第六章第一节第1课时化学反应与热能2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义配套教学设计（人教版2019双选）

第六章第一节第1课时化学反应与热能2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义配套教学设计（人教版2019，双选）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容是“化学反应与热能”，主要包括化学反应的焓变、化学反应中能量的转化以及相关的热化学方程式的书写。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与人教版2019年高一化学必修第二册第六章第一节有关，学生在之前已经学习了化学键的形成与断裂、物质的量的概念以及化学反应的基本类型。在此基础上，本节课将引导学生理解化学反应过程中能量的变化，以及如何利用热化学方程式描述这种能量变化，从而深化学生对化学反应本质的理解。核心素养目标1.科学素养：通过学习化学反应与热能的关系，培养学生运用化学知识解释日常生活中的能量转化现象，提高学生的科学思维能力和科学探究意识。

2.创新实践：通过书写热化学方程式和计算反应焓变，锻炼学生的创新思维和解决实际问题的能力。

3.人文关怀：引导学生理解化学反应对能源和环境的影响，培养对社会和环境的责任感和可持续发展观念。重点难点及解决办法重点：理解化学反应中的能量变化，掌握热化学方程式的书写方法。

难点：反应焓变的计算，以及热化学方程式中能量变化的正确表达。

解决办法：

1.通过实例分析，让学生直观感受化学反应中能量的吸收或释放，如燃烧反应、中和反应等。

2.详细讲解热化学方程式的书写规则，包括反应物和生成物的状态、焓变的标注等。

3.对反应焓变的计算，采用逐步引导的方式，先让学生理解反应物和生成物能量的相对高低，再通过实际例题进行计算练习。

4.利用实验或模拟实验，让学生亲自体验化学反应中的能量变化，增强感性认识。

5.设计课后练习题，针对性地巩固学生对重点知识的理解和运用，对难点进行反复练习和讲解，确保学生能够熟练掌握。教学方法与策略1.采用讲授法介绍化学反应与热能的基本概念，辅以案例研究法分析具体反应中的能量变化。

2.设计小组讨论活动，让学生针对不同类型的化学反应进行分类和能量变化讨论。

3.利用实验法，通过实验演示化学反应中的热能变化，增强学生的直观感受。

4.使用多媒体教学，展示热化学方程式的动态书写过程，帮助学生更好地理解。

5.采用项目导向学习，让学生在课后调查日常生活中能量的转化实例，并在课堂上分享。教学过程1.导入新课

同学们，我们已经学习了化学反应的基本类型和化学键的形成与断裂。那么，化学反应中除了物质的变化，还有没有其他的变化呢？今天我们将学习化学反应中的能量变化，这是化学的一个重要方面。

2.知识讲解

首先，让我们来看看化学反应中的能量变化。当化学反应发生时，反应物和生成物之间的能量会有所不同。这种能量差表现为热能的变化，我们称之为焓变。接下来，我将介绍焓变的计算和热化学方程式的书写方法。

（1）焓变的概念：焓变是指化学反应过程中，反应物和生成物之间的能量差。它可以是正的，也可以是负的。正焓变表示吸热反应，负焓变表示放热反应。

（2）热化学方程式：热化学方程式是描述化学反应中能量变化的方程式。它不仅包括了反应物和生成物，还包括了反应过程中的能量变化。书写热化学方程式时，需要注意以下几点：

-反应物和生成物的状态（固态、液态、气态、水溶液）；

-反应热（焓变）的标注，通常写在方程式的右边，前面加上deltaH；

-反应热的正负号，吸热反应为正，放热反应为负。

3.案例分析

现在，让我们通过几个例子来分析化学反应中的能量变化。

（1）燃烧反应：燃烧反应是一种常见的放热反应。例如，当甲烷（CH4）与氧气（O2）反应时，会生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同时释放出大量的热能。我们可以写出这个反应的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890kJ/mol。这里的负号表示这是一个放热反应。

（2）中和反应：中和反应也是一种常见的放热反应。当氢氧化钠（NaOH）与盐酸（HCl）反应时，会生成水（H2O）和氯化钠（NaCl），同时释放出热能。热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)→NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.1kJ/mol。

4.实验演示

（1）准备实验器材：试管、氢氧化钠溶液、盐酸溶液、温度计。

（2）实验步骤：

-在试管中加入一定量的氢氧化钠溶液；

-慢慢加入盐酸溶液，同时用温度计搅拌；

-观察温度计的变化，记录最高温度。

（3）实验现象：在反应过程中，你会观察到温度逐渐上升，这说明反应过程中释放出了热能。

5.小组讨论

现在，请大家分成小组，讨论以下问题：

（1）你们在实验中观察到了什么现象？这说明了什么？

（2）如何判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应？

（3）在书写热化学方程式时，需要注意哪些方面？

6.总结与反馈

同学们，今天我们学习了化学反应与热能的关系，了解了焓变的概念和热化学方程式的书写方法。通过实验演示和小组讨论，我们深入理解了化学反应中的能量变化。希望大家能够在课后通过练习题巩固所学知识，并在日常生活中注意观察化学反应中的能量转化现象。

