2024-2025学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能教案2 新人教版必修2

2024-2025学年高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能教案2新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中化学——化学反应与能量

2.教学年级和班级：高中二年级一班

3.授课时间：2024年10月15日

4.教学时数：45分钟二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：使学生能够从宏观和微观两个层面认识化学反应与能量变化的关系，理解化学反应中能量的转化过程。

2.证据推理与模型建立：培养学生运用实验证据和理论推理，建立化学反应能量变化的模型，从而解释实际问题。

3.科学探究与创新意识：引导学生通过自主实验、观察、分析，发现化学反应与能量之间的规律，培养创新探索精神。

4.科学态度与责任：培养学生严谨治学的态度，对待化学实验和理论分析认真负责，同时使学生意识到化学在解决能源问题方面的社会责任。三、教学难点与重点1.教学重点：

（1）化学反应与能量变化的关系：理解化学反应中能量的转化过程，包括放热反应和吸热反应。

（2）化学键与能量的关系：掌握化学键的类型及其与能量的关系，如离子键、共价键、金属键等。

（3）化学反应的焓变：理解反应焓变的含义，掌握计算方法，并能应用于实际问题。

（4）化学能与电能的转化：了解原电池和电解池的原理，掌握电化学反应中能量的转化过程。

2.教学难点：

（1）化学反应能量变化的微观解释：学生难以理解化学反应中能量的微观转化过程，如键能、活化能等概念。

（2）化学键与能量关系的理解：学生对于化学键的类型及其与能量的关系难以掌握，如极性键、非极性键等。

（3）反应焓变的计算与应用：学生对于反应焓变的计算方法及如何应用于实际问题存在困惑。

（4）电化学反应的能量转化：学生难以理解原电池和电解池中化学能与电能的转化过程，以及相关的应用实例。四、教学资源准备2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如化学反应能量变化的示意图、不同化学键的能量差异表、原电池和电解池的工作原理视频等。

3.实验器材：根据教学实验的需要，准备以下实验器材：

-烧杯、试管、滴定管、pH计等实验容器和仪器；

-酸、碱、盐等化学试剂，如硫酸、氢氧化钠、氯化钠等；

-适当的指示剂，如酚酞、甲基橙等；

-若有需要，准备原电池和电解池的装置，包括电极、盐桥等。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境：

-设置分组讨论区，提供便于学生交流和合作的空间；

-布置实验操作台，确保实验区域的安全和宽敞；

-在教室中设置展示区，用于展示学生实验成果和多媒体资源。

5.教学软件：确保教师能够使用投影仪、计算机等教学设备，以及相关的教学软件，如PPT、视频播放软件等。

6.安全措施：针对实验环节，准备必要的安全装备，如安全眼镜、防护手套等，并确保学生了解实验操作的安全规程。

7.教学指导文件：准备教学大纲、教学计划、课后作业等相关教学指导文件，以便于学生复习和巩固所学知识。

8.互动工具：准备白板、彩笔等互动工具，以便于教师在课堂上进行板书和概念解析。

四、教学资源准备五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《化学反应与能量》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过食物腐败的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索化学反应与能量变化的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解化学反应与能量的基本概念。化学反应中的能量变化是……（详细解释概念）。它是……（解释其重要性或应用）。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了化学反应与能量在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调化学反应中的能量变化和能量守恒这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与化学反应与能量相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示化学反应中的能量变化的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“化学反应与能量在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了化学反应与能量的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对化学反应与能量变化的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）化学反应能量变化的实例：介绍生活中常见的化学反应能量变化现象，如燃烧、腐蚀等，让学生通过实例理解化学反应与能量的关系。

