第六章第一節(jié)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能2023-2024學(xué)年新教材高一化學(xué)必修第二冊(cè)同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版2019雙選）

第六章第一節(jié)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能2023-2024學(xué)年新教材高一化學(xué)必修第二冊(cè)同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版2019，雙選）學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是“化學(xué)反應(yīng)與熱能”，主要包括化學(xué)反應(yīng)的焓變、化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化以及相關(guān)的熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容與人教版2019年高一化學(xué)必修第二冊(cè)第六章第一節(jié)有關(guān)，學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)鍵的形成與斷裂、物質(zhì)的量的概念以及化學(xué)反應(yīng)的基本類型。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量的變化，以及如何利用熱化學(xué)方程式描述這種能量變化，從而深化學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的理解。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)素養(yǎng)：通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與熱能的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋日常生活中的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和科學(xué)探究意識(shí)。

2.創(chuàng)新實(shí)踐：通過(guò)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式和計(jì)算反應(yīng)焓變，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.人文關(guān)懷：引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)對(duì)能源和環(huán)境的影響，培養(yǎng)對(duì)社會(huì)和環(huán)境的責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展觀念。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：理解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，掌握熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法。

難點(diǎn)：反應(yīng)焓變的計(jì)算，以及熱化學(xué)方程式中能量變化的正確表達(dá)。

解決辦法：

1.通過(guò)實(shí)例分析，讓學(xué)生直觀感受化學(xué)反應(yīng)中能量的吸收或釋放，如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。

2.詳細(xì)講解熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則，包括反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、焓變的標(biāo)注等。

3.對(duì)反應(yīng)焓變的計(jì)算，采用逐步引導(dǎo)的方式，先讓學(xué)生理解反應(yīng)物和生成物能量的相對(duì)高低，再通過(guò)實(shí)際例題進(jìn)行計(jì)算練習(xí)。

4.利用實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。

5.設(shè)計(jì)課后練習(xí)題，針對(duì)性地鞏固學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解和運(yùn)用，對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)練習(xí)和講解，確保學(xué)生能夠熟練掌握。教學(xué)方法與策略1.采用講授法介紹化學(xué)反應(yīng)與熱能的基本概念，輔以案例研究法分析具體反應(yīng)中的能量變化。

2.設(shè)計(jì)小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生針對(duì)不同類型的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類和能量變化討論。

3.利用實(shí)驗(yàn)法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示化學(xué)反應(yīng)中的熱能變化，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

4.使用多媒體教學(xué)，展示熱化學(xué)方程式的動(dòng)態(tài)書(shū)寫(xiě)過(guò)程，幫助學(xué)生更好地理解。

5.采用項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，讓學(xué)生在課后調(diào)查日常生活中能量的轉(zhuǎn)化實(shí)例，并在課堂上分享。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)的基本類型和化學(xué)鍵的形成與斷裂。那么，化學(xué)反應(yīng)中除了物質(zhì)的變化，還有沒(méi)有其他的變化呢？今天我們將學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，這是化學(xué)的一個(gè)重要方面。

2.知識(shí)講解

首先，讓我們來(lái)看看化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，反應(yīng)物和生成物之間的能量會(huì)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(lái)，我將介紹焓變的計(jì)算和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法。

（1）焓變的概念：焓變是指化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)物和生成物之間的能量差。它可以是正的，也可以是負(fù)的。正焓變表示吸熱反應(yīng)，負(fù)焓變表示放熱反應(yīng)。

（2）熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式是描述化學(xué)反應(yīng)中能量變化的方程式。它不僅包括了反應(yīng)物和生成物，還包括了反應(yīng)過(guò)程中的能量變化。書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

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

-反應(yīng)熱（焓變）的標(biāo)注，通常寫(xiě)在方程式的右邊，前面加上deltaH；

-反應(yīng)熱的正負(fù)號(hào)，吸熱反應(yīng)為正，放熱反應(yīng)為負(fù)。

3.案例分析

現(xiàn)在，讓我們通過(guò)幾個(gè)例子來(lái)分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

（1）燃燒反應(yīng)：燃燒反應(yīng)是一種常見(jiàn)的放熱反應(yīng)。例如，當(dāng)甲烷（CH4）與氧氣（O2）反應(yīng)時(shí)，會(huì)生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同時(shí)釋放出大量的熱能。我們可以寫(xiě)出這個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890kJ/mol。這里的負(fù)號(hào)表示這是一個(gè)放熱反應(yīng)。

（2）中和反應(yīng)：中和反應(yīng)也是一種常見(jiàn)的放熱反應(yīng)。當(dāng)氫氧化鈉（NaOH）與鹽酸（HCl）反應(yīng)時(shí)，會(huì)生成水（H2O）和氯化鈉（NaCl），同時(shí)釋放出熱能。熱化學(xué)方程式為：NaOH(aq)+HCl(aq)→NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.1kJ/mol。

4.實(shí)驗(yàn)演示

（1）準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：試管、氫氧化鈉溶液、鹽酸溶液、溫度計(jì)。

（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)用溫度計(jì)攪拌；

-觀察溫度計(jì)的變化，記錄最高溫度。

（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在反應(yīng)過(guò)程中，你會(huì)觀察到溫度逐漸上升，這說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中釋放出了熱能。

