高中化学 第二章 化学反应与能量 2.1 化学能与热能2教案 新人教版必修2

高中化学第二章化学反应与能量2.1化学能与热能2教案新人教版必修2课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容为高中化学第二章化学反应与能量中的2.1节“化学能与热能”。教学内容围绕化学能与热能之间的转换关系，重点探讨化学反应的热效应，包括放热反应与吸热反应的判断及能量变化。与学生已有知识的联系在于，学生在初中阶段已经学习了基本的能量概念和简单的化学反应，了解了能量在化学反应中的变化。本节内容将在此基础上，深化学生对化学反应中能量转化的认识，特别是热能作为化学能的一种表现形式，在化学反应中的重要作用。通过本节课的学习，学生将能够结合教材中的实例，理解并掌握化学能与热能之间的转换规律。二、核心素养目标培养学生以下化学学科核心素养：

1.能运用化学知识解释化学反应中的能量变化，提升科学理解能力。

2.通过实验探究和数据分析，培养学生实证意识与科学推理能力。

3.引导学生运用化学能与热能的转化知识，解决实际问题，提高科学应用能力。

4.培养学生团队合作精神，通过小组讨论，增强表达交流与批判性思维能力。

5.激发学生对化学学科的兴趣，引导关注化学与能源、环境等社会议题，培养社会责任感。三、重点难点及解决办法重点：

1.化学反应中放热反应与吸热反应的判断。

2.化学反应热效应的计算与能量守恒原理的应用。

难点：

1.理解化学反应中能量变化的微观机制。

2.实际化学反应热效应的准确测量与数据分析。

解决办法与突破策略：

1.利用教材中的实例和图表，通过直观演示和案例分析，帮助学生区分放热反应与吸热反应。

2.设计实验活动，让学生亲自参与热量测定，加强实操体验，加深对能量变化的理解。

3.引导学生运用化学方程式和标准生成焓数据进行计算，结合能量守恒原理，解决热效应计算问题。

4.通过小组合作和讨论，鼓励学生提出问题、分析问题，培养解决问题的能力，突破微观机制的难点。四、教学方法与策略为了实现本节课的核心素养目标，针对特定的学生群体和教学内容，采用以下教学方法和策略：

1.讲授法：教师通过PPT展示，结合教材内容，系统讲解化学能与热能的基本概念、转换关系以及化学反应的热效应。通过生动的语言和实际案例，使学生易于理解和接受。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，针对特定化学反应案例，分析其能量变化，引导学生发表观点，培养实证意识与科学推理能力。

