高中化学必修2化学反应与能量教材分析与教学建议

1、化化 学学 反反 应应反应条件的控制反应条件的控制提高燃料的燃烧效率提高燃料的燃烧效率镍镉电池镍镉电池 镍氢电池镍氢电池 化学键的变化化学键的变化（断裂与形成）（断裂与形成） 反应体系的能量变化反应体系的能量变化（化学能转化）（化学能转化） 引起引起 热热 能能电电 能能设计转化设计转化（氧化还原反应）（氧化还原反应）通常表现通常表现火电火电放热反应放热反应（燃烧等）（燃烧等）化学电池化学电池吸热反应吸热反应转转 化化( (火电站火电站) )干电池干电池（一次电池）（一次电池）充电电池充电电池（铅蓄电池）（铅蓄电池） 传统电池传统电池应应 用用克服弊端克服弊端 改进创新改进创新新型电池新型电池

2、（火电与电池的综合）（火电与电池的综合）燃料电池燃料电池（锂电池）（锂电池）锂离子电池锂离子电池应应 用用速率与限度速率与限度二二.内容结构与特点分析内容结构与特点分析 通过对本章内容的学习，使学生能够从宏观通过对本章内容的学习，使学生能够从宏观与微观、定性与定量、快慢与限度、现象与本质、与微观、定性与定量、快慢与限度、现象与本质、能量转化等方面多角度、多层面的认识化学反应，能量转化等方面多角度、多层面的认识化学反应，为选修为选修4化学反应原理化学反应原理的学习奠定必要的基的学习奠定必要的基础。础。 三三.课时安排课时安排第一节第一节 化学能与热能化学能与热能 2 课时课时第二节第二节 化学能

3、与电能化学能与电能 2 课时课时第三节第三节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度 2 课时课时复习复习 1 课时课时测验与讲评测验与讲评 2课时课时总计总计 9课时课时1联系生活、生产实际，激发学生学习的兴趣联系生活、生产实际，激发学生学习的兴趣（1）从学生已有的生活经验出发，带领学生进入熟悉的）从学生已有的生活经验出发，带领学生进入熟悉的化学世界化学世界 课堂上多给学生举一些生活中的实例，让学生认识到让学生充课堂上多给学生举一些生活中的实例，让学生认识到让学生充分感受到化学反应与生活密切相关，让学生在枯燥的概念、理论学分感受到化学反应与生活密切相关，让学生在枯燥的概念、理论学习中感受到

4、学习的快乐，激发学习的兴趣。习中感受到学习的快乐，激发学习的兴趣。 干电池干电池碱性电池碱性电池蓄电池蓄电池锂离子电池锂离子电池燃料电池燃料电池橡胶老化橡胶老化溶洞的形成溶洞的形成爆炸爆炸离子反应离子反应（2）利用各种素材，带领学生进入实际生产情境）利用各种素材，带领学生进入实际生产情境 化学反应原理知识重视在实际生活和生产中的应用，对于实际化学反应原理知识重视在实际生活和生产中的应用，对于实际生产的情境学生一般都比较缺乏经验，而在高考中化学反应原理的生产的情境学生一般都比较缺乏经验，而在高考中化学反应原理的应用背景一般都是真实的，其实很多学生低分的很大部分原因是因应用背景一般都是真实的，其实

5、很多学生低分的很大部分原因是因为背景陌生而胆怯，在学习过程中不断渗透真实的工业背景有利于为背景陌生而胆怯，在学习过程中不断渗透真实的工业背景有利于学生体验原理知识应用的真实感。学生体验原理知识应用的真实感。 化学化工生产的素材一般可以来源于教师用书配套的光盘和自化学化工生产的素材一般可以来源于教师用书配套的光盘和自己网上搜索的视频资料。己网上搜索的视频资料。 例如必修二光盘的主要视频内容包括：例如必修二光盘的主要视频内容包括：1.同位素；同位素；2.化学键；化学键；3.原电池、化学电源；原电池、化学电源；4.有机化合物；有机化合物；5.金属矿物和海水资源的利金属矿物和海水资源的利用；用；6.环

