《第一章 第一節(jié) 反應熱》教學設(shè)計 -2023-2024學年高中化學人教版2019選擇性必修1

《第一章第一節(jié)反應熱》教學設(shè)計-2023-2024學年高中化學人教版（2019)選擇性必修1科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）《第一章第一節(jié)反應熱》教學設(shè)計-2023-2024學年高中化學人教版（2019)選擇性必修1設(shè)計思路本節(jié)課以《第一章第一節(jié)反應熱》為主題，緊密圍繞人教版（2019）選擇性必修1高中化學教材內(nèi)容，通過實例導入、實驗探究、理論講解、習題練習等環(huán)節(jié)，引導學生掌握反應熱的基本概念、計算方法及實際應用。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，以提高學生的化學素養(yǎng)和解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生化學觀念，理解化學反應伴隨能量變化；提升科學探究能力，通過實驗探究反應熱；強化科學思維，學會運用熱化學方程式分析問題；增強科學態(tài)度與責任，認識化學反應能量變化對環(huán)境的影響。教學難點與重點1.教學重點

-理解反應熱的定義及其在化學反應中的意義。

-掌握熱化學方程式的書寫方法和能量變化計算。

-理解焓變與反應條件、物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系。

2.教學難點

-熱化學方程式的書寫，特別是反應物和生成物狀態(tài)的標注。

-理解和計算焓變，尤其是在非標準狀況下的焓變計算。

-將反應熱的概念應用于實際問題的分析和解決中，如化學平衡、熱力學穩(wěn)定性等。教學資源準備1.教材：人教版（2019）選擇性必修1高中化學教材。

2.輔助材料：反應熱相關(guān)圖片、熱化學方程式圖表、能量變化視頻。

3.實驗器材：量筒、溫度計、酒精燈、石棉網(wǎng)、不同狀態(tài)的物質(zhì)樣品等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，準備實驗操作臺，確保實驗安全。教學流程1.導入新課

-詳細內(nèi)容：利用生活中的實例，如冬天取暖、夏天制冷等，引出能量轉(zhuǎn)換的概念，進而過渡到化學反應中的能量變化，激發(fā)學生對反應熱的興趣。提問學生：化學反應過程中是否伴隨著能量的變化？如果變化，這種變化是如何體現(xiàn)的？用時5分鐘。

2.新課講授

-內(nèi)容一：講解反應熱的定義和意義，結(jié)合實例說明反應熱在化學工業(yè)、環(huán)境保護中的應用。舉例：合成氨反應中的放熱過程。用時10分鐘。

-內(nèi)容二：介紹熱化學方程式的書寫規(guī)則，重點講解焓變的計算方法。舉例：燃燒反應的熱化學方程式書寫。用時10分鐘。

-內(nèi)容三：分析焓變與反應條件、物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系，通過實例說明如何根據(jù)反應條件改變焓變。舉例：液態(tài)水與固態(tài)水的焓變比較。用時10分鐘。

3.實踐活動

-內(nèi)容一：學生分組進行實驗，觀察不同反應條件下的能量變化，如溫度、壓力等。每組記錄實驗數(shù)據(jù)，分析焓變。用時15分鐘。

-內(nèi)容二：學生根據(jù)所學知識，計算給定反應的熱化學方程式中的焓變。教師巡視指導，解答學生疑問。用時10分鐘。

-內(nèi)容三：學生討論實際應用中的反應熱問題，如化學平衡、熱力學穩(wěn)定性等。用時10分鐘。

4.學生小組討論

-方面一：分析焓變與反應條件的關(guān)系，舉例回答：如何通過改變溫度或壓力來影響焓變？

-方面二：討論焓變在化學平衡中的應用，舉例回答：如何利用焓變判斷化學平衡的移動方向？

-方面三：分析焓變與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系，舉例回答：液態(tài)水與固態(tài)水的焓變有何不同？

5.總結(jié)回顧

-內(nèi)容：回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，強調(diào)反應熱的基本概念、熱化學方程式的書寫、焓變的計算方法等。通過實例分析，幫助學生鞏固重難點。舉例：合成氨反應的熱化學方程式及其焓變計算。用時5分鐘。

總用時：45分鐘知識點梳理1.反應熱的定義

-反應熱是指化學反應過程中放出或吸收的熱量。

-反應熱可以用焓變（ΔH）來表示。

2.熱化學方程式

-熱化學方程式是表示化學反應同時伴隨熱量變化的方程式。

-熱化學方程式應標注反應物和生成物的物質(zhì)狀態(tài)。

-焓變（ΔH）可以是正值（吸熱反應）或負值（放熱反應）。

3.焓變的計算

-焓變計算公式：ΔH=ΣH(生成物)-ΣH(反應物)

