2024-2025学年高中化学 第1章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算教学实录 新人教版选修4

2024-2025学年高中化学第1章化学反应与能量第三节化学反应热的计算教学实录新人教版选修4授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：化学反应与能量

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2024年10月20日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.发展科学探究能力，通过实验观察和数据分析，理解化学反应与能量变化的关系。

2.培养化学计算能力，学会运用热力学原理进行化学反应热的计算。

3.提升科学思维，运用定量分析的方法解决实际问题，形成科学的思维方式。学情分析本节课面对的高一学生，他们刚刚从初中阶段过渡到高中，对化学学科有了初步的认识。在知识层面，学生对化学反应的基本概念和类型有一定的了解，但对化学反应热的计算方法和热力学原理掌握不足。在能力方面，学生的实验操作技能和数据分析能力有待提高，尤其是在处理复杂化学计算时，容易出现错误。在素质方面，学生的自主学习能力和团队合作意识有待加强，部分学生在面对难题时容易产生畏难情绪。

这些学情特点对课程学习产生以下影响：首先，学生需要通过本节课的学习，建立起化学反应与能量变化之间的联系，加深对化学反应热概念的理解。其次，学生在计算化学反应热时，需要运用到数学和物理的知识，这对他们的跨学科能力提出了挑战。再者，由于部分学生可能对计算过程感到困惑，教师需要通过有效的教学策略帮助学生克服困难，提高他们的学习兴趣和自信心。

此外，学生的行为习惯也对课程学习有重要影响。良好的学习习惯，如课前预习、课堂积极参与、课后复习等，有助于提高学习效果。而缺乏这些习惯的学生，可能会在学习过程中遇到更多困难。因此，教师在教学过程中，不仅要注重知识的传授，还要引导学生养成良好的学习习惯，为他们的化学学习打下坚实的基础。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《化学反应与能量》教材，以便跟随课程内容进行学习。

2.辅助材料：准备与化学反应热计算相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解概念。

3.实验器材：准备酒精灯、温度计、量筒等实验器材，用于演示化学反应热的实验操作。

4.教室布置：设置分组讨论区，便于学生进行小组合作学习；在实验操作台布置实验器材，确保实验安全进行。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布关于化学反应热计算的基本概念和计算公式的预习资料。

-设计预习问题：围绕“如何计算化学反应的热效应？”设计问题，如“化学反应热是如何计算的？哪些因素会影响反应热的大小？”

-监控预习进度：利用班级微信群收集学生预习反馈，了解预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读教材中关于反应热的相关内容，了解计算反应热的必要背景知识。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，尝试计算简单反应的热效应。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过预习培养学生的自学能力和初步解决问题的能力。

-信息技术手段：利用在线平台和社交媒体促进学生的自主学习。

作用与目的：

-帮助学生提前理解化学反应热的基本概念，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示化学反应中的能量变化视频，引入化学反应热计算的主题。

-讲解知识点：讲解热力学第一定律、焓变和熵变等知识点，结合具体实例。

-组织课堂活动：进行小组讨论，让学生尝试计算给定化学反应的热效应。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，跟随教师的讲解理解化学反应热计算的过程。

-参与课堂活动：在小组活动中，学生分工合作，完成计算任务。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过系统讲解帮助学生掌握化学反应热计算的理论知识。

-实践活动法：通过小组合作活动，让学生在实践中应用理论知识。

-合作学习法：培养学生的团队协作能力和沟通技巧。

作用与目的：

-帮助学生深入理解化学反应热计算的理论和方法。

-通过实践活动，提升学生的实际操作能力和团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置涉及不同类型化学反应热效应计算的问题，巩固学生的计算技能。

-提供拓展资源：推荐相关网站和书籍，供学生进一步探索热力学原理。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成作业，巩固所学知识，解决实际问题。

-拓展学习：学生利用拓展资源进行深入研究，提高自己的知识水平。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生在课后通过自主学习和拓展阅读提升自己。

