化學反應與能量化學教案

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一、本章教學內容在模塊內容體系中的地位和作用

能源是人類生存和發展的重要物質基礎，能源的充分利用是當代化學中要著重研究的問題。本章教材內容對學生來說是兩個第一：:第一次全面接觸化學定量測定實驗；第一次對化學反應現象從實驗與理論角度全面定量研究，探究化學反應本質規律。

學生在初中和高中必修中初步學習了能源的開發利用、化學鍵、化學反應與能量等知識，弄清楚化學反應的實質與能量轉化之間的關系對于化學的學習有著至關重要的作用。本章就是在此基礎上的擴展與提高，通過化學能與熱能轉化規律的研究幫助學生認識熱化學原理在生產、生活和科學研究中的應用，了解化學在解決能源危機中的重要作用，知道節約能源、提高能量利用率的實際意義，進一步討論在特定條件下，化學反應中能量變化以熱效應表現時的“質”“能”關系。本章化學反應熱的計算是重點，因為熱化學研究的主要內容之一就是反應熱效應的計算。反應熱的計算對于燃料燃燒和反應條件的控制、熱工和化工設備的設計都具有重要意義。本章既是對原有知識的深化拓展，又使學生深入了解化學熱力學處理反應熱的重要思想與方法。同時引入焓的概念，為日后化學反應方向限度的學習及物質在水溶液中行為的研究提供了理論依據與研究方法，是整個化學反應原理學習的基礎。

二、教學內容概述

本章屬于熱化學基礎知識。熱化學是研究化學反應熱現象的科學，曾為建立熱力學第一定律提供了實驗依據，反過來，它又是熱力學第一定律在化學反應中的具體應用。它主要解決各種熱效應的測量和計算問題。

教材立足于學生有一定化學反應能量變化知識的基礎上，重點介紹化學反應中物質與能量之間的定量關系。在安排順序上，第一節先從微觀的角度介紹化學反應中反應熱的概念、表示的方法，因此第一節教學的主要目標在于幫助學生能夠從化學鍵（鍵能）的角度去進一步認識反應過程中能量變化，能正確書寫熱化學方程式。

第二節學習與生產生活密切相關的燃燒熱（反應熱）和日益危機的能源問題，從反應熱的種類著手，引出反應熱中的一個與我們的生產生活密切相關的“燃燒熱”，特別突出強調其中的“1摩爾物質”和“完全燃燒生成穩定的化合物”，在一定條件下某物質的燃燒熱是一定的。另外，資源、能源、環保是當今社會的重要熱點問題，教材為激發學生興趣、教育學生關心能源、培養學生的社會責任感等社會問題作了良好的鋪墊或開端，為教師的拓展發揮和學生的自主學習創造了良好的條件。

第三節學習反應熱的有關計算，這實際上是對熱反應方程式的一個深化，一個再認識。在整個計算過程中，包括蓋斯定律的學習，都是將熱化學方程式與反應熱聯系在一起的，另外，在化學研究過程中，經常要通過一些實驗來測定物質在化學反應中的反應熱。但是并不是所有反應的反應熱都可以直接測定，只能夠通過間接的方法獲得，這就涉及到蓋斯定律運用問題，這同時也培養了學生學以致用的能力，激發學生學習興趣。

本章內容層次鮮明，層層推進，符合學生的認知規律。不但讓學生知其然，還要知其所以然；學習了理論知識還要會理論聯系實際靈活運用，而不是把學生當作知識灌輸的對象，而且與生活聯系密切，強調以人為本，體現新課標精神。

本章的內容結構如下圖所示：

三、總體教學目標

課標要求為：

內容標準

學習要求

補充說明

1.了解化學反應中能量轉化的原因；能說出常見的能量轉化形式。

1.1了解化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因

可從家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等燃料的化學反應與能量轉化入手

1.2能說出常見的能量轉化形式。

2．通過查閱資料說明能源是人類生存和發展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義。

2.1通過查閱資料說明能源是人類生存和發展的重要基礎

可從“化學暖爐”、“熱敷袋”的構造和發熱原理分析入手，引導學生討論化學在解決能源危機中的重要作用。

可引導學生調查家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等的熱能利用效率，提出提高能源利用率的合理化建議。

2.2了解化學在解決能源危機中的重要作用

2.3知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義

3．能舉例說明化學能與熱能的相互轉化，了解反應熱和焓變的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算

3.1能舉例說明化學能與熱能的相互轉化

可通過比較的方法幫助學生理解熱化學方程式與化學方程式的區別

不要求學習焓和焓變的準確定義

3.2了解反應熱和焓變的涵義

3.3認識熱化學方程式的意義，能正確書寫熱化學方程式并利用熱化學反應方程式進行有關反應熱的簡單計算

3.4了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算

在必修化學2中，學生初步學習了化學能與熱能的知識，對于化學鍵與化學反應中能量變化的關系、化學能與熱能的相互轉化有了一定的認識，對化學反應中反應物和生成物之間的質量關系、物質的量的關系等也有所了解。但是，如何從化學鍵的角度、從定量的角度認識化學變化中的能量變化，使化學反應能夠密切聯系實際，聯系生活，學生還沒有更深刻的了解。基于以上分析，本章的教學目標確定為：

（一）知識與技能目標

1.了解化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因----知道一個化學反應是吸收能量還是放出能量，決定于反應物化學鍵斷裂吸收的總能量和生成物形成放出的總能量的相對高低。

