高中化学 第一章 化学反应与能量 1.1.1 焓变 反应热教学设计 新人教版选修4

高中化学第一章化学反应与能量1.1.1焓变反应热教学设计新人教版选修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教学内容教材：新人教版选修4《化学反应原理》第一章《化学反应与能量》1.1.1焓变反应热

内容：焓变的概念、焓变的计算方法、焓变的符号表示、焓变的测量方法、焓变在化学反应中的意义、焓变与反应热的关系。核心素养目标1.培养学生运用化学原理分析实际问题的能力。

2.提升学生对化学反应能量变化的认识，增强科学探究意识。

3.培养学生严谨的科学态度和批判性思维，提高化学学科素养。重点难点及解决办法重点：

1.焓变的计算方法：理解焓变的概念，掌握热化学方程式的书写规则，能够根据反应物和生成物的焓值计算焓变。

2.焓变与反应热的关系：理解焓变与反应热之间的联系，能够运用焓变解释放热反应和吸热反应。

难点：

1.焓变的测量：理解焓变的测量原理，能够运用实验方法测量焓变。

2.焓变在化学反应中的应用：将焓变的概念应用于实际化学反应中，分析反应的能量变化。

解决办法：

1.通过实例分析，帮助学生理解焓变的计算方法，强化练习提高计算技能。

2.结合实验演示，讲解焓变的测量原理，引导学生进行实验操作，培养实验技能。

3.通过讨论和案例分析，引导学生将焓变的概念应用于实际化学反应，提高分析问题的能力。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验仪器（量热计、温度计、反应容器等）

-课程平台：学校内部教学平台、在线教学资源库

-信息化资源：化学反应焓变计算软件、热化学方程式数据库

-教学手段：实物演示、多媒体教学课件、实验指导书、学生互动平台教学实施过程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，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，要求学生预习焓变的定义和计算方法。

设计预习问题：围绕焓变的概念，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“焓变是如何测量的？”、“焓变在化学反应中有何作用？”等。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。例如，通过预习报告或在线测试来检查学生的预习情况。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解焓变的定义和计算方法。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能会提出“为什么有些反应放热，而有些反应吸热？”的问题。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。例如，学生可以通过在线平台提交自己的预习笔记和问题列表。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出焓变的概念，激发学生的学习兴趣。例如，可以讲述一个化学反应过程中焓变如何影响反应速率的案例。

讲解知识点：详细讲解焓变的计算方法，结合实例帮助学生理解。例如，通过计算一个具体反应的焓变，展示计算过程。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，讨论焓变在不同类型反应中的应用。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。例如，学生可能会问“如何确定反应是放热还是吸热？”。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，分享自己对焓变的理解和看法。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解焓变的计算方法。

实践活动法：通过小组讨论等活动，让学生在实践中掌握焓变的应用。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据焓变的概念和计算方法，布置适量的课后作业，如计算不同反应的焓变值。

提供拓展资源：提供与焓变相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。例如，指出学生在计算过程中的错误，并提供纠正方法。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考，如阅读有关热力学的基础书籍。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。例如，学生可以反思自己在计算焓变时的难点，并提出如何改进的方法。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的焓变知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

（1）热力学第一定律：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的体现，它说明了在封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。这部分内容可以帮助学生更深入地理解焓变的概念，以及焓变与能量守恒的关系。

（2）反应热与焓变：探讨不同类型的化学反应（如酸碱中和反应、燃烧反应等）中的焓变，以及如何通过实验测定反应热。

（3）焓变在工业生产中的应用：介绍焓变在化工生产、能源利用等方面的实际应用，如炼油、化肥生产等。

（4）焓变与化学键：分析焓变与化学键断裂和形成的关系，探讨化学键的稳定性与反应焓变之间的关系。

（5）焓变与熵变：研究焓变与熵变之间的关系，探讨化学反应的方向和限度。

2.拓展建议：

（1）阅读与热力学第一定律相关的教材或科普书籍，如《热力学基础》等，以加深对能量守恒定律的理解。

（2）查阅有关反应热与焓变的实验教程，如《化学反应热力学实验教程》等，了解实验原理和方法。

（3）关注焓变在工业生产中的应用，如《化学工程中的热力学》等，了解焓变在实际生产中的应用实例。

（4）阅读有关化学键和焓变的文献，如《化学键与焓变》等，了解焓变与化学键断裂和形成的关系。

（5）研究焓变与熵变的关系，如《化学热力学》等，了解化学反应的方向和限度。

（6）参加化学竞赛或科学探究活动，如化学奥林匹克竞赛、青少年科技创新大赛等，提高学生的实践能力和创新意识。

（7）利用网络资源，如化学教学网站、在线实验平台等，拓宽学生的知识面，提高自主学习能力。

（8）关注国内外化学领域的研究动态，如阅读化学期刊、参加学术会议等，激发学生的学习兴趣和求知欲。

（9）鼓励学生开展小组合作学习，共同探讨焓变的相关问题，培养学生的团队协作能力和沟通能力。

（10）引导学生将所学知识应用于实际生活，如分析食品、药品、能源等方面的化学问题，提高学生的社会责任感和环保意识。典型例题讲解1.例题一：

计算以下反应的焓变（ΔH）：C(s)+O2(g)→CO2(g)

