高中化学 第二章 化学反应与能量 2.1 化学能与热能教案4 新人教版必修2

高中化学第二章化学反应与能量2.1化学能与热能教案4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、教学内容本节课的教学内容来源于高中化学第二章化学反应与能量的2.1节，主要涉及化学能与热能的关系。教材为新人教版必修2。具体内容包括：

1.化学能的概念：化学能是指物质在化学反应中释放或吸收的能量。

2.热能的概念：热能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。

3.化学能与热能的转化：化学反应过程中，化学能可以转化为热能，热能也可以转化为化学能。

4.燃烧反应：燃烧反应是一种放热反应，反应物中的化学能转化为热能和光能。

5.吸热反应和放热反应：吸热反应指在反应过程中吸收热量的反应，放热反应指在反应过程中释放热量的反应。

6.能量守恒定律：在化学反应中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，总能量保持不变。二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括以下几点：

1.提高学生的科学探究能力：通过学习化学反应与能量的关系，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

2.培养学生的科学思维：使学生掌握化学能与热能相互转化的原理，培养学生从微观角度理解和解释化学现象的能力。

3.提升学生的科学态度：培养学生对化学实验的热爱和严谨态度，增强学生对科学知识的信任度。

4.增强学生的社会责任：使学生认识到化学知识在解决能源危机、环境保护等方面的重要作用，激发学生为社会发展做贡献的责任感。三、学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在初中阶段已经学习了化学反应的基本概念，对原子、分子、离子等微观粒子有一定的了解。同时，学生也学习了简单的能量转化原理，如机械能、电能等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对化学学科的兴趣整体较高，尤其是对实验现象和实际应用感兴趣。学生在学习能力上，具备一定的逻辑思维和分析问题的能力。在学习风格上，学生更倾向于通过实验和实际案例来理解抽象的理论知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习化学反应与能量的关系时，学生可能对抽象的能量转化概念难以理解，对化学反应中的能量变化难以把握。此外，学生可能对教材中的一些专业术语和概念感到困惑，如化学能、热能等。同时，学生可能在学习过程中难以将理论知识与实际应用相结合，对化学在解决能源危机、环境保护等方面的重要性认识不足。四、教学方法与手段1.教学方法：

1.1讲授法：在课堂上，教师通过清晰、生动的讲解，向学生传授化学反应与能量的基本概念、原理和方法。讲授法有助于学生系统地掌握知识，培养学生的高层次思维能力。

1.2讨论法：教师组织学生就化学反应与能量转化等相关问题进行讨论，鼓励学生发表自己的看法和见解，培养学生的合作精神和批判性思维。

1.3实验法：教师指导学生进行化学实验，让学生亲身体验化学反应中的能量变化，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。

2.教学手段：

2.1多媒体设备：教师利用多媒体课件，生动形象地展示化学反应与能量转化的过程，帮助学生直观地理解抽象的概念。

2.2教学软件：教师运用教学软件，进行模拟实验、动画演示等，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣和参与度。

2.3在线学习平台：教师布置在线学习任务，引导学生利用网络资源进行自主学习，培养学生独立思考和自主学习能力。

2.4虚拟实验室：教师引导学生利用虚拟实验室进行化学实验，培养学生动手操作能力和实验设计能力。

2.5小组合作学习：教师组织学生进行小组合作学习，让学生在讨论、交流中共同解决问题，提高学生的团队协作能力和沟通能力。

2.6学习评价软件：教师运用学习评价软件，对学生的学习过程和成果进行实时监测和反馈，指导学生调整学习策略，提高学习效果。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）：教师通过展示化学反应中能量变化的实例，如燃烧反应、吸热反应等，引起学生的兴趣，并提问学生对化学反应与能量变化的理解。

2.知识讲解（10分钟）：教师详细讲解化学能与热能的概念，以及化学反应中的能量变化原理，通过PPT或板书进行展示，确保学生理解。

3.案例分析（20分钟）：教师提供几个化学反应的案例，让学生分析其中的能量变化，引导学生运用所学的知识进行计算和解释。

4.小组讨论（10分钟）：学生分组讨论，分享自己的分析结果，互相提问和解答疑问，培养学生的合作精神和批判性思维。

5.课堂展示与点评（15分钟）：每组选代表进行展示，教师对学生的分析和解答进行点评，给予反馈和建议。

6.课堂小结（5分钟）：教师总结本节课的重点知识，强调化学反应与能量变化的关系，并布置相关的练习题目，巩固学生的学习成果。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《化学反应热力学基础》：介绍化学反应与能量变化的基本原理和计算方法。

-《化学反应动力学》：深入讲解化学反应速率和机制，与能量变化的关系。

-《能源化学》：探讨化学反应在能源转化和利用中的应用，如燃烧反应、电池等。

-《环境化学》：介绍化学反应与能量变化在环境保护和污染治理中的作用。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以利用网络资源，查找相关的学术文章和研究报告，了解化学反应与能量变化的最新研究进展。