（2）化学键与能量关系的探究：提供有关化学键类型及其与能量关系的探究实验，如通过实验观察不同类型化学键的形成过程和能量变化。

（3）反应焓变的计算与应用：提供有关反应焓变计算方法的参考资料，如公式、计算实例等，帮助学生理解和掌握反应焓变的计算。

（4）电化学反应的能量转化：介绍原电池和电解池的原理及其在实际中的应用，如电池的制作、电解水等。

2.拓展建议：

（1）学生可以利用网络资源，如学术期刊、科研机构网站等，查阅有关化学反应与能量变化的最新研究成果，了解该领域的最新发展动态。

（2）学生可以参加科普讲座、学术研讨会等，与专家、同行交流化学反应与能量变化的相关知识，拓宽视野，提高自己的学术素养。

（3）学生可以进行家庭小实验，利用日常生活中的物品，设计有关化学反应与能量变化的实验，通过实践加深对知识的理解和掌握。

（4）学生可以阅读有关化学反应与能量变化的科普书籍、文章，了解化学反应与能量变化在生产、生活等方面的应用，提高自己的科学素养。

（5）学生可以参与学校或社区的相关活动，如科普宣传活动、环保活动等，将所学的化学反应与能量变化知识应用于实际问题的解决中，提升自己的实践能力和社会责任感。七、教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、讨论表现等，评估学生对化学反应与能量基本概念的理解和掌握程度。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的表现，包括他们的思考深度、合作能力和创新思维。观察他们对实际问题的分析、解决方案的提出以及讨论成果的展示。

3.随堂测试：设计相关的随堂测试题目，用以评估学生对课堂讲授的知识点的理解和应用能力。测试可以包括选择题、填空题、计算题等题型。

4.实验操作：评估学生在实验操作中的技能和理解能力，包括他们的实验操作准确性、观察现象的细致程度以及对于实验结果的分析能力。

5.教师评价与反馈：针对学生的课堂表现、小组讨论成果、随堂测试和实验操作，教师应及时给予评价和反馈。评价应具体、明确，指出学生的优点和需要改进的地方，鼓励学生积极思考和参与，同时指导他们如何进一步提高自己的学习能力和科学素养。八、重点题型整理1.判断题

题目：判断以下说法是否正确，并说明原因。

（1）所有的化学反应都伴随着能量的变化。

（2）放热反应释放的能量来自于反应物的化学键断裂。

（3）原电池中，负极上的物质失去电子。

答案：（1）正确。所有的化学反应都伴随着能量的变化，这是化学反应的基本特征。

（2）错误。放热反应释放的能量来自于反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成。

（3）正确。原电池中，负极上的物质失去电子，发生氧化反应。

2.简答题

题目：请简述化学反应中能量变化的原因。

答案：化学反应中能量变化的原因在于反应物和生成物之间的化学键能量差异。在化学反应中，旧化学键的断裂和新化学键的形成会导致能量的吸收或释放。

3.计算题

题目：已知反应方程式：2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)，反应焓变为ΔH=-571.6kJ/mol。若2.00L的氢气与1.00L的氧气完全反应，求反应放出的热量。

答案：首先，计算反应物的物质的量：

n(H2)=PV/RT=(1.01×10^5Pa)×(2.00L)/(8.314J/(mol·K)×298K)≈0.896mol

n(O2)=PV/RT=(1.01×10^5Pa)×(1.00L)/(8.314J/(mol·K)×298K)≈0.448mol

根据反应方程式，2mol的H2与1mol的O2反应放出的热量为571.6kJ。所以，0.896mol的H2与0.448mol的O2反应放出的热量为：

Q=(0.896mol/2mol)×571.6kJ/mol+(0.448mol/1mol)×571.6kJ/mol

Q≈290.5kJ+257.7kJ

Q≈548.2kJ

4.应用题

题目：某化学反应的焓变为ΔH=+120kJ/mol，若该反应的熵变为ΔS=+100J/(mol·K)，试计算该反应的标准自由能变化ΔG。

答案：根据热力学基本关系式ΔG=ΔH-TΔS，其中T为反应的温度，取298K。

ΔG=ΔH-TΔS

ΔG=+120kJ/mol-(298K)×(100J/(mol·K))/1000J/kJ

ΔG=+120kJ/mol-29.8kJ/mol

ΔG≈+90.2kJ/mol

5.分析题

题目：某同学进行了一个化学实验，