2024-2025学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能教学实录2 新人教版必修2

2024-2025学年高中化学第二章化学反应与能量第一节化学能与热能教学实录2新人教版必修2主备人备课成员设计意图本节课旨在帮助学生理解化学能与热能的关系，通过实验探究和理论分析，使学生掌握化学反应与能量变化的基本规律，提高学生分析问题和解决问题的能力，为后续学习打下坚实基础。核心素养目标分析培养学生化学科学探究精神，通过实验探究化学反应与能量变化，提升学生的实证意识、创新意识和科学态度。加强学生化学计算能力，学会运用热力学原理解决实际问题，提高学生的逻辑思维和数学应用能力。强化学生对化学反应能量变化的理解，增强学生的科学解释能力和环境保护意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已具备基础的化学知识，包括原子结构、化学键、化学反应速率等，但对化学反应与能量变化的关系理解可能较为浅显，缺乏系统的能量变化理论。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对化学实验通常有较高的兴趣，喜欢通过动手操作来探究问题。学生的能力差异较大，部分学生具备较强的逻辑思维和计算能力，而部分学生在理解抽象概念时可能存在困难。学习风格上，有的学生偏好视觉学习，有的则更倾向于动手操作或听觉学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解化学反应与能量变化的关系时可能难以把握能量守恒的原理，计算反应热时可能会在单位转换和应用公式上出错。此外，部分学生可能对实验过程中的安全操作和数据处理不够重视，导致实验结果不准确。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-化学实验器材：试管、烧杯、酒精灯、量筒、温度计、天平等

-软硬件资源：计算机、投影仪、白板、电子屏幕

-课程平台：学校内部教学平台

-信息化资源：化学反应能量变化相关教学视频、在线实验操作指导

-教学手段：多媒体课件、实验报告模板、互动问答环节教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一组生活中常见的化学反应图片，如燃烧、溶解等，引导学生思考这些反应中是否伴随着能量的变化。

2.提出问题：引导学生思考化学反应与能量变化之间的关系，激发学生的求知欲。

3.学生讨论：分组讨论，分享对化学反应与能量变化关系的初步认识。

（二）讲授新课（25分钟）

1.化学能与热能的关系（10分钟）

-讲解化学能的定义和特点，结合具体实例说明化学能的转化。

-介绍热能的概念和单位，讲解热能的传递方式。

-分析化学反应过程中化学能与热能的相互转化。

2.反应热与焓变（10分钟）

-讲解反应热的概念和焓变的计算方法。

-通过实例说明焓变在化学反应中的应用。

-引导学生掌握焓变的计算公式和单位。

3.热力学第一定律（5分钟）

-介绍热力学第一定律的基本内容，讲解能量守恒定律在化学反应中的应用。

-分析焓变与系统内能的关系，讲解焓变的计算公式。

（三）巩固练习（10分钟）

1.实验探究：分组进行实验，观察化学反应过程中的能量变化，如温度变化、热量释放等。

2.计算练习：根据实验数据，计算反应热和焓变，巩固所学知识。

（四）课堂提问（5分钟）

1.提问1：化学反应与能量变化之间有何关系？

2.提问2：如何计算反应热和焓变？

3.提问3：热力学第一定律在化学反应中有何应用？

（五）师生互动环节（10分钟）

1.学生展示实验结果，教师点评并引导学生分析实验数据。

2.学生分组讨论，解答实验过程中遇到的问题。

3.教师总结实验结果，强调化学反应与能量变化的关系。

（六）核心素养拓展（5分钟）

1.引导学生思考化学反应与能量变化在环境保护中的应用。

2.讲解可再生能源的开发与利用，提高学生的环保意识。

（七）课堂小结（5分钟）

1.回顾本节课所学内容，总结化学反应与能量变化的关系。

2.强调能量守恒定律在化学反应中的重要性。

教学过程流程环节如下：

1.导入环节：激发学生学习兴趣，引出本节课主题。

2.讲授新课：讲解化学反应与能量变化的基本知识。

3.巩固练习：通过实验和计算，巩固所学知识。

4.课堂提问：检查学生对知识的掌握程度。

5.师生互动环节：加强师生交流，提高学生的学习积极性。

6.核心素养拓展：培养学生的环保意识和创新思维。

7.课堂小结：总结本节课所学内容，巩固知识。

教学双边互动，紧扣实际教学过程中需要凸显的重难点，解决问题及核心素养能力的拓展要求。用时共计45分钟。知识点梳理1.化学反应与能量变化的基本概念

-化学能：储存在化学键中的能量。

-热能：物体内部粒子由于运动而具有的能量。

-能量转化：化学能和热能之间的相互转化。

2.反应热的定义

-反应热：在恒压条件下，化学反应过程中放出或吸收的热量。

3.焓变（ΔH）

-焓变：化学反应前后系统的焓（热含量）的变化量。

-焓变的计算公式：ΔH=H(生成物)-H(反应物)

