習，只要求學生了解化學能與電能可以相互轉化，能設計簡易的原電池和電解池實驗，知道這種轉化的實際應用，并能寫出電極反應方程式，同時也可更好地理解《化學1》中電解氯化鈉水溶液的知識，但不要求上升為規(guī)律性的知識（電極反應中離子的放電順序、活潑電極和惰性電極等）；通過介紹新型電池（如銀鋅紐扣子電池、燃料電池等）主要讓學生體驗化學電池的改進與創(chuàng)新，初步形成科學技術的發(fā)展觀，除氫氧燃料電池外不要求介紹反應原理。二、專題2教學要求解讀

----第三單元教學要求整理ppt第四單元太陽能、生物質能和氫能的利用

基本要求

①了解化石燃料的不可再生性及其給環(huán)境帶來的問題。②簡單了解太陽能、生物質能、氫能利用的現狀。③認識開發(fā)利用太陽能、生物質能、氫能的重要性和迫切性。發(fā)展要求

①了解現階段的能源危機以及現階段主要使用的能源對環(huán)境的主要影響。②通過網絡搜索等手段進一步了解太陽能、生物質能、氫能的開發(fā)利用前景。說明

①太陽能、生物質能、氫能的開發(fā)利用以常識性介紹為主，不宜進行技術細節(jié)上的拓展。②通過本單元學習，立足于現代生活和未來發(fā)展的需要，激發(fā)學生的求知欲望。二、專題2教學要求解讀

----第四單元教學要求整理ppt二、專題2教學要求解讀

----第四單元教學要求

本單元的知識比較淺顯，但涉及的知識面廣。這部分內容在課堂內不要講解過深，過細和過多，主要目的是為了開闊學生的科學視野，了解太陽能、氫能、生物質能的利用，激發(fā)學生的求知欲望。

整理ppt三、專題2教學方法建議1、對于教學目標的把握

（1）知識與技能目標上的要求（略）

（2）過程與方法目標上的要求

本專題核心知識的學習一般先通過實驗獲得感性認識，再利用歸納、演繹等方法上升到理性認識，獲得規(guī)律。因此，對于本部分知識的教學要重視化學實驗的過程與方法，既要訓練化學實驗技能，更要培養(yǎng)科學研究方法。對于“影響化學反應速率的因素”等半定量實驗，學生還能通過探究活動體驗變量控制思想在實驗研究中的應用，以及定量實驗（或半定量實驗）研究與定性實驗研究的區(qū)別與聯系，將學生在已有基礎上繼續(xù)深化、發(fā)展其對實驗方法的認識，提高學生利用實驗研究問題的能力。

整理ppt（3）情感態(tài)度與價值觀目標上的要求

一是充分利用教材內容，如第二單元中最后的“資料卡”欄目，介紹了合理利用化石燃料、提高化石燃料利用率的有關知識，能使學生體會本單元知識的價值。又如第四單元（太陽能、生物質能和氫能的利用）的內容，緊密聯系社會熱點問題和生產生活實際，與物理、生物等學科知識聯系密切，對于復習鞏固所學的學科知識、提高社會責任感、提高科學素養(yǎng)具有重要作用。

二是在教學過程中，教師要注意從學生生活經驗和已有知識出發(fā)設計教學過程，如在第三單元（化學能與電能的轉化）的教學時，應該聯系日常生活中經常應用的各種電池、電解實例和已學的知識，通過實驗的觀察、分析，幫助學生理解、掌握學習內容。體會化學與生產生活聯系。

三是結合教學內容開展形式多樣的教學活動。如圍繞主題組織專題課堂討論，走出去參觀工廠、了解社會，寫出考察報告，舉辦匯報會等，充分發(fā)揮學生的學習主動性，激發(fā)學生的求知識欲。

整理ppt2、教學設計建議

三、專題2教學方法建議

（1）化學反應與能量轉化這部分內容涉及許多核心的化學概念，如化學反應速率、化學平衡、原電池等。在進行教學設計時，首先要關注概念的形成和發(fā)展過程，要通過合理的、富有邏輯性的問題線索及各種直觀證據幫助學生構建概念。

