高中化學 第一章 化學反應與能量 1.1.1 焓變 反應熱教學設(shè)計 新人教版選修4

高中化學第一章化學反應與能量1.1.1焓變反應熱教學設(shè)計新人教版選修4授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容教材：新人教版選修4《化學反應原理》第一章《化學反應與能量》1.1.1焓變反應熱

內(nèi)容：焓變的概念、焓變的計算方法、焓變的符號表示、焓變的測量方法、焓變在化學反應中的意義、焓變與反應熱的關(guān)系。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生運用化學原理分析實際問題的能力。

2.提升學生對化學反應能量變化的認識，增強科學探究意識。

3.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和批判性思維，提高化學學科素養(yǎng)。重點難點及解決辦法重點：

1.焓變的計算方法：理解焓變的概念，掌握熱化學方程式的書寫規(guī)則，能夠根據(jù)反應物和生成物的焓值計算焓變。

2.焓變與反應熱的關(guān)系：理解焓變與反應熱之間的聯(lián)系，能夠運用焓變解釋放熱反應和吸熱反應。

難點：

1.焓變的測量：理解焓變的測量原理，能夠運用實驗方法測量焓變。

2.焓變在化學反應中的應用：將焓變的概念應用于實際化學反應中，分析反應的能量變化。

解決辦法：

1.通過實例分析，幫助學生理解焓變的計算方法，強化練習提高計算技能。

2.結(jié)合實驗演示，講解焓變的測量原理，引導學生進行實驗操作，培養(yǎng)實驗技能。

3.通過討論和案例分析，引導學生將焓變的概念應用于實際化學反應，提高分析問題的能力。教學資源-軟硬件資源：多媒體教學設(shè)備（投影儀、電腦）、實驗儀器（量熱計、溫度計、反應容器等）

-課程平臺：學校內(nèi)部教學平臺、在線教學資源庫

-信息化資源：化學反應焓變計算軟件、熱化學方程式數(shù)據(jù)庫

-教學手段：實物演示、多媒體教學課件、實驗指導書、學生互動平臺教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。例如，要求學生預習焓變的定義和計算方法。

設(shè)計預習問題：圍繞焓變的概念，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“焓變是如何測量的？”、“焓變在化學反應中有何作用？”等。

監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。例如，通過預習報告或在線測試來檢查學生的預習情況。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解焓變的定義和計算方法。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。例如，學生可能會提出“為什么有些反應放熱，而有些反應吸熱？”的問題。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。例如，學生可以通過在線平臺提交自己的預習筆記和問題列表。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出焓變的概念，激發(fā)學生的學習興趣。例如，可以講述一個化學反應過程中焓變?nèi)绾斡绊懛磻俾实陌咐?/p>

講解知識點：詳細講解焓變的計算方法，結(jié)合實例幫助學生理解。例如，通過計算一個具體反應的焓變，展示計算過程。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學生根據(jù)預習內(nèi)容，討論焓變在不同類型反應中的應用。

解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。例如，學生可能會問“如何確定反應是放熱還是吸熱？”。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，分享自己對焓變的理解和看法。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解焓變的計算方法。

實踐活動法：通過小組討論等活動，讓學生在實踐中掌握焓變的應用。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)焓變的概念和計算方法，布置適量的課后作業(yè)，如計算不同反應的焓變值。

提供拓展資源：提供與焓變相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。例如，指出學生在計算過程中的錯誤，并提供糾正方法。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考，如閱讀有關(guān)熱力學的基礎(chǔ)書籍。

反思總結(jié)：對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。例如，學生可以反思自己在計算焓變時的難點，并提出如何改進的方法。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的焓變知識點和技能。

通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。教學資源拓展1.拓展資源：

（1）熱力學第一定律：熱力學第一定律是能量守恒定律在熱力學中的體現(xiàn)，它說明了在封閉系統(tǒng)中，能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。這部分內(nèi)容可以幫助學生更深入地理解焓變的概念，以及焓變與能量守恒的關(guān)系。

