高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第1讲化学能与热能教案

高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第1讲化学能与热能教案学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第1讲化学能与热能

2.教学年级和班级：高三年级

3.授课时间：2023年2月24日，第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析培养学生对化学反应能量变化的理解，提高学生的科学探究能力，通过实验探究和数据分析，使学生能够运用化学能与热能的知识解释生活中的现象，提升学生的科学思维和科学态度，培养其社会责任感。同时，通过小组合作学习，培养学生的团队合作精神和交流表达能力。重点难点及解决办法重点：

1.化学反应中的能量变化类型及特点

2.焓变、焓、热容等概念的理解与应用

难点：

1.理解焓变与反应热的关系

2.能量变化在不同化学反应中的具体体现

解决办法：

1.通过实例分析，引导学生理解不同类型能量变化的特点。

2.利用图表和公式，帮助学生建立焓变与反应热之间的联系。

3.设计实验，让学生通过实验观察和数据分析，直观感受能量变化。

4.通过小组讨论，让学生在合作中解决难点问题，提高解决问题的能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有最新版的高中化学教材，特别是第6章的相关内容。

2.辅助材料：准备与化学反应能量变化相关的图片、图表和视频，以增强直观教学效果。

3.实验器材：准备量热器、温度计、试管、滴定管等实验器材，用于演示能量变化实验。

4.教室布置：布置教室，设置实验操作台和分组讨论区，便于学生进行实验和小组合作学习。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对化学反应与能量兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们是否注意到，我们在生活中经常会遇到冷热的变化？这些变化背后有什么科学道理呢？”

展示一些关于日常生活中的温度变化的图片或视频片段，如煮饭、冷饮等，让学生初步感受化学反应与能量的魅力或特点。

简短介绍化学反应与能量在自然界和人类生活中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.化学反应与能量基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解化学反应与能量变化的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解化学反应与能量的定义，包括能量的种类（如热能、光能、电能等）及其在化学反应中的角色。

详细介绍焓、焓变、熵等概念，使用图表或示意图帮助学生理解能量变化的量度。

3.化学反应与能量案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解化学反应与能量的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的化学反应与能量变化的案例进行分析，如燃烧、电池工作原理、光合作用等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解化学反应与能量的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用化学反应与能量解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论化学反应与能量在环保、能源利用等方面的未来发展方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与化学反应与能量相关的主题进行深入讨论，如“如何提高燃料的燃烧效率”或“化学反应在环境保护中的应用”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对化学反应与能量的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调化学反应与能量的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括化学反应与能量变化的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调化学反应与能量在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用相关知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于化学反应与能量的短文或报告，以巩固学习效果，并鼓励他们在日常生活中观察和思考化学反应与能量的现象。知识点梳理1.化学反应与能量变化的基本概念

-化学反应：物质通过化学变化生成新物质的过程。

-能量：物质运动和变化所具有的属性，是物质运动的一种表现形式。

-能量守恒定律：在一个封闭系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

2.化学反应中的能量变化类型

-吸热反应：反应过程中吸收热量，使反应物的能量降低，产物的能量升高。

-放热反应：反应过程中释放热量，使反应物的能量升高，产物的能量降低。

-中和反应：酸碱反应，放热反应的一种。

-燃烧反应：物质与氧气发生剧烈的氧化反应，放热反应的一种。

3.焓变、焓、热容等概念

-焓变（ΔH）：在恒压条件下，化学反应过程中系统吸收或释放的热量。

-焓（H）：系统在特定状态下所具有的热能。

-热容（C）：单位质量物质温度升高1摄氏度所需吸收的热量。

4.焓变与反应热的关系

-焓变等于生成物的焓减去反应物的焓。

-焓变的正负号表示反应是吸热还是放热。

5.反应热的计算

-使用焓变公式：ΔH=ΣΔHf(产物)-ΣΔHf(反应物)。

-利用标准摩尔焓变数据计算。

6.熵变与自由能变

-熵变（ΔS）：系统混乱度的变化，表示为反应前后熵的差值。

-自由能变（ΔG）：系统在恒温恒压下进行自发反应时，系统自由能的变化。

7.吉布斯自由能公式

-ΔG=ΔH-TΔS。

-当ΔG<0时，反应是自发的；当ΔG>0时，反应是非自发的。

8.反应的平衡与可逆性

-化学平衡：在一定条件下，正反应和逆反应速率相等，反应物和产物的浓度保持不变。

-可逆反应：反应物可以转化为产物，产物也可以转化为反应物。

9.能量变化与化学键

-化学键的形成和断裂伴随着能量的变化。

-键能：断裂1摩尔化学键所需吸收的能量。

10.能量变化与实际应用

-能源利用：化学反应在能源转换中的应用，如燃料电池、电池等。

-环境保护：化学反应在环境保护中的应用，如催化转化器、废水处理等。典型例题讲解1.例题：某化学反应在标准状态下的焓变为ΔH=-100kJ/mol。若反应物的总物质的量为2mol，计算该反应释放的热量。