2．了解反應熱和焓變的涵義---知道一個化學反應是吸熱反應還是放熱反應取決于生成物釋放的總能量與反應物吸收總能量的相對大小，知道焓變簡化后的意義=恒壓下反應的反應熱DH。

3．能說出常見的能量轉化形式。

4．認識熱化學方程式的意義，能正確書寫熱化學方程式并利用熱化學反應方程式進行有關反應熱的簡單計算。

5．理解燃燒熱的概念---認識燃燒熱是一種應用較廣的反應熱，認識燃燒熱的限定條件。

6．了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。

（二）過程與方法目標

1．通過對學習資料的查找與交流，培養學生獲取信息、理解信息并得出結論的能力以及語言表達能力。

2.通過對化學反應實質的回顧，逐步探究引起反應熱效應的內在原因，引起學生在學習過程中主動探索化學原理的興趣；通過對熱化學方程式與化學方程式的討論、分析、對比，培養學生的分析能力和主動探究能力。

3．通過熱化學方程式的計算和蓋斯定律的有關計算，培養學生的計算能力。

4．通過對定量實驗——中和熱測定的基本訓練，培養學生動手、動腦能力，培養嚴謹科學的學習態度。

（三）情感態度與價值觀目標

1.通過從微觀角度對化學反應中能量的變化進行分析，培養學生從微觀的角度理解化學反應的方法，培養學生尊重科學、嚴謹求學、勤于思考的態度,樹立透過現象看本質的唯物主義觀點。

2．通過對能源的學習，認識能源是人類生存和發展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義。

3．通過對能源問題聯系實際的學習討論，不僅可強化學生課外閱讀的意識和自學能力，也可培養學生對國家能源政策制訂的參與意識、經濟效益觀念以及綜合分析問題的能力。

四、重難點分析

通過初中和高中必修化學課程的學習，學生對于化學反應中的能量變化并不陌生，但系統地研究反應熱問題，這還是第一次。根據課程標準要求，像焓變、燃燒熱、熱化學方程式、蓋斯定律等熱化學理論概念，學生學習起來會覺得抽象、艱深，對本章涉及到的有關熱化學方程式、蓋斯定律的計算，學生會感覺運用起來比較困難。

基于上述分析，本章的教學重點和教學難點確定如下：

本章教學重點：

1．了解化學反應中的能量變化與化學鍵斷裂和形成間的關系。

2．認識熱化學方程式的涵義，能正確書寫熱化學方程式并能利用熱化學方程式進行簡單計算。

3．了解燃燒熱的概念及限定條件。

4．了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。

本章教學難點：

1．簡單了解焓變的意義，熟悉ΔH的“+”與“-”的運用，能正確書寫熱化學方程式。

2．對燃燒熱的概念及限定條件的理解。

3．對蓋斯定律涵義的理解，用蓋斯定律正確進行反應熱的計算。

五、教學方式與教學方法分析

（一）運用啟發和問題驅動方式，引導學生自主探究

建議從學生已有的相關知識和生活經驗出發，盡量調動學生利用已有的知識來學習新的內容，可采用講授與討論相結合的方法進行，注意盡量采用啟發和問題驅動方式。如可從家庭使用煤氣、液化石油氣、煤、“化學暖爐”、“熱敷袋”等入手創設情境進行討論。盡可能引導學生自主學習、合作學習。

（二）采用多種直觀教學手段使宏觀現象微觀化、抽象問題直觀化

本章是抽象的概念學習且無原形概念比對，難理解，教材在內容安排上不糾纏于概念而是更加傾向于概念的理解應用。在新知識形成過程中，注意采用適當的方式，充分利用好教科書中的兩個圖示，也可以盡量采用電化教學手段，利用多媒體軟件進行形象化教學，以利于學生理解ΔH的涵義及與放熱反應、吸熱反應的關系等內容，盡可能做到宏觀現象微觀化、抽象問題直觀化，以加深學生對知識的理解。

（三）運用對比、分類等方法加深學生對重要概念的理解

在本章教學中，可采用對比、分類等方法加深學生對概念的理解。如學習熱化學方程式時，可與化學方程式進行比較，一方面指導學生對化學方程式和熱化學方程式進行對比總結，找出它們的區別與聯系，使學生理解為什么書寫熱化學方程式時必須注明物質的聚集狀態等，使學生在理解的基礎上正確書寫熱化學方程式。另一方面，要加強練習，及時鞏固，形成良好的書寫習慣。理解燃燒熱概念時可與中和熱進行比較。找出它們的相同點和特殊點。

（四）注意計算教學過程中的規范化

有關蓋斯定律的計算實際上是前面所學知識和技能的綜合運用，涉及了有關的物理量及各物理量間的換算，綜合性較強，注意教學過程中的規范化，盡量引導學生明確解題模式：審題→分析→求解。

六、教學資源建議

（一）充分利用教材提供的圖示，也可以采用電化教學手段，利用多媒體軟件進行形象化教學對學生難于理解的一些抽象知識，如化學反應中能量變化、蓋斯定律等，形象地加以說明。

（二）利用網等資源，引導學生對常見燃料、新能源的利用等問題進行搜索，幫助學生進行自主學習，加深對知識的理解，拓展學生的知識面。

（三）在實際應用層面,可以登錄人民教育出版社、化學學科網、化學資源網、K12等。

七、學時建議

第一節化學反應與能量的變化2學時

第二節燃燒熱能源1學時

第三節化學反應熱的計算2學時