-焓變可以通過實驗測量得到，也可以通過查找熱化學數(shù)據(jù)表獲得。

4.反應熱與溫度、壓力的關(guān)系

-反應熱受溫度、壓力等因素的影響。

-溫度升高，反應熱可能增大或減小，具體取決于反應的熱效應。

-壓力改變，特別是對涉及氣體反應的反應熱有顯著影響。

5.反應熱在化學工業(yè)中的應用

-利用反應熱進行物質(zhì)合成，如合成氨、石油裂解等。

-利用反應熱進行熱能回收，如熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵等。

6.反應熱在環(huán)境保護中的應用

-利用反應熱處理廢物，如焚燒處理有機廢物。

-利用反應熱進行溫室氣體減排，如CO2的捕捉與封存。

7.反應熱與化學平衡的關(guān)系

-反應熱可以影響化學平衡的位置。

-根據(jù)勒夏特列原理，如果改變影響平衡的條件，平衡將向減少該變化的方向移動。

8.反應熱與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系

-物質(zhì)狀態(tài)變化（如固體、液體、氣體）會伴隨能量變化，影響反應熱。

-焓變計算時，需要考慮物質(zhì)狀態(tài)的變化。

9.反應熱的實際應用實例

-燃燒反應：如燃燒甲烷生成二氧化碳和水，伴隨大量熱量釋放。

-中和反應：如酸堿中和反應，釋放熱量，常用于熱水供應。

-氧化還原反應：如金屬與氧氣反應，生成金屬氧化物，放出熱量。

10.反應熱的測量方法

-燃燒熱法：通過燃燒物質(zhì)測量其放出或吸收的熱量。

-稀釋法：通過測量稀釋溶液的溫度變化來計算反應熱。

-熱量計法：使用熱量計直接測量反應過程中放出的熱量。典型例題講解例題1：計算下列反應的焓變（ΔH）：

\[\text{CH}_4(g)+2\text{O}_2(g)\rightarrow\text{CO}_2(g)+2\text{H}_2\text{O}(l)\]

已知：\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{CH}_4(g))=-74.8\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{O}_2(g))=0\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{CO}_2(g))=-393.5\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2\text{O}(l))=-285.8\text{kJ/mol}\]

解：根據(jù)焓變計算公式：

\[\DeltaH=\sum(\DeltaH_f^{\circ}(\text{生成物}))-\sum(\DeltaH_f^{\circ}(\text{反應物}))\]

\[\DeltaH=[(-393.5)+2(-285.8)]-[(-74.8)+2(0)]\]

\[\DeltaH=-393.5-571.6+74.8\]

\[\DeltaH=-889.3\text{kJ/mol}\]

例題2：計算在25°C、1atm下，1molHCl(aq)與1molNaOH(aq)反應生成1molH2O(l)時的焓變（ΔH）。

已知：\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{HCl}(aq))=-167.2\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{NaOH}(aq))=-426.0\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2\text{O}(l))=-285.8\text{kJ/mol}\]

解：此為中和反應，其焓變等于生成水的焓變：

\[\DeltaH=\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2\text{O}(l))\]

\[\DeltaH=-285.8\text{kJ/mol}\]

例題3：計算在標準狀態(tài)下，1molN2(g)與3molH2(g)反應生成2molNH3(g)的焓變（ΔH）。

已知：\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{N}_2(g))=0\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2(g))=0\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{NH}_3(g))=-46.1\text{kJ/mol}\]

解：

\[\DeltaH=2\times(-46.1)-[0+3\times0]\]

\[\DeltaH=-92.2\text{kJ/mol}\]

例題4：計算在25°C、1atm下，將0.5molCH3OH(l)完全燃燒時的焓變（ΔH）。

已知：\[\DeltaH_c^{\circ}(\text{CH}_3\text{OH}(l))=-726.5\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{CO}_2(g))=-393.5\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2\text{O}(l))=-285.8\text{kJ/mol}\]

解：

\[\DeltaH=0.5\times\DeltaH_c^{\circ}(\text{CH}_3\text{OH}(l))\]

\[\DeltaH=0.5\times(-726.5)\]

\[\DeltaH=-363.25\text{kJ/mol}\]

例題5：計算在25°C、1atm下，1molNa(s)與1molH2O(l)反應生成NaOH(aq)和H2(g)的焓變（ΔH）。

已知：\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{Na}(s))=0\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2(g))=0\text{kJ/mol}\]

\[\DeltaH_f^{\circ}(\text{NaOH}(aq))=-426.0\text{kJ/mol}\]

解：

\[\DeltaH=\DeltaH_f^{\circ}(\text{NaOH}(aq))-\DeltaH_f^{\circ}(\text{H}_2(g))\]

\[\DeltaH=(-426.0)-0\]

\[\DeltaH=-426.0\text{kJ/mol}\]課堂1.課堂評價

-提問評價：通過課堂提問，檢查學生對反應熱概念、熱化學方程式書寫、焓變計算等知識的理解程度。例如，提問學生：“什么是反應熱？焓變是正值還是負值？如何根據(jù)熱化學方程式計算焓變？”

-觀察評價：觀察學生在課堂上的參與度，包括課堂討論、實驗操作、解決問題的能力等。例如，觀察學生在實驗過程中是否能夠按照實驗步驟正確操作，是否能夠獨立思考并解決問題。

-測試評價：在課程結(jié)束時，通過小測驗或課堂練習來評估學生對本節(jié)課知識的掌握情況。測試可以包括選擇題、填空題、簡答題等形式，以全面評估學生的理解程度。

-小組合作評價：觀察學生在小組討論和實驗中的合作情況，包括分工明確、溝通順暢、共同解決問題等。例如，評價學生在小組討論中是否能夠積極參與，是否能夠傾聽他人的意見并共同達成結(jié)論。

2.教學反饋

-及時反饋：對于學生在課堂上的表現(xiàn)，教師應給予及時的反饋，以幫助學生了解自己的學習狀況并改進。例如，對于學生的錯誤回答，教師應耐心解釋正確答案，并鼓勵學生改正。

-個別輔導：對于學習困難的學生，教師應提供個別輔導，幫助他們理解和掌握相關(guān)知識。例如，對于在熱化學方程式書寫上遇到困難的學生，教師可以提供詳細的示范和個別指導。

3.作業(yè)評價

-作業(yè)批改：教師應認真批改學生的作業(yè)，確保作業(yè)的正確性和完整性。對于作業(yè)中的錯誤，教師應詳細指出并解釋正確答案。

-作業(yè)點評：在作業(yè)點評中，教師應關(guān)注學生的進步，同時指出需要改進的