（2）反應熱與焓變：探討不同類型的化學反應（如酸堿中和反應、燃燒反應等）中的焓變，以及如何通過實驗測定反應熱。

（3）焓變在工業(yè)生產(chǎn)中的應用：介紹焓變在化工生產(chǎn)、能源利用等方面的實際應用，如煉油、化肥生產(chǎn)等。

（4）焓變與化學鍵：分析焓變與化學鍵斷裂和形成的關(guān)系，探討化學鍵的穩(wěn)定性與反應焓變之間的關(guān)系。

（5）焓變與熵變：研究焓變與熵變之間的關(guān)系，探討化學反應的方向和限度。

2.拓展建議：

（1）閱讀與熱力學第一定律相關(guān)的教材或科普書籍，如《熱力學基礎(chǔ)》等，以加深對能量守恒定律的理解。

（2）查閱有關(guān)反應熱與焓變的實驗教程，如《化學反應熱力學實驗教程》等，了解實驗原理和方法。

（3）關(guān)注焓變在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，如《化學工程中的熱力學》等，了解焓變在實際生產(chǎn)中的應用實例。

（4）閱讀有關(guān)化學鍵和焓變的文獻，如《化學鍵與焓變》等，了解焓變與化學鍵斷裂和形成的關(guān)系。

（5）研究焓變與熵變的關(guān)系，如《化學熱力學》等，了解化學反應的方向和限度。

（6）參加化學競賽或科學探究活動，如化學奧林匹克競賽、青少年科技創(chuàng)新大賽等，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

（7）利用網(wǎng)絡資源，如化學教學網(wǎng)站、在線實驗平臺等，拓寬學生的知識面，提高自主學習能力。

（8）關(guān)注國內(nèi)外化學領(lǐng)域的研究動態(tài)，如閱讀化學期刊、參加學術(shù)會議等，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。

（9）鼓勵學生開展小組合作學習，共同探討焓變的相關(guān)問題，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。

（10）引導學生將所學知識應用于實際生活，如分析食品、藥品、能源等方面的化學問題，提高學生的社會責任感和環(huán)保意識。典型例題講解1.例題一：

計算以下反應的焓變（ΔH）：C(s)+O2(g)→CO2(g)

解答：根據(jù)標準狀態(tài)下，碳和氧氣反應生成二氧化碳的焓變值，可以查閱相關(guān)數(shù)據(jù)。已知反應的標準焓變?yōu)?393.5kJ/mol。

ΔH=ΣΔH產(chǎn)物-ΣΔH反應物

ΔH=[ΔH(CO2)]-[ΔH(C)+ΔH(O2)]

ΔH=(-393.5kJ/mol)-[0kJ/mol+0kJ/mol]

ΔH=-393.5kJ/mol

2.例題二：

在298K和1atm的條件下，下列反應的焓變?yōu)槎嗌?？CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)

解答：已知反應的標準焓變?yōu)棣=+178.3kJ/mol。

ΔH=ΣΔH產(chǎn)物-ΣΔH反應物

ΔH=[ΔH(CaO)+ΔH(CO2)]-[ΔH(CaCO3)]

ΔH=[0kJ/mol+0kJ/mol]-[ΔH(CaCO3)]

ΔH=0kJ/mol-178.3kJ/mol

ΔH=+178.3kJ/mol

3.例題三：

在25°C和1atm的條件下，計算反應2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)的焓變。

解答：已知反應的標準焓變?yōu)棣=-483.6kJ/mol。

ΔH=ΣΔH產(chǎn)物-ΣΔH反應物

ΔH=[2×ΔH(H2O)]-[2×ΔH(H2)+ΔH(O2)]

ΔH=[2×(-241.8kJ/mol)]-[2×0kJ/mol+0kJ/mol]

ΔH=-483.6kJ/mol

4.例題四：

計算反應2NH3(g)+3/2O2(g)→2NO(g)+3H2O(g)在298K和1atm條件下的焓變。

解答：已知反應的標準焓變?yōu)棣=-905.2kJ/mol。

ΔH=ΣΔH產(chǎn)物-ΣΔH反應物

ΔH=[2×ΔH(NO)+3×ΔH(H2O)]-[2×ΔH(NH3)+3/2×ΔH(O2)]