-反思总结法：通过作业反馈和自我反思，提高学生的自我评估能力。

作用与目的：

-巩固学生的计算技能，加深对化学反应热理论的理解。

-通过拓展学习，培养学生的研究兴趣和自我学习能力。知识点梳理1.化学反应与能量变化的基本概念

-化学反应：物质在化学反应中发生变化，生成新的物质。

-能量：物质在化学反应过程中所表现出的能力。

-能量变化：化学反应过程中能量的吸收和释放。

2.化学反应热的定义和计算

-化学反应热：在恒压条件下，化学反应过程中放出或吸收的热量。

-计算公式：Q=ΔH+Δ(nRT)，其中Q为反应热，ΔH为焓变，Δ(nRT)为体积变化和温度变化引起的能量变化。

-焓变：反应物和生成物的焓值之差，表示反应过程中能量的变化。

3.化学反应热的测量方法

-燃烧热法：通过燃烧反应测量反应热。

-熔化热法：通过物质熔化过程测量反应热。

-溶解热法：通过物质溶解过程测量反应热。

4.热力学第一定律

-能量守恒定律：能量既不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

-热力学第一定律表达式：ΔU=Q+W，其中ΔU为系统内能的变化，Q为系统吸收的热量，W为系统对外做的功。

5.焓变与温度的关系

-焓变与温度的关系：在恒压条件下，焓变与温度成正比。

-焓变与温度变化的关系：ΔH=ΔCp×ΔT，其中ΔH为焓变，ΔCp为定压热容，ΔT为温度变化。

6.熵变与自由能的关系

-熵变：系统无序程度的度量，表示系统混乱程度的增加。

-自由能：系统在恒压条件下可逆过程所能做的最大功。

-自由能与熵变的关系：ΔG=ΔH-TΔS，其中ΔG为自由能变化，ΔS为熵变，T为温度。

7.化学反应的热力学平衡

-热力学平衡：在封闭系统中，化学反应达到动态平衡，反应物和生成物的浓度不再发生变化。

-平衡常数：表示化学反应在平衡状态下的浓度比值，K=[生成物]/[反应物]。

8.化学反应热的实际应用

-能源转换：利用化学反应热进行能源转换，如燃料电池、太阳能电池等。

-工业生产：利用化学反应热进行工业生产，如石油化工、金属冶炼等。

-食品加工：利用化学反应热进行食品加工，如冷冻、冷藏、烹饪等。

9.化学反应热的计算实例

-简单反应的计算：计算反应物和生成物的焓值，根据焓变计算反应热。

-复杂反应的计算：将复杂反应分解为简单反应，分别计算简单反应的热效应，再求和得到总反应热。

10.化学反应热的误差分析

-系统误差：由实验装置、操作方法等因素引起的误差。

-随机误差：由实验过程中不可预测的因素引起的误差。

-误差分析方法：根据实验数据和误差理论，分析化学反应热测量的误差来源和大小。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学法的应用：在讲解化学反应热计算时，引入实际案例，如工业生产中的能量转换过程，让学生通过分析案例来理解理论知识的应用。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体技术展示化学反应的能量变化过程，通过动画、视频等形式，使抽象的概念更加直观易懂。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对理论知识的理解不够深入：部分学生在学习化学反应热计算时，对基本概念和计算公式的理解不够透彻，导致在实际应用中遇到困难。

2.实验操作技能不足：由于实验课时有限，学生在实验操作技能方面存在不足，影响了他们对化学反应热现象的观察和数据分析能力。

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

反思改进措施（三）

1.加强理论知识的讲解：针对学生对理论知识的理解不够深入的问题，教师在讲解过程中要注重深入浅出，结合实例进行讲解，帮助学生建立完整的知识体系。

2.实验教学与实践相结合：增加实验课时，让学生在实验中亲身体验化学反应热的测量过程，提高他们的实验操作技能和数据分析能力。

3.激发学生学习兴趣：通过课堂互动、小组讨论等方式，提高学生的参与度，激发他们的学习兴趣，使课堂氛围更加活跃。

4.采用多元化评价方式：除了传统的考试评价，还可以通过实验报告、课堂表现、小组讨论等方式进行评价，全面了解学生的学习情况。

5.加强与企业的合作：与企业合作，为学生提供实习机会，让学生在实际工作中运用所学知识，提高他们的实践能力和就业竞争力。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的表现是评价教学效果的重要方面。在本节课中，我将观察学生的参与度、专注度以及是否能够积极参与讨论和实验活动。例如，通过提问、举手回答问题、参与实验操作等方式，我可以评估学生对化学反应热计算的理解和应用能力。学生的课堂表现记录如下：

-大部分学生能够认真听讲，积极回答问题。

-部分学生在讨论环节表现出较高的参与度，能够提出有建设性的意见。

-实验操作时，学生能够按照要求进行，但有些学生在读数和记录数据时出现了一些错误。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论是培养学生团队合作和交流能力的重要环节。在本节课的讨论环节，我将评估学生的讨论质量、合作效率和成果展示。以下是对小组讨论成果的反馈：

-学生能够围绕讨论主题展开讨论，提出各自的观点和见解。

-小组成员之间能够有效沟通，共同解决问题。

-成果展示时，各小组能够清晰、有条理地表达他们的讨论结果，但有些小组的展示时间控制不够好。

3.随堂测试：

随堂测试是即时评估学生学习效果的有效手段。在本节课结束后，我将进行随堂测试，以评估学生对化学反应热计算知识的掌握程度。以下是对随堂测试的评价：

-学生对反应热的概念和计算公式有了基本的理解。

-部分学生能够正确应用公式进行简单的计算，但仍有学生在数据处理和问题分析上存在困难。

-测试结果显示，学生对焓变和熵变的关系理解较为模糊。

4.实验报告：

实验报告是学生实验技能和数据分析能力的体现。在本节课的实验环节，我将评估学生的实验报告完成情况：

-学生能够按照实验步骤进行操作，并记录实验数据。

-实验报告中的数据分析较为准确，但部分学生在解释实验结果时缺乏深度。

-报告的格式和规范方面，大部分学生能够遵循要求，但仍有少数学生存在格式错误。

5.教师评价与反馈：

针对上述评价，我将给予以下反馈：

-对于课堂表现积极的学生，给予口头表扬，并鼓励他们在后续学习中继续保持。

-对于小组讨论表现良好的学生，提供具体的反馈，指出他们的优点，并指导他们如何进一步提升讨论质量。

-对于随堂测试和实验报告表现不佳的学生，将个别辅导，帮助他们理解和掌握相关知识，并指导他们改进实验报告的写作。

-整体上，我将根据学生的反馈和学习进度，调整教学策略，确保每个学生都能跟上教学进度，并在化学反应热的计算和应用方面有所提高。板书设计①化学反应与能量变化

-化学反应：物质变化，生成新物质。

-能量：物质在化学反应中表现出的能力。

-能量变化：反应过程中能量的吸收和释放。

②化学反应热的定义和计算

-化学反应热：恒压条件下反应放出的或吸收的热量。

-计算公式：Q=ΔH+Δ(nRT)。

-焓变：反应物和生成物的焓值之差。

③热力学第一定律

-能量守恒定律：能量不能被创造或消灭，只能转化。

-表达式：ΔU=Q+W。

-内能变化：系统内能的变化。

④焓变与温度的关系

-焓变与温度成正比。

-公式：ΔH=ΔCp×ΔT。

⑤熵变与自由能的关系

-熵：系统无序程度的度量。

-自由能：系统在恒