5.小組討論

現(xiàn)在，請(qǐng)大家分成小組，討論以下問(wèn)題：

（1）你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀察到了什么現(xiàn)象？這說(shuō)明了什么？

（2）如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？

（3）在書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)，需要注意哪些方面？

6.總結(jié)與反饋

同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)與熱能的關(guān)系，了解了焓變的概念和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和小組討論，我們深入理解了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。希望大家能夠在課后通過(guò)練習(xí)題鞏固所學(xué)知識(shí)，并在日常生活中注意觀察化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。

7.作業(yè)布置

作為課后作業(yè)，請(qǐng)大家完成以下任務(wù)：

（1）總結(jié)今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容，寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)與熱能的關(guān)系、焓變的概念和熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法；

（2）完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)；

（3）觀察日常生活中化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，記錄下來(lái)，下節(jié)課分享。知識(shí)點(diǎn)梳理1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

-化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)焓的變化。

-焓變的正負(fù)表示吸熱或放熱反應(yīng)。

3.熱化學(xué)方程式

-熱化學(xué)方程式描述了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)和能量的變化。

-書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)需注意反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、焓變的標(biāo)注。

4.反應(yīng)熱的計(jì)算

-反應(yīng)熱可以通過(guò)反應(yīng)物和生成物的焓值差計(jì)算得出。

-標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1摩爾反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)的焓變。

5.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

-放熱反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中釋放熱能，焓變?yōu)樨?fù)值。

-吸熱反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中吸收熱能，焓變?yōu)檎怠?/p>

6.摩爾焓變的計(jì)算

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

-計(jì)算摩爾焓變需要知道反應(yīng)物和生成物的摩爾焓。

7.熱化學(xué)方程式的平衡

-熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)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(yīng)機(jī)理與能量變化

-反應(yīng)機(jī)理描述了化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。

-活化能是反應(yīng)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(xué)反應(yīng)中，能量的總量保持不變。

10.實(shí)際應(yīng)用

-理解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化對(duì)于化學(xué)反應(yīng)工程、能源利用和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域至關(guān)重要。

-生活中的燃燒、消化過(guò)程等都是化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例。

11.實(shí)驗(yàn)技能

-掌握實(shí)驗(yàn)技能，如溫度的測(cè)量、熱量的計(jì)算等，以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

12.安全意識(shí)

-在進(jìn)行涉及能量變化的化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意安全操作，防止事故的發(fā)生。課后作業(yè)1.寫(xiě)出以下化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，并標(biāo)明反應(yīng)熱：

a)碳的燃燒反應(yīng)：C(s)+O2(g)→CO2(g)

b)氫氣的燃燒反應(yīng)：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(jì)算以下反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變：

a)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

b)CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)

答案：

a)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?chǔ)=-571.6kJ/mol

b)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?chǔ)=-65.2kJ/mol

3.判斷以下反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，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(yīng)，因?yàn)殪首優(yōu)樨?fù)值，表示反應(yīng)釋放熱能。

b)吸熱反應(yīng)，因?yàn)殪首優(yōu)檎担硎痉磻?yīng)吸收熱能。

4.寫(xiě)出以下反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)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?yīng)吸熱，平衡常數(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?，反?yīng)吸熱，平衡常數(shù)隨溫度升高而增大。

5.利用熱化學(xué)方程式計(jì)算以下反應(yīng)的反應(yīng)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(yīng)熱ΔH=2*(-1560kJ/mol)=-3120kJ/mol

b)反應(yīng)熱ΔH=2*(-46.1kJ/mol)=-92.2kJ/mol

請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)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(xué)到的知識(shí)，并提高解題能力。教學(xué)反思今天的課程我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)與熱能的關(guān)系，這是一個(gè)非常重要的化學(xué)概念，它不僅涉及到化學(xué)知識(shí)的理解，還與我們的日常生活息息相關(guān)。在授課過(guò)程中，我注意到同學(xué)們對(duì)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(duì)本次教學(xué)的一些反思。

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

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我決定在下一節(jié)課上增加一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組討論和實(shí)驗(yàn)演示。通過(guò)小組討論，同學(xué)們可以在交流中互相幫助，共同解決問(wèn)題。而實(shí)驗(yàn)演示則可以讓同學(xué)們直觀地看到化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，從而加深對(duì)概念的理解。

其次，我在課堂上強(qiáng)調(diào)了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則，包括反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、焓變的標(biāo)注等。我覺(jué)得這一點(diǎn)對(duì)于同學(xué)們掌握熱化學(xué)方程式非常重要。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)在書(shū)寫(xiě)時(shí)仍然存在一些錯(cuò)誤，比如忽略了反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，或者沒(méi)有正確地標(biāo)出焓變。這說(shuō)明我在講解時(shí)可能沒(méi)有足夠強(qiáng)調(diào)這些細(xì)節(jié)，或者講解的方式?jīng)]有讓同學(xué)們完全吸收。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我計(jì)劃在下一節(jié)課上提供更多的書(shū)寫(xiě)練習(xí)機(jī)會(huì)，讓同學(xué)們?cè)谡n堂上就嘗試書(shū)寫(xiě)一些熱化學(xué)方程式，并及時(shí)給予反饋和糾正。同時(shí)，我還會(huì)在課后提供一些額外的練