例原電池的教學設計教學設計1：引言：物質發(fā)生化學變化時常伴有……，等等。現在我們要來研究化學能是怎樣轉變?yōu)殡娔艿摹?/p>

活動與探究------認識化學能是怎樣轉化為電能的（學生分組完成“活動與探究”中的實驗）分析與總結------根據實驗探究師生分析總結原電池構成的條件和基本的工作原理整理ppt例原電池的教學設計教學設計2：創(chuàng)設情境─→提出假設─→自主探索─→交流討論─→應用創(chuàng)新

展示各化學假設是由化學實驗設計總結原電池實際問題處電池，設問：能（氧化還原（Zn-Cn原電池）的原理和組理（見問1）是如何產反應）轉化為見下圖（a）成(見下)生電能的？電能圖（a）:整理ppt原電池的原理：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）流向較不活潑的金屬或石墨等（正極）。

負極：較活潑的金屬兩塊相連接的電極{原電池的組成{正極：較不活潑的金屬或石墨等

電解質溶液問題：①下列裝置屬于原電池

②在一塊表面無銹的鐵片上滴一大滴含酚酞的食鹽水，放置一段時間后可以看到液滴周圍逐漸呈現紅色，并慢慢形成褐色的銹斑。試說明產生此現象的原因。

整理ppt

設計1引入課題后，直接進行“活動與探究”來研究化學能是如何轉化為電能的，然后通過分析、討論得出原電池的組成和工作原理。

設計2從學生熟悉的電池引入課題，根據能量的轉化思想引導學生分析電池是如何產生電流的？然后通過提出假設─→自主探索─→交流討論─→應用創(chuàng)新等各教學環(huán)節(jié)，得出原電池的組成和工作原理。很顯然，設計2的教學重點是原電池概念的形成，其教學過程更關注重概念的形成，關注過程與方法是新課程創(chuàng)導的教學理念。思考：整理ppt三、專題2教學方法建議2、教學設計建議

（2）要認識到教學的層次性?；瘜W必修課程只是高中化學課程整體中的一部分，也是整個學科領域中的一部分。在實施教學過程時，要避免一步到位、一味強調對化學學科知識深講多練的傳統(tǒng)做法，要了解與本專題相關的已學知識和在選修教材中還要進一步深化的知識。按照課程標準要求和浙江省學科實施指導意見，準確把握深廣度，使教學設計符合學生的認知規(guī)律。

（3）要關注概念、原理的應用。本專題只要讓學生學會從反應速率、反應限度、反應中能量的轉化角度認識化學反應，幫助學生形成化學的基本觀點并能用于解決簡單的化學問題，使學生知道相關理論的研究對解決實際問題的價值。

整理ppt例化學反應速率的教學設計在“化學反應速率”的教學時，在學完了相關的概念理論后，可以組織學生進行討論，讓學生利用所學原理解決實際問題：1、人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄铮?、實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應。原因是什么？3、實驗室進行化學反應時，通常把一些固體物質溶于水配成溶液再進行反應。原因是什么？整理ppt三、專題2教學方法建議3、各單元教學設計建議

第一單元

1、本單元教學設計的指導思想，是由淺入深，從學生日常生活中的化學現象和試驗中抽象出有關的概念和原理。形成一個由宏觀到微觀、由感性到理性、由簡單到復雜的科學探究過程。2、采用“指導發(fā)現與問題解決相結合”教學模式進行教學更能體現上述教學指導思想。其主要過程是：創(chuàng)設情景、引導發(fā)現、探究問題→提出新的概念、提出研究題目→組織探究學習活動、收集信息→內化、概括、建立概念體系→實際應用

整理ppt三、專題2教學方法建議3、各單元教學設計建議

第二單元

1、從一個燃燒實驗（或其它事例）入手→啟發(fā)學生理解物質發(fā)生化學反應的同時還伴隨著能量的變化，而這些能量變化通常又表現為熱能變化→進入實驗探究教學→提出“為什么有的化學反應吸熱，而有的化學反應放熱”的問題→進入理論思考教學→提出人類如何利用化學反應產生的熱量問題→進入實際應用教學。

2、上述教學思路強調的是科學研究的一般過程，即應用實驗創(chuàng)設教學情境，引發(fā)學生發(fā)現并提出問題，設計并進行實驗，收集、整理事實和數據，再得出結論，抽象出吸熱反應和放熱反應的概念，然后上升到理論高度去理解概念，最后應用到實際中去。整個教學過程即是一個完整的科學探究過程。