7.作业布置

作为课后作业，请大家完成以下任务：

（1）总结今天学习的内容，写出化学反应与热能的关系、焓变的概念和热化学方程式的书写方法；

（2）完成课后练习题，巩固所学知识；

（3）观察日常生活中化学反应中的能量转化现象，记录下来，下节课分享。知识点梳理1.化学反应中的能量变化

-化学反应不仅涉及物质的变化，还包括能量的变化。

-能量变化可以是热能、光能、电能等形式。

2.焓变的概念

-焓变（ΔH）是指化学反应过程中系统焓的变化。

-焓变的正负表示吸热或放热反应。

3.热化学方程式

-热化学方程式描述了化学反应中物质和能量的变化。

-书写热化学方程式时需注意反应物和生成物的状态、焓变的标注。

4.反应热的计算

-反应热可以通过反应物和生成物的焓值差计算得出。

-标准摩尔焓变是指在标准状态下，1摩尔反应物转化为生成物时的焓变。

5.放热反应和吸热反应

-放热反应：反应过程中释放热能，焓变为负值。

-吸热反应：反应过程中吸收热能，焓变为正值。

6.摩尔焓变的计算

-摩尔焓变是指在恒压条件下，1摩尔反应物转化为生成物时的焓变。

-计算摩尔焓变需要知道反应物和生成物的摩尔焓。

7.热化学方程式的平衡

-热化学方程式中的反应物和生成物的系数表示摩尔数。

-平衡常数与焓变的关系。

8.反应机理与能量变化

-反应机理描述了化学反应的详细过程。

-活化能是反应物转化为生成物所需的最小能量。

9.能量守恒定律

-能量守恒定律指出，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。

-在化学反应中，能量的总量保持不变。

10.实际应用

-理解化学反应中的能量变化对于化学反应工程、能源利用和环境科学等领域至关重要。

-生活中的燃烧、消化过程等都是化学反应中能量转化的实例。

11.实验技能

-掌握实验技能，如温度的测量、热量的计算等，以实验验证化学反应中的能量变化。

12.安全意识

-在进行涉及能量变化的化学反应实验时，要注意安全操作，防止事故的发生。课后作业1.写出以下化学反应的热化学方程式，并标明反应热：

a)碳的燃烧反应：C(s)+O2(g)→CO2(g)

b)氢气的燃烧反应：2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)

答案：

a)C(s)+O2(g)→CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol

b)2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol

2.计算以下反应的标准摩尔焓变：

a)2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)

b)CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)

答案：

a)标准摩尔焓变ΔH=-571.6kJ/mol

b)标准摩尔焓变ΔH=-65.2kJ/mol

3.判断以下反应是吸热反应还是放热反应，并解释原因：

a)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol

b)C(s)+CO2(g)→2CO(g)ΔH=+172.5kJ/mol

答案：

a)放热反应，因为焓变为负值，表示反应释放热能。

b)吸热反应，因为焓变为正值，表示反应吸收热能。

4.写出以下反应的平衡常数表达式，并解释平衡常数与焓变的关系：

a)H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH=+1.5kJ/mol

b)CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)ΔH=+178.3kJ/mol

答案：

a)K=[HI]^2/[H2][I2]

平衡常数与焓变的关系：由于焓变为正值，反应吸热，平衡常数随温度升高而增大。

b)K=[CO2]/[CaCO3]

平衡常数与焓变的关系：由于焓变为正值，反应吸热，平衡常数随温度升高而增大。

5.利用热化学方程式计算以下反应的反应热：

a)2C2H6(g)+7O2(g)→4CO2(g)+6H2O(g)

b)N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)

已知：

a)C2H6(g)+7/2O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1560kJ/mol

b)1/2N2(g)+3/2H2(g)→NH3(g)ΔH=-46.1kJ/mol

答案：

a)反应热ΔH=2*(-1560kJ/mol)=-3120kJ/mol

b)反应热ΔH=2*(-46.1kJ/mol)=-92.2kJ/mol

请同学们认真完成以上作业，并检查答案的正确性。作业将帮助你们巩固课堂上学到的知识，并提高解题能力。教学反思今天的课程我们学习了化学反应与热能的关系，这是一个非常重要的化学概念，它不仅涉及到化学知识的理解，还与我们的日常生活息息相关。在授课过程中，我注意到同学们对这部分内容表现出不同的理解和掌握程度，以下是我对本次教学的一些反思。

首先，我在课堂上使用了讲授法来介绍化学反应与热能的基本概念，并通过案例研究法来分析具体反应中的能量变化。我发现这种方法对于大部分同学来说是比较有效的，他们能够跟随我的讲解思路，理解吸热反应和放热反应的区别。然而，我也注意到一些同学在理解焓变的概念时遇到了困难，他们对于焓变是如何计算的，以及如何与热化学方程式联系起来，感到有些模糊。

为了解决这个问题，我决定在下一节课上增加一些互动环节，比如小组讨论和实验演示。通过小组讨论，同学们可以在交流中互相帮助，共同解决问题。而实验演示则可以让同学们直观地看到化学反应中的能量变化，从而加深对概念的理解。

其次，我在课堂上强调了热化学方程式的书写规则，包括反应物和生成物的状态、焓变的标注等。我觉得这一点对于同学们掌握热化学方程式非常重要。但是，我也发现有些同学在书写时仍然存在一些错误，比如忽略了反应物和生成物的状态，或者没有正确地标出焓变。这说明我在讲解时可能没有足够强调这些细节，或者讲解的方式没有让同学们完全吸收。

针对这个问题，我计划在下一节课上提供更多的书写练习机会，让同学们在课堂上就尝试书写一些热化学方程式，并及时给予反馈和纠正。同时，我还会在课后提供一些额外的练