2024年高中化学 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第1课时 焓变 反应热教学实录 新人教版选修4

2024年高中化学第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热教学实录新人教版选修4课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计思路本节课以“焓变与反应热”为主题，通过实验演示、小组讨论、课堂练习等形式，引导学生理解焓变的概念，掌握焓变的计算方法，并能应用于实际化学反应中。课程内容与新人教版选修4《化学反应原理》第一章第一节相符合，注重理论与实践相结合，提高学生的化学素养。二、核心素养目标培养学生化学实验探究能力，通过设计实验验证焓变的原理，提高学生运用化学知识解释自然现象的能力。强化学生定量分析思维，通过计算反应热，提升学生的计算能力和科学思维能力。同时，增强学生对化学反应能量变化的认识，培养学生绿色化学观念和可持续发展意识。三、重点难点及解决办法重点：焓变的计算与应用

难点：焓变与反应热的概念理解及实验验证

解决办法：

1.重点：通过实例分析，引导学生理解焓变的计算方法，结合课本例题进行练习，强化计算技能。

2.难点：通过演示实验，直观展示焓变现象，结合理论知识讲解，帮助学生建立焓变的概念。分组讨论，让学生自行设计实验验证焓变，提高实验探究能力。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（量筒、温度计、试管、酒精灯等）、实验药品（硫酸铜、氢氧化钠等）。

2.课程平台：学校内部教学平台、教学资源库。

3.信息化资源：化学反应焓变计算软件、在线实验演示视频。

4.教学手段：多媒体课件、实物演示、小组合作学习。五、教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-利用多媒体展示生活中常见的化学反应，如燃烧、烹饪等，引导学生思考这些反应过程中能量的变化。

-提问：在化学反应中，能量是如何变化的？这种变化有什么规律？

-引出本节课主题：“化学反应与能量的变化”，并介绍焓变和反应热的概念。

2.新课讲授（用时15分钟）

-第一条：讲解焓变的定义，结合课本中的定义和实例，让学生理解焓变是系统在恒压下发生化学反应时放出或吸收的热量。

-第二条：介绍焓变的计算方法，通过公式推导和例题讲解，让学生掌握焓变的计算步骤。

-第三条：分析焓变的正负号及其含义，通过实例说明放热反应和吸热反应的特点。

3.实践活动（用时15分钟）

-第一条：分组进行实验，利用试管、酒精灯等实验器材，观察不同化学反应的焓变现象，如硫酸铜与氢氧化钠反应放热。

-第二条：学生根据实验数据，计算化学反应的焓变值，并讨论影响焓变大小的因素。

-第三条：利用在线实验演示视频，观察不同条件下化学反应的焓变现象，加深对焓变概念的理解。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-第一方面：讨论焓变与反应热的关系，举例回答：焓变是反应热在恒压条件下的体现，两者是紧密相关的。

-第二方面：讨论焓变的计算在实际应用中的意义，举例回答：焓变的计算可以帮助我们预测化学反应的放热或吸热情况，指导工业生产。

-第三方面：讨论如何减小或增大化学反应的焓变，举例回答：通过改变反应物浓度、温度等条件，可以调节焓变的大小。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课所学内容，强调焓变和反应热的概念、计算方法及其在实际应用中的重要性。

-通过提问方式，检验学生对焓变的理解，如：焓变是放热反应还是吸热反应？焓变的计算公式是什么？

-鼓励学生在课后继续探索化学反应与能量变化的相关知识，提高化学素养。

教学流程总用时：45分钟六、教学资源拓展1.拓展资源：

-化学反应的能量变化与热力学第一定律：介绍热力学第一定律的基本概念，即能量守恒定律，以及其在化学反应中的应用。

-焓变与反应焓：探讨焓变的物理意义，包括焓变与反应焓的关系，以及焓变在化学反应中的应用。

-反应热与反应速率：分析反应热与反应速率之间的关系，以及如何通过改变反应条件来影响反应热和反应速率。

-热化学方程式：介绍热化学方程式的书写规则，以及如何利用热化学方程式计算反应热。

2.拓展建议：

-学生可以阅读有关热力学基础理论的科普书籍，如《热力学与热工学基础》等，以加深对能量守恒定律的理解。

-鼓励学生参与学校或社区的科学讲座，了解化学能量变化在环境保护和能源利用中的重要性。

-建议学生通过在线资源，如教育平台上的视频教程，学习焓变和反应热的计算实例。

-组织学生进行小组研究项目，探讨化学反应在不同条件下的焓变变化，如温度、压力对焓变的影响。

-提供实验指导，让学生亲自设计实验来验证不同反应条件对焓变的影响，如使用不同浓度的反应物进行实验。

-引导学生利用化学数据库，如CRCHandbookofChemistryandPhysics，查找特定化学反应的焓变数据。

-推荐学生阅读有关化学反应与能量变化的学术论文，如《JournalofChemicalThermodynamics》等，以了解该领域的最新研究进展。

-通过在线模拟实验软件，让学生在虚拟环境中进行焓变实验，提高学生对焓变概念的理解和实践能力。

-组织学生参加化学竞赛或科学展览，展示他们在化学反应与能量变化方面的研究成果。

-建议学生关注与化学能量变化相关的新闻报道，如新能源的开发、化学反应在生物体内的应用等，以增强学习的现实意义。七、重点题型整理1.计算题：已知反应2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)的焓变为-571.6kJ/mol，计算1molH2与0.5molO2反应生成1molH2O时放出的热量。