整理ppt三、專題2教學方法建議3、各單元教學設計建議

第三單元

1、要充分調動學生已有的生活經驗，以及電學、化學反應中能量變化和氧化還原等知識，建立在學生已有背景知識上的教學設計，能更好地體現課程的完整性和教材編排體系的層次性，也符合認知規(guī)律。

2、通過課堂內的實驗探究，使學生認識和體會化學能與電能相互轉化的研究過程，理解氧化還原中的電子轉移是化學電池的反應基礎。進行課堂外科學探究實驗活動和化學制作活動，如利用原電池原理證明幾種金屬的金屬性強弱，各種水果、蔬菜電池的制作等，為學生提供應用知識的空間和拓展知識的機會。整理ppt三、專題2教學方法建議3、各單元教學設計建議

第三單元

3、可采用指導發(fā)現、探究教學模式，其過程可表示為：創(chuàng)設情境→提供材料、提出任務→組織學習活動，引導發(fā)現、探究→內化、概念和抽象得出結論→知識應用。如圍繞原電池的概念、原理可組織學生開展發(fā)現性學習活動，在“實現化學能直接向電能轉化”的一系列探究實驗中讓學生形成解決問題的經驗及化學知識技能。教師作為引導者和參謀，在整個活動中幫助學生盡可能排除失敗和無效學習。整理ppt三、專題2教學方法建議3、各單元教學設計建議

第四單元

側重于調動學生的學習興趣和學習熱情，引導學生充分利用課外教學資源進行學習，在課堂內建議選擇由針對性的錄像片斷，具有說服力的圖片，數據資料供學生觀看和閱讀，然后進行討論和分析。同時，給學生一些學習問題和學習任務，鼓勵學生充分利用課外教學資源進行學習，如上網學習，去圖書館查閱資料，大社會上去調研，尋找日常生活中于能量有關的現象等，也可下發(fā)一些課后閱讀資料，讓學生分析并寫出報告。整理ppt例“化學反應中的熱量變化”

的教學設計學生閱讀討論：化學反應中的能量轉化（化石燃料燃燒、閃電中氮氧化物的產生、化學電池、高爐煉鐵、鎂條燃燒等）示例圖；列舉能量轉化實例

教師啟發(fā)講解：化學反應中能量轉化的形式分析物質反應過程中能量變化的原因學生“活動與探究”：通過實驗認識放熱反應與吸熱反應

學生“問題解決”：判斷常見的反應是放熱還是吸熱反應從鍵能的變化分析化學反應放熱與吸熱分析可逆反應中正、逆反應能量變化的關系整理ppt學生練習：怎樣表示反放熱、吸熱

教師啟發(fā)講解：認識放熱反應、吸熱反應、熱化學方程式書寫及簡單計算

學生知識應用：完成“問題解決”自制化學暖袋☆整理ppt內容標準活動與建議初中化學四、物質的化學變化

(一)化學變化的基本特征

1.認識化學變化的基本特征，理解反應現象和本質的聯系。2.知道物質發(fā)生化學變化時伴隨有能量變化，認識通過化學反應獲得能量的重要性。五、化學與社會發(fā)展

(一)化學與能源和資源的利用

①交流平時觀察到的各種化學變化現象（或觀察一組化學變化），討論并歸納出化學變化的一些特征。

⑧討論：自然界碳、氮循環(huán)對維持生態(tài)平衡的作用。初中科學整理ppt內容標準活動與建議初中化學1.認識燃料完全燃燒的重要性，了解使用氫氣、天然氣（或沼氣）、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對環(huán)境的影響，懂得選擇對環(huán)境污染較小的燃料。2.認識燃燒、緩慢氧化和爆炸的條件及防火滅火、防范爆炸的措施。3.理解水對生命活動的重大意義，認識水是寶貴的自然資源，形成保護水資源和節(jié)約用水的意識。4.知道化石燃料（煤、石油、天然氣）是人類社會重要的自然資源，了解海洋中蘊藏著豐富的資源。5.知道石油是由沸點不同的有機物組成的混合物，了解石油液化氣、汽油、煤油等都是石油加工的產物。6.了解我國能源與資源