3.案例研究：选取教材中的典型化学反应案例，让学生通过研究、讨论，深入了解化学反应中能量变化的规律，提高学生分析问题和解决问题的能力。

4.实验法：设计一系列化学反应实验，让学生亲自动手操作，观察并记录实验数据，通过实验现象分析化学反应的热效应，培养学生实证意识。

5.项目导向学习：将学生分成小组，针对特定化学反应项目，进行深入研究，设计实验方案，测量热效应，分析数据，撰写项目报告，提高学生的科学研究和团队协作能力。

具体教学活动设计如下：

1.导入新课：通过一个简单的热能实验（如摩擦生热），引发学生对化学能与热能转换的兴趣。

2.知识讲解：利用PPT展示化学能与热能的基本概念、化学反应的热效应等内容，结合教材实例进行讲解。

3.小组讨论：让学生针对教材中的化学反应案例，进行小组讨论，分析放热反应与吸热反应的特点。

4.实验演示：教师进行化学反应实验演示，让学生观察实验现象，引导学生思考化学反应中的能量变化。

5.学生实验：组织学生进行分组实验，测量化学反应的热效应，培养学生实际操作能力和数据分析能力。

6.项目研究：学生以小组为单位，选择一个化学反应项目，进行深入研究，设计实验方案，实施实验，分析数据，撰写报告。

7.总结与反思：教师组织学生进行课堂小结，回顾所学内容，引导学生对化学反应中的能量变化进行深入思考。

教学媒体和资源使用：

1.PPT：用于展示教学内容、案例分析和实验操作步骤等。

2.视频：播放化学反应实验操作视频，帮助学生了解实验过程和注意事项。

3.在线工具：利用网络资源，如在线化学实验室、热效应计算器等，辅助学生进行实验设计和数据分析。

4.教材：作为教学的主要依据，引导学生自主学习和查阅资料。五、教学流程（一）课前准备（5分钟）

1.教师准备：备课，设计教学活动，准备教学资源（PPT、视频、实验器材等）。

2.学生准备：预习教材第二章2.1节内容，了解化学能与热能的基本概念，搜集相关案例。

（二）课中教学（40分钟）

1.导入新课（5分钟）

教师通过一个简单的热能实验（如摩擦生热）引起学生对化学能与热能转换的兴趣，引导学生思考化学反应中能量变化的奥秘。

2.知识讲解（10分钟）

利用PPT展示，结合教材内容，讲解化学能与热能的基本概念、转换关系以及化学反应的热效应。通过实例分析，让学生理解放热反应与吸热反应的判断方法。

3.小组讨论（5分钟）

让学生针对教材中的化学反应案例，进行小组讨论，分析放热反应与吸热反应的特点，促进学生的合作与交流。

4.实验演示（5分钟）

教师进行化学反应实验演示，如燃烧、中和反应等，让学生观察实验现象，思考化学反应中的能量变化。

5.学生实验（5分钟）

组织学生进行分组实验，测量化学反应的热效应，如测定燃烧反应的热量。培养学生实际操作能力和数据分析能力。

6.项目研究（5分钟）

学生以小组为单位，选择一个化学反应项目，进行深入研究，设计实验方案，实施实验，分析数据。

7.总结与反思（5分钟）

教师组织学生进行课堂小结，回顾所学内容，引导学生对化学反应中的能量变化进行深入思考，强调重点难点。

（三）课后作业与拓展（10分钟）

1.课后作业：布置教材课后习题，巩固所学知识。

2.拓展任务：鼓励学生查阅资料，了解化学能与热能在生活中的应用，如太阳能电池、燃料电池等，提高学生的科学素养。

（四）教学过程具体分析和举例

1.导入新课：通过实验引起学生兴趣，激发学习动机。

举例：摩擦生热实验，让学生感受到热能的产生，为新课学习打下基础。

2.知识讲解：结合教材实例，讲解化学能与热能的概念和转换关系。

举例：通过燃烧反应和中和反应的实例，讲解放热反应和吸热反应的特点。

3.小组讨论：促进学生合作与交流，提高分析问题的能力。

举例：针对教材中的化学反应案例，讨论放热反应与吸热反应的判断方法。

4.实验演示：观察实验现象，加深对化学反应热效应的理解。

举例：教师演示燃烧反应，让学生观察火焰温度的变化，感受热能的产生。

5.学生实验：提高学生实际操作能力和数据分析能力。

举例：测定燃烧反应的热量，让学生学会使用热量计，并进行分析。

6.项目研究：培养学生的科学研究能力和团队协作能力。

举例：小组选择一个化学反应项目，如制取氢气，设计实验方案，实施实验，分析数据。

7.总结与反思：强调重点难点，巩固所学知识。

举例：回顾本节课所学内容，引导学生思考化学反应中能量变化的规律。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《化学反应中的能量变化》：深入探讨化学反应中能量的转换原理，包括放热反应与吸热反应的详细分类和实例。

-《化学能与热能的微观机制》：从分子层面解释化学能与热能之间的转换过程，帮助学生理解能量变化的本质。

-《生活中的热化学应用》：介绍化学能与热能在日常生活中的应用，如烹饪、燃料电池、太阳能电池等。

2.课后自主学习和探究：

-研究教材中提到的典型化学反应案例，分析其能量变化的细节，尝试用自己的语言进行解释。

-探索不同类型的化学反应热效应的测量方法，了解实验操作中可能出现的误差来源及其影响。

-搜集资料，了解能源转换技术在现代社会中的应用，如电动汽车、热能发电等，讨论其优缺点和未来发展前景。

-设计小实验，观察并记录不同物质在化学反应中的热效应，尝试归纳总结规律，增强实验操作和数据分析能力。

-结合教材内容和拓展阅读材料，撰写一篇关于化学能与热能转换的小论文，阐述自己的观点和理解。七、重点题型整理1.计算题：燃烧反应热效应的计算

例题：已知反应方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)，求该反应的燃烧热（ΔHc）。

答案：根据热化学方程式，CH4的燃烧热ΔHc为-890.4kJ/mol。

2.分析题：判断化学反应类型（放热反应或吸热反应）

例题：以下哪个反应是放热反应？

a)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

b)CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)

c)2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)→2NH3(g)+2H2O(l)+CaCl2(s)