解答：根据标准状态下，碳和氧气反应生成二氧化碳的焓变值，可以查阅相关数据。已知反应的标准焓变为-393.5kJ/mol。

ΔH=ΣΔH产物-ΣΔH反应物

ΔH=[ΔH(CO2)]-[ΔH(C)+ΔH(O2)]

ΔH=(-393.5kJ/mol)-[0kJ/mol+0kJ/mol]

ΔH=-393.5kJ/mol

2.例题二：

在298K和1atm的条件下，下列反应的焓变为多少？CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)

解答：已知反应的标准焓变为ΔH=+178.3kJ/mol。

ΔH=ΣΔH产物-ΣΔH反应物

ΔH=[ΔH(CaO)+ΔH(CO2)]-[ΔH(CaCO3)]

ΔH=[0kJ/mol+0kJ/mol]-[ΔH(CaCO3)]

ΔH=0kJ/mol-178.3kJ/mol

ΔH=+178.3kJ/mol

3.例题三：

在25°C和1atm的条件下，计算反应2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)的焓变。

解答：已知反应的标准焓变为ΔH=-483.6kJ/mol。

ΔH=ΣΔH产物-ΣΔH反应物

ΔH=[2×ΔH(H2O)]-[2×ΔH(H2)+ΔH(O2)]

ΔH=[2×(-241.8kJ/mol)]-[2×0kJ/mol+0kJ/mol]

ΔH=-483.6kJ/mol

4.例题四：

计算反应2NH3(g)+3/2O2(g)→2NO(g)+3H2O(g)在298K和1atm条件下的焓变。

解答：已知反应的标准焓变为ΔH=-905.2kJ/mol。

ΔH=ΣΔH产物-ΣΔH反应物

ΔH=[2×ΔH(NO)+3×ΔH(H2O)]-[2×ΔH(NH3)+3/2×ΔH(O2)]

ΔH=[2×(-90.3kJ/mol)+3×(-241.8kJ/mol)]-[2×(-46kJ/mol)+3/2×0kJ/mol]

ΔH=-180.6kJ/mol-725.4kJ/mol+92kJ/mol

ΔH=-813kJ/mol

5.例题五：

计算反应C2H4(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g)在25°C和1atm条件下的焓变。

解答：已知反应的标准焓变为ΔH=-1411kJ/mol。

ΔH=ΣΔH产物-ΣΔH反应物

ΔH=[2×ΔH(CO2)+2×ΔH(H2O)]-[ΔH(C2H4)+3×ΔH(O2)]

ΔH=[2×(-393.5kJ/mol)+2×(-241.8kJ/mol)]-[ΔH(C2H4)+3×0kJ/mol]

ΔH=-787kJ/mol-483.6kJ/mol-ΔH(C2H4)

ΔH=-1270.6kJ/mol-ΔH(C2H4)

由于题目未给出乙烯（C2H4）的标准焓变值，因此无法直接计算焓变的绝对值，但可以展示焓变的计算过程。板书设计①焓变概念

-焓变定义：反应过程中系统焓的变化量

-符号表示：ΔH

-焓变的单位：kJ/mol

②焓变的计算

-计算公式：ΔH=ΣΔH产物-ΣΔH反应物

-标准焓变：标准状态下反应的焓变值

-焓变的正负：放热反应ΔH<0，吸热反应ΔH>0

③焓变的测量

-实验方法：量热法

-仪器：量热计

-数据处理：温度变化与焓变的关系

④焓变的应用

-化学反应的能量变化

-工业生产中的应用

-能源利用

-化学键与焓变的关系

⑤焓变与熵变的关系

-熵变定义：系统无序度的变化

-熵变的正负：熵增ΔS>0，熵减ΔS<0

-吉布斯自由能：ΔG=ΔH-TΔS

-反应自发性的判断：ΔG<0，反应自发进行

⑥热化学方程式

-方程式书写规则

-焓变与反应物、生成物的量关系

-反应热与焓变的关系教学反思与总结今天这节课，我们学习了化学反应与能量中的焓变和反应热。回顾一下，我觉得有几个方面值得反思和总结。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了多种方式来激发学生的学习兴趣。比如，我通过引入实际生活中的例子，让学生感受到化学知识与实际生活的紧密联系。我发现，这种方法挺有效的，学生们在课堂上表现得比较活跃，参与度也提高了。但是，我也注意到，有些学生对于新知识的接受程度还是有限，这说明我在教学过程中需要更加注重个别差异，针对不同学生的学习能力进行调整。

在教学策略上，我采用了小组讨论和实验操作相结合的方式。通过小组讨论，学生们能够互相启发，共同解决问题。实验操作则让学生在实践中理解理论知识。不过，我也发现，在实验操作环节，部分学生因为操作不当导致实验结果不准确，这让我意识到在实验教学中，我需要更加细致地指导学生，确保他们能够正确操作。

在课堂管理方面，我尽量保持课堂秩序，鼓励学生提问和表达自己的观点。但是，有时候课堂气氛会比较活跃，导致我需要花费更多的时间来维持秩序。今后，我可能会尝试一些新的管理方法，比如设置课堂规则，让学生参与到课堂管理中来。

至于教学效果，我觉得整体来说还是不错的。学生们对于焓变和反应热的概念有了基本的理解，能够运用所学知识解决一些简单的计算问题。在情感态度方面，学生们对化学学科的兴趣也有所提升。

当然，也存在一些不足之处。比如，对于一些较难的概念，如吉布斯自由能，学生的理解还不够深入。这让我意识到，在今后的教学中，