答案：放出的热量为-285.8kJ。

2.应用题：某化学反应的焓变为+120kJ/mol，如果反应物和生成物的物质的量相同，该反应是放热反应还是吸热反应？为什么？

答案：该反应是吸热反应。因为焓变为正值，表示反应过程中系统吸收了热量。

3.分析题：分析以下化学反应的焓变，并判断反应是放热反应还是吸热反应。

-反应：N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)，焓变=-92.2kJ/mol

-反应：C(s)+O2(g)→CO2(g)，焓变=-393.5kJ/mol

答案：

-对于N2+3H2→2NH3，焓变为负值，表示反应是放热反应。

-对于C+O2→CO2，焓变为负值，表示反应是放热反应。

4.应用题：在25℃和1atm下，计算以下反应的焓变：

-反应：CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)，已知ΔHf°(CaCO3)=-1206.9kJ/mol，ΔHf°(CaO)=-604.0kJ/mol，ΔHf°(CO2)=-393.5kJ/mol

答案：ΔH°=ΔHf°(CaO)+ΔHf°(CO2)-ΔHf°(CaCO3)=(-604.0kJ/mol)+(-393.5kJ/mol)-(-1206.9kJ/mol)=-193.6kJ/mol

5.判断题：如果反应物的总能量高于生成物的总能量，那么该反应一定是放热反应。

答案：错误。虽然反应物的总能量高于生成物的总能量，但如果反应过程中有能量以其他形式释放（如光能），则该反应可能是吸热反应。八、板书设计①化学反应与能量

-化学反应伴随能量变化

-能量变化的形式：热能、光能、电能等

-焓变（ΔH）：反应过程中系统放出或吸收的热量

②焓变的计算

-焓变的计算公式：ΔH=ΣΔHf°(生成物)-ΣΔHf°(反应物)

-标准摩尔生成焓（ΔHf°）：在标准状态下，形成1mol纯净物质时放出或吸收的热量

-焓变的单位：kJ/mol

③焓变的类型

-放热反应：ΔH<0，反应过程中系统放出热量

-吸热反应：ΔH>0，反应过程中系统吸收热量

-焓变与反应速率的关系：通常情况下，放热反应速率较快，吸热反应速率较慢

④焓变的应用

-预测化学反应的放热或吸热情况

-指导工业生产

-理解化学反应中的能量变化规律教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生课堂参与度：观察学生在课堂上的发言积极性、提问次数以及与同学互动的情况，记录每位学生的课堂参与评分。

-学生实验操作：评价学生在实验过程中的操作规范性、实验结果的一致性和准确性。

2.小组讨论成果展示：

-小组讨论参与度：记录小组讨论中每位学生的发言次数和质量，评价学生是否积极参与讨论。

-小组报告展示：评价学生展示的小组报告内容是否清晰、逻辑性强，能否正确解释实验现象和计算结果。

3.随堂测试：

-理解度测试：通过随堂提问或小测验，检测学生对焓变和反应热概念的理解程度，如解释焓变的正负号意义。

-应用能力测试：考察学生应用焓变计算反应热的能力，通过计算题或简答题形式进行测试。

4.课后作业反馈：

-作业完成情况：检查学生课后作业的完成情况，包括作业的正确率、格式规范性和提交的及时性。

-作业改进建议：针对学生在作业中普遍存在的问题，给出具体的改进建议和解决方法。

5.教师评价与反馈：

-针对学生对焓变概念的理解：如果发现部分学生对于焓变的概念理解不深，可以通过课后辅导、额外讲解或实验演示等方式加强教学。

-针对学生实验技能的提升：对于实验操作不规范的学生，进行一对一的实验操作指导，确保每位学生能够正确、安全地完成实验。

-针对学生在小组讨论中的表现：对于在小组讨论中表现不积极的学生，鼓励他们多参与讨论，提出问题和解决方案。

-针对学生在随堂测试中的问题：根据测试结果，针对性地讲解错误概念，并提供类似的例题供学生练习，以帮助学生巩固知识点。

-针对学生作业中的难点：针对作业中的难点，提供详细的解题步骤和答案解析，帮助学生克服学习中的困难。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解焓变和反应热的概念时，通过实际实验操作，让学生直观感受到能量变化的过程，增强学生的感性认识。

2.小组合作学习：采用小组讨论的形式，让学生在合作中学习，培养他们的团队协作能力和沟通能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对焓变概念的理解不够深入：部分学生在学习焓变概念时，容易将其与热能混淆，导致对焓变的理解不够准确。

2.实验操作不规范：在实验过程中，部分学生由于操作不规范，导致实验结果不准确，影响了对焓变概念的理解。

3.课堂互动不足：在课堂教学中，部分学生参与度不高，导致课堂氛围不够活跃，影响了教学效果。

反思改进措施（三）

1.加强概念讲解：在讲解焓变概念时，结合实例，让学生深入了解焓变的定义、计算方法和应用，提高学生的理解能力。

2.规范实验操作：在实验教学中，加强对学生实验操作规范的培训