6、境保护和绿色化学。环境保护和绿色化学。 2严格控制必修课程知识内容的深广度，保护学严格控制必修课程知识内容的深广度，保护学生的学习积极性生的学习积极性 本章内容在选修模块本章内容在选修模块4 4中将会再次出现，但这些核心中将会再次出现，但这些核心内容并非是知识点上的简单重复，而是知识和能力的螺内容并非是知识点上的简单重复，而是知识和能力的螺旋递进设置。在教学过程中，避免一步到位，不顾学生旋递进设置。在教学过程中，避免一步到位，不顾学生学习的阶段性，渐进性和可接受性，增加学生学习的负学习的阶段性，渐进性和可接受性，增加学生学习的负担。担。 教师要从遵循学生认知发展规律和最终完成三维教教师要从遵循

7、学生认知发展规律和最终完成三维教学目标的角度深度理解教材，准确处理教学内容，把握学目标的角度深度理解教材，准确处理教学内容，把握好教学进度。好教学进度。 初中相关内容初中相关内容形成观念形成观念化学反应伴随着能量变化化学反应伴随着能量变化选修选修4 4化学反应原理化学反应原理 初中从燃料的角度初步学习初中从燃料的角度初步学习“化学与能源化学与能源”的一的一些知识，些知识，选修选修4 4还将从科学概念的层面和定量的还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习。本节的重点在建立起以化角度比较系统深入地学习。本节的重点在建立起以化学键为中心的化学反应及其能量变化的微观认识框架，学键为中心的化学

8、反应及其能量变化的微观认识框架，既是对初中化学内容的提升与拓展，又为既是对初中化学内容的提升与拓展，又为选修选修4 4奠定必要基础。奠定必要基础。 （1 1）化学能与热能）化学能与热能 “原电池原电池”内容是高中化学学科体系中的核心知识点，内容是高中化学学科体系中的核心知识点，是氧化还原理论的延伸和应用，也是后续学习电解知识是氧化还原理论的延伸和应用，也是后续学习电解知识的基础，是培养学生的思维能力和科学探究能力的好素的基础，是培养学生的思维能力和科学探究能力的好素材。同时，它还与生产生活中的实际问题紧密相连，对材。同时，它还与生产生活中的实际问题紧密相连，对加强化学与生活的联系，增强学生学化

9、学、用化学的意加强化学与生活的联系，增强学生学化学、用化学的意识具有十分重要的作用。识具有十分重要的作用。 原电池内容的第一次教学目标主要是注重学生兴趣原电池内容的第一次教学目标主要是注重学生兴趣的培养，使学生了解化学能转化为电能的原理，注重原的培养，使学生了解化学能转化为电能的原理，注重原电池的知识在生活和实践中的应用，引导学生用化学知电池的知识在生活和实践中的应用，引导学生用化学知识认识生活中的问题，从而驱动学生关心生活中的化学。识认识生活中的问题，从而驱动学生关心生活中的化学。（2 2）化学能与电能）化学能与电能 通过初三化学的学习，学生知道化学反应存在快慢问通过初三化学的学习，学生知道

10、化学反应存在快慢问题，能够定性地描述反应的快慢，能够说出某些影响反应题，能够定性地描述反应的快慢，能够说出某些影响反应速率的因素。但这些认识都不够准确、系统。速率的因素。但这些认识都不够准确、系统。 本节内容的教学价值在于帮助学生对反应速率的理解本节内容的教学价值在于帮助学生对反应速率的理解从定性描述上升到定量表述，通过实验的观察和分析，切从定性描述上升到定量表述，通过实验的观察和分析，切实感受到温度、催化剂对反应速率的影响，能够应用温度实感受到温度、催化剂对反应速率的影响，能够应用温度浓度、催化剂等调控反应速率并解释相关现象。同时让学浓度、催化剂等调控反应速率并解释相关现象。同时让学生在学习