4.热力学第一定律

-能量守恒定律：在一个封闭系统中，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。

-焓变与系统内能的关系：ΔH=ΔU+Δ(nRT)

-ΔU：系统内能的变化量

-Δ(nRT)：气体在恒压条件下，气体摩尔数变化引起的体积变化所对应的能量变化

5.反应的吸热与放热

-吸热反应：反应过程中吸收热量，焓变为正值（ΔH>0）。

-放热反应：反应过程中放出热量，焓变为负值（ΔH<0）。

6.焓变的测定

-定量测量反应过程中的热量变化。

-常用的实验方法：量热实验、差示扫描量热法（DSC）等。

7.焓变的计算

-利用标准生成焓数据计算焓变。

-焓变的计算公式：ΔH=ΣΔHf(生成物)-ΣΔHf(反应物)

-ΔHf：物质的摩尔生成焓。

8.化学反应的热效应

-化学反应的热效应：化学反应过程中热量的变化。

-热效应的分类：吸热反应、放热反应。

9.化学反应的熵变（ΔS）

-熵变：系统无序度的变化量。

-熵变的计算公式：ΔS=ΣS(生成物)-ΣS(反应物)

-S：物质的摩尔熵。

10.吉布斯自由能（ΔG）

-吉布斯自由能：描述在恒温恒压条件下，化学反应的自发性。

-吉布斯自由能的计算公式：ΔG=ΔH-TΔS

-T：绝对温度（开尔文）

-ΔH：焓变

-ΔS：熵变

11.化学反应的热力学极限

-反应的平衡常数：描述在平衡状态下，反应物和生成物的浓度比。

-反应的平衡常数与吉布斯自由能的关系：ΔG=-RTlnK

-R：气体常数

-T：绝对温度（开尔文）

-K：平衡常数

12.热力学第三定律

-热力学第三定律：绝对零度时，任何纯物质的熵为零。教学反思与改进教学反思是教师成长的重要环节，通过反思，我们可以更好地了解教学效果，识别不足，从而不断改进教学方法。以下是我对本次“化学反应与能量”教学的反思与改进措施。

首先，我在导入环节尝试了创设情境和提出问题的方式，目的是激发学生的兴趣和求知欲。然而，我发现部分学生对于化学反应与能量变化的关系理解还不够深入，这说明我在导入环节的设计上可能过于简单，没有充分调动学生的思考。因此，我计划在未来的教学中，可以结合更多的实例和生活中的现象，让学生在实际情境中理解抽象的概念。

在讲授新课的过程中，我注重了化学反应与能量变化的基本概念和原理的讲解，但可能过于注重理论，忽视了学生的实际操作和体验。我发现，有些学生在面对具体的计算和实验操作时显得有些迷茫。因此，我打算在今后的教学中，增加实验操作的环节，让学生亲自动手，通过实验来加深对理论知识的理解。

在巩固练习环节，我采用了实验和计算相结合的方式，但可能对学生的个别差异关注不够。有的学生能够迅速掌握并完成练习，而有的学生则感到困难。为了更好地满足不同学生的学习需求，我计划设计分层练习，让每个学生都能在适合自己的难度下进行练习。

课堂提问环节，我发现部分学生回答问题不够积极，可能是由于对知识的掌握不够牢固或者缺乏自信。为了提高学生的参与度，我计划在今后的教学中，更多地采用小组讨论和合作学习的方式，鼓励学生相互交流，共同解决问题。

在教学手段上，我使用了多媒体课件和实验器材，但可能没有充分利用信息化资源。例如，我可以利用在线实验模拟软件，让学生在没有实验室条件的情况下也能进行实验操作。因此，我打算在未来的教学中，更多地探索和利用信息化资源，丰富教学手段。

最后，我在课堂小结时，对所学内容进行了回顾和总结，但可能没有给予学生足够的反思时间。为了让学生更好地反思自己的学习过程，我计划在今后的教学中，设置专门的反思环节，让学生写下自己的学习心得和体会。板书设计①化学反应与能量变化

-化学能：储存在化学键中的能量

-热能：物体内部粒子运动所具有的能量

-能量转化：化学能与热能的相互转化

②反应热的定义

-反应热：恒压条件下，化学反应过程中放出或吸收的热量

-ΔH：反应热（焓变）

③焓变（ΔH）

-ΔH=H(生成物)-H(反应物)

-H：物质的焓（热含量）

④热力学第一定律

-能量守恒定律：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

-ΔH=ΔU+Δ(nRT)

⑤反应的吸热与放热

-吸热反应：ΔH>0

-放热反应：ΔH<0

⑥焓变的测定

-量热实验

-差示扫描量热法（DSC）

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