2024-2025学年新教材高中化学 第六章 化学反应与能量 1.1 化学能与热能教案 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中化学第六章化学反应与能量1.1化学能与热能教案新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息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10日

4.教学时数：45分钟

二、教学内容

1.课程主题：化学能与热能

2.教材参考：新人教版必修2，第六章化学反应与能量，1.1节

3.教学目标：

a.让学生理解化学能的概念及其与热能的关系

b.掌握化学反应中的能量变化及其计算方法

c.能够运用化学能与热能的知识解释实际问题

三、教学方法

1.采用讲授法，讲解化学能与热能的基本概念及计算方法

2.利用案例分析法，分析实际问题中的化学能与热能变化

3.开展小组讨论法，促进学生互动交流，巩固所学知识

四、教学步骤

1.导入：通过一个生活中的实例，如烧水、燃烧等，引导学生思考化学能与热能的关系

2.新课讲解：讲解化学能的概念、单位及计算方法，阐述化学反应中的能量变化

3.案例分析：分析实际问题中的化学能与热能变化，如燃烧反应、中和反应等

4.课堂互动：开展小组讨论，让学生分享自己的观点和案例，互相交流学习

5.总结：对本节课的内容进行总结，强调化学能与热能的重要性

6.作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识

五、教学评价

1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态

2.作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对课堂所学知识的掌握程度

3.小组讨论：评估学生在小组讨论中的表现，包括观点阐述、沟通交流等，激发学生的合作精神

六、教学资源

1.教材：新人教版必修2，第六章化学反应与能量，1.1节

2.多媒体课件：制作课件，辅助讲解和展示相关知识点

3.案例素材：收集生活中的实例，用于分析和解释化学能与热能的变化

4.练习题：编写相关练习题，检验学生对课堂所学知识的掌握情况核心素养目标1.科学探究：通过生活实例的引入和案例分析，培养学生运用化学能与热能的知识解决实际问题的能力，激发学生对化学学科的兴趣和好奇心。

2.科学思维：通过讲解化学能的概念、单位及计算方法，培养学生的逻辑思维和分析能力，使学生能够理解化学反应中的能量变化。

3.科学态度：通过小组讨论和课堂互动，培养学生的合作精神和团队意识，使学生能够主动参与课堂，积极表达自己的观点。

4.科学知识：通过本节课的学习，使学生掌握化学能与热能的基本概念及计算方法，能够运用化学能与热能的知识解释实际问题。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的课程中已经学习了化学反应的基本概念、化学方程式等基础知识，对于能量的概念也有了一定的了解。但是，学生可能对于化学能与热能的关系以及化学反应中的能量变化计算方法还不够清晰。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对于与实际生活相关的化学知识较为感兴趣，对于能够动手实践的活动和小组讨论的学习方式较为喜欢。学生的学习能力因个体差异而异，有的学生对于理论知识的理解和运用较为擅长，而有的学生则更擅长于实验操作和观察。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解化学能与热能的关系方面，学生可能会对于能量的转化和守恒原理感到困惑。在计算化学反应中的能量变化时，学生可能会遇到复杂的计算和对公式的理解困难。此外，学生可能对于将化学能与热能的知识应用到实际问题中感到挑战，需要通过实例分析和小组讨论来加深理解和运用能力。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：

-讲授法：用于讲解化学能与热能的基本概念、计算方法以及化学反应中的能量变化。

-案例研究法：通过分析实际问题中的化学能与热能变化，让学生将理论知识应用到实际情况中。

-小组讨论法：鼓励学生参与小组讨论，分享自己的观点和案例，促进学生之间的互动和合作。

-实验法：设计相关的实验活动，让学生亲身体验和观察化学反应中的能量变化。

2.设计具体的教学活动：

-角色扮演：学生分组扮演不同角色，如科学家、工程师等，通过角色扮演来解释和演示化学能与热能的变化。

-实验操作：学生分组进行实验，如燃烧实验、中和反应实验等，观察和记录实验过程中的能量变化。

-游戏设计：设计相关的化学能与热能的游戏，如能量转化接力赛、能量计算大挑战等，增强学生的学习兴趣和参与度。

-小组项目：学生分组进行项目研究，选择一个实际问题进行分析和解决，如分析燃料燃烧过程中的能量变化等。

3.确定教学媒体和资源的使用：

-PPT：制作多媒体课件，通过图文并茂的方式展示化学能与热能的基本概念和计算方法。

-视频：播放相关的实验视频和案例分析视频，帮助学生更直观地理解和观察化学反应中的能量变化。

-在线工具：利用在线工具进行能量计算和模拟实验，提供实时的反馈和互动，增强学生的学习体验。

-实物模型：使用实物模型或教具来展示化学反应中的能量变化，帮助学生更好地理解和记忆。

-学习平台：利用学习平台进行预习、复习和交流，提供丰富的学习资源和互动机会。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解化学反应与能量的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习化学反应与能量的内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确化学反应与能量教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习化学反应与能量的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的化学反应与能量的内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解化学反应与能量的基本概念、计算方法以及化学反应中的能量变化。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕化学反应与能量的问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验化学反应与能量的应用，提高实践能力。