11、的过程中感受以实验为依据得出结论的科学态度。生在学习的过程中感受以实验为依据得出结论的科学态度。 （3 3）化学反应的速率和限度）化学反应的速率和限度 3.充分挖掘实验的教学功能，并创设一定的充分挖掘实验的教学功能，并创设一定的问题情境，把问题情境，把“过程与方法过程与方法”与与“知识与技知识与技能能”结合起来组织教学。结合起来组织教学。 把理论知识分散到实验教学中可以降低教学把理论知识分散到实验教学中可以降低教学的难度。让学生在实验过程中将理论知识积累的难度。让学生在实验过程中将理论知识积累和完善。和完善。 案例案例1、第、第1节节 化学能与热能化学能与热能教学设计（广州市教育教学设计（广州

12、市教育局教学研究室李南萍）局教学研究室李南萍） 设计思想设计思想知识应用知识应用图像描述图像描述宏观感受宏观感受微观分析微观分析“宏观宏观微观微观符号（图像）符号（图像）”三重表征三重表征建立建立以化学键为中心的化学反应及其以化学键为中心的化学反应及其能量变化的微观认识框架能量变化的微观认识框架实验：氯气实验：氯气与氢气混合与氢气混合在光照条件在光照条件下发生爆炸下发生爆炸从化学键与从化学键与物质化学能物质化学能变化角度分变化角度分析爆炸的本析爆炸的本质质用化学能变化用化学能变化示意图和化学示意图和化学反应过程能量反应过程能量变化图描述爆变化图描述爆炸发生过程中炸发生过程中能量的变化能量的变化

13、处理陌生反处理陌生反应过程中能应过程中能量变化及其量变化及其原因原因教学环节教学环节1 1：通过宏观实验现象感受化学反应中伴随着能：通过宏观实验现象感受化学反应中伴随着能 量的变化量的变化 设置的问题情境：设置的问题情境：观察到什么现象？观察到什么现象？镁条燃烧时放出的热量来自哪里？镁条燃烧时放出的热量来自哪里？氢气与氯气混合后可以安静地共存，为什么光照后氢气与氯气混合后可以安静地共存，为什么光照后就反应？光照的作用是什么？就反应？光照的作用是什么？教学环节教学环节2 2：从微观角度建立化学键与化学反应中能量变：从微观角度建立化学键与化学反应中能量变化关系化关系 设置的问题情境：设置的问题情境

14、：（1）从化学键角度分析，化学反应的本质是什么？）从化学键角度分析，化学反应的本质是什么？(2)化学反应过程中，放出的能量来自哪里？化学反应过程中，放出的能量来自哪里？（3）你是怎样理解）你是怎样理解“各种物质都储存有化学能各种物质都储存有化学能”这句话的？这句话的？(4)一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，由一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，由什么决定？什么决定？教学环节教学环节3 3：借助图像符号帮助理解化学键与化学反应：借助图像符号帮助理解化学键与化学反应中能量变化关系中能量变化关系教材图教材图2121 设置新的问题情境：设置新的问题情境： 上述示意

15、图可以较好地解释反应物总能量与生成物总能量的相对上述示意图可以较好地解释反应物总能量与生成物总能量的相对大小与反应是放出能量还是吸收能量的关系。然而我们还有一些问大小与反应是放出能量还是吸收能量的关系。然而我们还有一些问题没有解决，如：氢气与氯气混合后可以安静地共存，为什么光照题没有解决，如：氢气与氯气混合后可以安静地共存，为什么光照后就反应？光照的作用是什么？我们还可以用化学反应过程的能量后就反应？光照的作用是什么？我们还可以用化学反应过程的能量变化图来更好地表示化学反应过程中能量的变化。变化图来更好地表示化学反应过程中能量的变化。 生成物总能量生成物总能量化学反应过程化学反应过程能量能量反