-学生可以进行实验设计，如燃烧实验、吸热反应实验等，观察和记录实验现象，深入探究化学反应中的能量变化。

-学生可以结合生活实际，思考化学反应与能量变化在常见现象中的应用，如食物腐败、电池使用等。

-学生可以参与学术讨论，如加入化学学术社群、参加学术讲座等，与他人交流和分享关于化学反应与能量变化的研究成果和观点。七、课后作业1.根据教材第二章2.1节的内容，简述化学能与热能的关系及其转化过程。

2.分析并解释一个你认为有趣的化学反应中的能量变化，可结合实验现象进行描述。

3.列举三种吸热反应的例子，并说明它们在实际应用中的意义。

4.假设有一个燃烧反应，反应物A燃烧生成产物B，试根据反应物和产物的能量计算反应热。

5.讨论化学反应与能量变化在解决能源危机和环境保护方面的作用，提出你的观点和建议。

示例答案：

1.化学能与热能之间存在密切关系，化学反应中的能量变化通常以热能的形式表现出来。化学能是指物质在化学反应中释放或吸收的能量，而热能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。化学反应过程中，化学能可以转化为热能，热能也可以转化为化学能。

2.以二氧化碳与水反应生成碳酸的实验为例，该反应是一个放热反应。当二氧化碳和水混合时，会观察到溶液温度升高，这是因为反应过程中释放了热量。化学反应中的能量变化可以通过实验现象直观地展示出来。

3.吸热反应在实际应用中有多种例子，如：

-制冰剂：在生活中，制冰剂可以通过吸收周围热量使水结冰，用于制冷。

-干燥剂：某些干燥剂能够吸收空气中的水分，通过化学反应将水分转化为其他物质，起到干燥的作用。

-电池：电池在放电过程中，化学反应会释放能量，但在充电过程中，电池需要吸收外部能量以储存化学能。

4.假设反应物A的燃烧热为ΔH1，产物B的燃烧热为ΔH2，则反应物A燃烧生成产物B的反应热ΔH=ΔH2-ΔH1。根据具体的反应物和产物能量值，可以计算出反应热。

5.化学反应与能量变化在解决能源危机和环境保护方面具有重要作用。例如，化学反应可以用于新能源的开发和利用，如燃料电池、太阳能电池等。此外，化学反应还可以用于污染物的降解和治理，如利用微生物代谢作用去除废水中的有机物，或者利用化学反应将有害物质转化为无害物质。通过研究和应用化学反应与能量变化的知识，可以为解决能源危机和环境保护问题提供有效途径。八、课堂1.课堂评价：

（1）学生对化学反应与能量变化的基本概念的理解程度，如化学能、热能的定义及它们之间的关系。

（2）学生对化学反应中的能量变化的分析能力，如能正确判断反应是放热反应还是吸热反应。

（3）学生对实验现象的观察和解释能力，如能通过实验现象理解化学反应中的能量变化。

（4）学生运用所学知识解决实际问题的能力，如能将化学反应与能量变化的知识应用到生活和生产实际中。

2.作业评价：

对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。作业评价主要包括以下几个方面：

（1）学生作业的完成质量，包括答案的准确性、解答的完整性等。

（2）学生作业的书写规范性，包括字迹清晰、符号正确等。

（3）学生作业的思维深度，如能否提出自己的见解、进行合理的推理等。

（4）学生作业的改进程度，如前一次作业中出现的问题是否得到改正等。

3.学生互评：

鼓励学生之间进行互相评价，相互学习，共同进步。学生互评可以从以下几个方面进行：

（1）同伴在课堂上的表现，如参与程度、回答问题的准确性等。

（2）同伴在作业中的表现，如完成质量、思维深度等。

（3）同伴在实验操作中的表现，如实验技能、团队合作等。

4.家长沟通：

与家长保持良好的沟通，了解学生在家中的学习情况，共同关注学生的进步。家长沟通可以从以下几个方面进行：

（1）学生在家中的学习态度、学习习惯等。

（2）学生在家中的作业完成情况、遇到困难时的问题解决方式等。

（3）学生在家中的实验操作情况，如是否积极参与实验、实验技能等。板书设计①化学能：物质在化学反应中释放或吸收的能量

②热能：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和

③化学反应中的能量变化：化学能转化为热能，热能转化为化学能

2.放热反应与吸热反应

①放热反应：反应过程中释放热量的反应

②吸热反应：反应过程中吸收热量的反应

3.能量守恒定律

①能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式

②总能量保持不变

4.化学反应与能量应用

①燃烧反应：化学能转化为热能和光能

②电池：化学反应转化为电能

③吸热反应的应用：制冰剂、干燥剂等

5.实验现象与能量变化

①观察实验现象：二氧化碳与水反应生成碳酸的实验

②解释能量变化：反应过程中释放的热量导致溶液温度升高反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入多媒体教学手段，如动画、视频等，使抽象的化学概念更直观、生动，提高学生的学习兴趣。

2.设计有趣的实验和实践活动，让学生亲身体验化学反应中的能量变化，提高学生的实践能力和探究能力。

3.采用小组合作学习的方式，鼓励学生互相讨论、交流，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

（二）存在主要问题

1.在讲解化学反应与能量变化的概念时，学生可能会感到抽象和难以理解，需要进一步简化语言和示例，帮助学生更