在化学反应与能量的新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对化学反应与能量知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决练习题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与化学反应与能量相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合化学反应与能量的内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习化学反应与能量的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的化学反应与能量的内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的化学反应与能量的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.化学能与热能的关系

-化学能是指物质在化学反应中能够释放或吸收的能量。

-热能是指物体内部粒子的运动和相互作用所具有的能量。

-化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即热能的转化。

2.化学反应中的能量变化

-放热反应：在反应过程中释放热量的化学反应，如燃烧、中和等。

-吸热反应：在反应过程中吸收热量的化学反应，如融化、升华等。

-能量守恒定律：化学反应中的能量不会消失或创造，只会从一种形式转化为另一种形式。

3.化学反应的能量计算

-反应焓变：化学反应前后系统焓的变化，表示为ΔH。

-反应熵变：化学反应前后系统熵的变化，表示为ΔS。

-自由能变化：化学反应前后系统自由能的变化，表示为ΔG。

4.燃烧反应的能量变化

-燃烧反应是指物质与氧气发生的剧烈的放热反应。

-燃烧反应的焓变为负值，表示放热。

-燃烧反应的熵变通常为正值，表示系统的无序度增加。

5.中和反应的能量变化

-中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。

-中和反应通常伴随着放热现象。

-中和反应的焓变为负值，表示放热。

6.化学电池

-化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。

-化学电池的放电过程是氧化还原反应，伴随着能量的释放。

-化学电池的充电过程是电能转化为化学能，需要外部能量输入。

7.化学反应与能量的实际应用

-燃料的利用：燃烧燃料释放能量，用于发电、加热等。

-能源转换：化学电池将化学能转化为电能，用于电子设备等。

-化学反应的设计：通过调控化学反应的条件，实现能量的高效转化。课后作业1.请简述化学能与热能的关系，并举例说明。

-答案：化学能是指物质在化学反应中能够释放或吸收的能量，热能是指物体内部粒子的运动和相互作用所具有的能量。化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即热能的转化。例如，燃烧反应是放热反应，在燃烧过程中，燃料与氧气发生反应，释放出大量的热能。

2.请解释什么是放热反应和吸热反应，并各举一个例子。

-答案：放热反应是指在反应过程中释放热量的化学反应，如燃烧、中和等。吸热反应是指在反应过程中吸收热量的化学反应，如融化、升华等。例如，燃烧木头是放热反应，木头与氧气反应产生热量和二氧化碳；冰融化是吸热反应，冰吸收热量转化为水蒸气。

3.请计算下列化学反应的能量变化，并解释其原因。

-答案：

a.2H2+O2→2H2O，ΔH=-571kJ/mol。这是一个放热反应，因为燃烧氢气和氧气生成水，放出大量的热能。

b.CaCO3→CaO+CO2↑，ΔH=+890kJ/mol。这是一个吸热反应，因为碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，需要吸收热量。

c.2NaCl→2Na+Cl2，ΔH=+127kJ/mol。这是一个吸热反应，因为氯化钠分解生成钠气和氯气，需要吸收热量。

d.H2O(l)→H2O(g)，ΔH=+2260kJ/mol。这是一个吸热反应，因为水从液态变为气态，需要吸收大量的热量。

4.请解释什么是化学电池，并说明其工作原理。

-答案：化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。它通过氧化还原反应，将化学能转化为电能。在工作过程中，电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应，电子通过外部电路从正极流向负极，产生电流。例如，铅酸电池是一种常见的化学电池，它通过铅和硫酸的反应，将化学能转化为电能。

5.请设计一个实验来验证化学反应中的能量变化，并说明实验步骤和现象。

-答案：可以设计一个燃烧实验来验证化学反应中的能量变化。实验步骤如下：

a.准备一块木头和一根火柴。

b.将木头放置在铁架台上，点燃火柴。

c.观察木头的燃烧过程，注意观察火焰的颜色、热量释放等现象。

d.燃烧结束后，观察木头燃烧后的残留物，与原始的木头进行比较。

实验现象：木头燃烧时，火焰呈黄色，释放出大量的热能。燃烧结束后，木头燃烧后的残留物为炭黑，与原始的木头相比质量减小，说明在燃烧过程中，木头与氧气反应，放出大量的热能，同时质量减小。教学评价与反馈2.小组讨论成果展示：观察学生在小组讨论中的表现，包括观点阐述、沟通交流等，激发学生的合作精神。

3.随堂测试：通过随堂练习题，检查学生对课堂所学知识的掌握情况，及时了解学生的学习效果。

4.作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对课堂所学知识的掌握程度，及时发现和解决学生的问题。

5.实验操作：观察学生在实验操作中的表现，评估学生的实践能力和对知识的理解程度，及时给予指导和反馈。

6.教师评价与反馈：针对学生在课堂表现、小组讨论、随