答案：a)是放热反应。

3.实验题：设计实验测量反应热效应

例题：设计一个实验，测量NaOH溶液和HCl溶液中和反应的热效应。

答案：实验步骤包括准备一定浓度的NaOH和HCl溶液，使用热电偶或温度计测量反应前后的温度变化，通过计算得到中和反应的热效应。

4.综合应用题：能量守恒原理的应用

例题：一个化学反应系统的初始总能量为E1，反应后总能量为E2，证明该反应的能量变化符合能量守恒原理。

答案：能量守恒原理表明，反应前后的总能量是相等的，即E1=E2。在实际反应中，如果E2<E1，说明发生了放热反应；如果E2>E1，说明发生了吸热反应。

5.论述题：化学能与热能转换的应用

例题：论述化学能在生活中转换为热能的实例，并解释其原理。

答案：例如，家用煤气炉的燃烧过程。煤气（主要成分为CH4）在燃烧时与氧气反应，化学能转换为热能和光能，供人们烹饪食物。其原理是放热反应，化学键断裂释放出的能量转化为热能。

详细补充和说明：

1.计算题：在计算燃烧热时，需要根据化学方程式和标准生成焓数据进行计算。学生应掌握如何查找和使用这些数据。

2.分析题：学生需要了解放热反应和吸热反应的特点，并能根据反应物和生成物的能量变化来判断反应类型。

3.实验题：学生应掌握实验设计的基本原则，如如何控制变量、选择合适的测量工具等，以确保实验结果的准确性。

4.综合应用题：学生需要理解能量守恒原理，并能将其应用于化学反应的能量变化分析中，从而验证能量守恒。

5.论述题：学生应通过实例来阐述化学能与热能转换的原理和应用，加强对化学反应在实际生活中的认识。八、课堂1.课堂评价：

-通过课堂提问，了解学生对化学能与热能基本概念的理解程度，对放热反应与吸热反应判断方法的掌握情况，以及对实验操作和数据分析的熟练程度。

-观察学生在小组讨论和实验操作中的表现，评估学生的合作能力、实验技能和科学思维能力。

-在课堂总结环节，通过学生对本节课重点难点的复述，评估学生对知识点的掌握情况。

-定期进行课堂小测验，测试学生对化学反应热效应计算、能量守恒原理应用等知识点的掌握程度。

举例：

-提问学生：“请解释一下什么是燃烧热？它是如何计算的？”

-观察学生在实验操作中是否遵循安全规范，能否正确使用热量计，并准确记录数据。

-在小测验中，设计计算题和论述题，如：“根据给定的化学方程式，计算反应的燃烧热。”或“论述一个生活中化学能转换为热能的实例。”

2.作业评价：

-对学生的课后作业进行批改，重点关注学生对化学反应热效应计算的准确性，以及论述题的逻辑性和条理性。

-给出具体的评价反馈，指出学生的错误和不足，提供改正建议，鼓励学生改正错误并继续努力。

-在作业点评课上，选择典型错误和优秀作业进行展示，让学生共同分析问题，总结经验教训。

举例：

-批改作业时，对于计算错误，指出具体错误原因，如数据使用错误或计算步骤不完整。

-对于论述题，评价学生的论述是否清晰，是否有充分的实例支持，以及是否结合了所学知识进行合理论述。

-在作业点评时，表扬那些思路清晰、论据充分、表达准确的作业，鼓励其他学生学习借鉴。教学反思与改进在完成本节课的教学后，我进行了深入的反思，旨在评估教学效果并识别需要改进的地方。

首先，我注意到在课堂讲解环节，学生对化学能与热能的基本概念理解不够深入。虽然我通过实例进行了详细的解释，但仍有部分学生表现出一定的困惑。为了改善这一情况，我计划在未来的教学中增加更多互动环节，如小组讨论和实例分析，以促进学生更深入地理解和掌握这些概念。

其次，在实验操作环节，我发现部分学生在使用热量计和记录数据时存在一些问题。这可能是由于对实验步骤的不熟悉或操作技巧的不足。为了提高学生的实验技能，我计划在实验前进行更详细的操作培训，并增加实验操作的练习机会。同时，我还会加强对实验数据的分析和解释，帮助学生更好地理解实验结果与化学反应热效应之间的关系。

另外，我还注意到在课堂提问和讨论环节，部分学生参与度不高，可能是因为缺乏自信或对问题理解不够深入。为了提高学生的参与度，我计划在未来的教学中采用更多激励措施，如表扬和奖励积极参与的学生，并鼓励学生提出自己的问题和观点。同时，我也会设计更具启发性的问题，引导学生进行深入思考和讨论。

在教学评价环节，我发现部分学生对化学反应热效应的计算和应用还存在一些困难。为了帮助学生更好地掌握这一知识点，我计划在未来的教学中