16、应物反应物生成物生成物生成物生成物化学键断裂吸化学键断裂吸收能量收能量化学键生成放出能量化学键生成放出能量反应物总反应物总能量能量反应放出的能量反应放出的能量【以反应【以反应h2 + cl2=2hcl为例，投影并讲解反应过程的能为例，投影并讲解反应过程的能量变化图各部分所代表的意义】量变化图各部分所代表的意义】 教学环节教学环节4 4：通过实验感受化学能与热能的相互转化：通过实验感受化学能与热能的相互转化 【学生实验】实验【学生实验】实验2121、22 22 并设置问题情境引导学生观察与分析并设置问题情境引导学生观察与分析 ： 根据什么现象判断发生化学反应？反应所需的能量来自哪里？根据什么现象

17、判断发生化学反应？反应所需的能量来自哪里？化学能与热能是如何转化的？化学能与热能是如何转化的？ 案例案例2 第第2节节 化学能与电能化学能与电能教学片段教学片段 片段片段1：直接给出：直接给出cu-zn原电池装置，用学生意想不到原电池装置，用学生意想不到的实验现象，结合有梯度的问题串，激发学生学习的的实验现象，结合有梯度的问题串，激发学生学习的欲望欲望 1.你观察到了什么？什么现象是你意想不到的？你观察到了什么？什么现象是你意想不到的？2.这个意想不到的现象说明了什么？该过程中这个意想不到的现象说明了什么？该过程中谁得电子？谁失电子？在哪里得失电子？谁得电子？谁失电子？在哪里得失电子？3.zn

18、和和h+有接触，有接触，zn失去的电子为什么不直接失去的电子为什么不直接传递给溶液中的传递给溶液中的h+？4.导线上有什么看不见的事情发生？导线上有什么看不见的事情发生？5.怎样证明导线上有电子通过？怎样证明导线上有电子通过？6.溶液中还有什么看不见的变化？溶液中还有什么看不见的变化？7.在这个过程中能量是如何转化的？在这个过程中能量是如何转化的？8.如何用式子表示如何用式子表示cu片和片和zn片上的变化过程？片上的变化过程？宏观宏观微观微观符号符号案例案例2 第第2节节 化学能与电能化学能与电能教学片段教学片段 片段片段2：将教材：将教材p41的的“科学探究科学探究”定位为要求学生对定位为要

19、求学生对原电池的构成条件进行探究。原电池的构成条件进行探究。 设置问题情境：你能试着更换设置问题情境：你能试着更换cu-zn原电池的某个部原电池的某个部分（更换电极、溶液等），组成一个新的原电池装置分（更换电极、溶液等），组成一个新的原电池装置吗？吗？ 案例案例3 第第3节节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度教学片段教学片段 参考参考中学化学教与学中学化学教与学2011.12月月“化学反应速率教学中探究实验的设计与实践化学反应速率教学中探究实验的设计与实践” 教学片断教学片断1：以实验小竞赛为载体，引入概念。：以实验小竞赛为载体，引入概念。 选六位同学分成三组比赛，分别以选六位同学分成

20、三组比赛，分别以mg、zn、fe与相同浓度的与相同浓度的 稀硫酸反应制备氢气，最先收集到一试管纯净氢气的组为胜（反应稀硫酸反应制备氢气，最先收集到一试管纯净氢气的组为胜（反应物的用量和颗粒大小控制相近）。其目的在于让学生感知学习化学物的用量和颗粒大小控制相近）。其目的在于让学生感知学习化学反应速率的意义所在，并且能够通过收集到相同体积的氢气需要的反应速率的意义所在，并且能够通过收集到相同体积的氢气需要的时间长短不同来判断反应的快慢。学生汇报完实验结果后，教师进时间长短不同来判断反应的快慢。学生汇报完实验结果后，教师进一步提出问题：如果实验室选择一种金属制备一步提出问题：如果实验室选择一种金属制备h2，以上三种金属选，以上三种金属选择哪种更合适？为什么？择哪种更合适？为什么？ 教学片断教学片断2：探究温度和催化剂对反应速率的影响。：探究温度和催化剂对反应速率的影响。课本课本p48实验实验2