ΔH=[2×(-90.3kJ/mol)+3×(-241.8kJ/mol)]-[2×(-46kJ/mol)+3/2×0kJ/mol]

ΔH=-180.6kJ/mol-725.4kJ/mol+92kJ/mol

ΔH=-813kJ/mol

5.例題五：

計算反應C2H4(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g)在25°C和1atm條件下的焓變。

解答：已知反應的標準焓變?yōu)棣=-1411kJ/mol。

ΔH=ΣΔH產(chǎn)物-ΣΔH反應物

ΔH=[2×ΔH(CO2)+2×ΔH(H2O)]-[ΔH(C2H4)+3×ΔH(O2)]

ΔH=[2×(-393.5kJ/mol)+2×(-241.8kJ/mol)]-[ΔH(C2H4)+3×0kJ/mol]

ΔH=-787kJ/mol-483.6kJ/mol-ΔH(C2H4)

ΔH=-1270.6kJ/mol-ΔH(C2H4)

由于題目未給出乙烯（C2H4）的標準焓變值，因此無法直接計算焓變的絕對值，但可以展示焓變的計算過程。板書設(shè)計①焓變概念

-焓變定義：反應過程中系統(tǒng)焓的變化量

-符號表示：ΔH

-焓變的單位：kJ/mol

②焓變的計算

-計算公式：ΔH=ΣΔH產(chǎn)物-ΣΔH反應物

-標準焓變：標準狀態(tài)下反應的焓變值

-焓變的正負：放熱反應ΔH<0，吸熱反應ΔH>0

③焓變的測量

-實驗方法：量熱法

-儀器：量熱計

-數(shù)據(jù)處理：溫度變化與焓變的關(guān)系

④焓變的應用

-化學反應的能量變化

-工業(yè)生產(chǎn)中的應用

-能源利用

-化學鍵與焓變的關(guān)系

⑤焓變與熵變的關(guān)系

-熵變定義：系統(tǒng)無序度的變化

-熵變的正負：熵增ΔS>0，熵減ΔS<0

-吉布斯自由能：ΔG=ΔH-TΔS

-反應自發(fā)性的判斷：ΔG<0，反應自發(fā)進行

⑥熱化學方程式

-方程式書寫規(guī)則

-焓變與反應物、生成物的量關(guān)系

-反應熱與焓變的關(guān)系教學反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學習了化學反應與能量中的焓變和反應熱?；仡櫼幌?，我覺得有幾個方面值得反思和總結(jié)。

首先，我覺得在教學方法上，我嘗試了多種方式來激發(fā)學生的學習興趣。比如，我通過引入實際生活中的例子，讓學生感受到化學知識與實際生活的緊密聯(lián)系。我發(fā)現(xiàn)，這種方法挺有效的，學生們在課堂上表現(xiàn)得比較活躍，參與度也提高了。但是，我也注意到，有些學生對于新知識的接受程度還是有限，這說明我在教學過程中需要更加注重個別差異，針對不同學生的學習能力進行調(diào)整。

在教學策略上，我采用了小組討論和實驗操作相結(jié)合的方式。通過小組討論，學生們能夠互相啟發(fā)，共同解決問題。實驗操作則讓學生在實踐中理解理論知識。不過，我也發(fā)現(xiàn)，在實驗操作環(huán)節(jié)，部分學生因為操作不當導致實驗結(jié)果不準確，這讓我意識到在實驗教學中，我需要更加細致地指導學生，確保他們能夠正確操作。

在課堂管理方面，我盡量保持課堂秩序，鼓勵學生提問和表達自己的觀點。但是，有時候課堂氣氛會比較活躍，導致我需要花費更多的時間來維持秩序。今后，我可能會嘗試一些新的管理方法，比如設(shè)置課堂規(guī)則，讓學生參與到課堂管理中來。

至于教學效果，我覺得整體來說還是不錯的。學生們對于焓變和反應熱的概念有了基本的理解，能夠運用所學知識解決一些簡單的計算問題。在情感態(tài)度方面，學生們對化學學科的興趣也有所提升。

當然，也存在一些不足之處。比如，對于一些較難的概念，如吉布斯自由能，學生的理解還不夠深入。這讓我意識到，在今后的教學中，