解答：根据焓变的定义，反应释放的热量等于焓变的绝对值乘以反应物的物质的量。

热量=|ΔH|×物质的量=100kJ/mol×2mol=200kJ

2.例题：在25℃和1atm下，将1mol的氢气和1mol的氧气完全反应生成水蒸气，反应过程中吸收了57.3kJ的热量。计算该反应的焓变。

解答：根据焓变的定义，焓变等于生成物的焓减去反应物的焓。

焓变=ΣΔHf(产物)-ΣΔHf(反应物)

由于水蒸气的生成焓为ΔHf(H2O(g))，氢气的生成焓为ΔHf(H2(g))，氧气的生成焓为ΔHf(O2(g))，可以计算得到：

ΔH=ΔHf(H2O(g))-[ΔHf(H2(g))+ΔHf(O2(g))]

由于反应为2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)，因此：

ΔH=2ΔHf(H2O(g))-[2ΔHf(H2(g))+ΔHf(O2(g))]

根据题目给出的热量和物质的量，可以列出方程：

57.3kJ=ΔH×1mol

解得：

ΔH=57.3kJ/mol

3.例题：某化学反应的ΔH=-250kJ/mol，反应物和产物的物质的量均为1mol。若该反应在25℃和1atm下进行，计算该反应的ΔS。

解答：由于焓变ΔH和熵变ΔS之间没有直接的关系，需要通过吉布斯自由能ΔG来间接计算。

ΔG=ΔH-TΔS

由于ΔG<0，表示反应是自发的，且已知ΔH和温度T，可以计算ΔS。

假设温度T为298K（25℃），则：

0=-250kJ/mol-298K×ΔS

ΔS=250kJ/mol/298K≈0.839kJ/(mol·K)

4.例题：某反应的ΔH=20kJ/mol，ΔS=50J/(mol·K)。在25℃时，该反应的ΔG是多少？

解答：使用吉布斯自由能公式计算ΔG。

ΔG=ΔH-TΔS

假设温度T为298K（25℃），则：

ΔG=20kJ/mol-298K×50J/(mol·K)

将J转换为kJ，得到：

ΔG=20kJ/mol-29.8kJ/mol

ΔG≈-9.8kJ/mol

5.例题：某化学反应的ΔH=-80kJ/mol，ΔS=-120J/(mol·K)。在100℃时，该反应的ΔG是多少？

解答：使用吉布斯自由能公式计算ΔG。

ΔG=ΔH-TΔS

假设温度T为373K（100℃），则：

ΔG=-80kJ/mol-373K×(-120J/(mol·K))

将J转换为kJ，得到：

ΔG=-80kJ/mol+45.56kJ/mol

ΔG≈-34.44kJ/mol内容逻辑关系①化学反应与能量变化的基本概念

-化学反应：物质通过化学变化生成新物质的过程。

-能量：物质运动和变化所具有的属性，是物质运动的一种表现形式。

-能量守恒定律：在一个封闭系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

②化学反应中的能量变化类型

-吸热反应：反应过程中吸收热量，使反应物的能量降低，产物的能量升高。

-放热反应：反应过程中释放热量，使反应物的能量升高，产物的能量降低。

-中和反应：酸碱反应，放热反应的一种。

-燃烧反应：物质与氧气发生剧烈的氧化反应，放热反应的一种。

③焓变、焓、热容等概念

-焓变（ΔH）：在恒压条件下，化学反应过程中系统吸收或释放的热量。

-焓（H）：系统在特定状态下所具有的热能。

-热容（C）：单位质量物质温度升高1摄氏度所需吸收的热量。

④焓变与反应热的关系

-焓变等于生成物的焓减去反应物的焓。

-焓变的正负号表示反应是吸热还是放热。

⑤熵变与自由能变

-熵变（ΔS）：系统混乱度的变化，表示为反应前后熵的差值。

-自由能变（ΔG）：系统在恒温恒压下进行自发反应时，系统自由能的变化。

⑥吉布斯自由能公式

-ΔG=ΔH-TΔS。

-当ΔG<0时，反应是自发的；当ΔG>0时，反应是非自发的。

⑦反应的平衡与可逆性

-化学平衡：在一定条件下，正反应和逆反应速率相等，反应物和产物的浓度保持不变。

-可逆反应：反应物可以转化为产物，产物也可以转化为反应物。

⑧能量变化与化学键

-化学键的形成和断裂伴随着能量的变化。

-键能：断裂1摩尔化学键所需吸收的能量。

⑨能量变化与实际应用

-能源利用：化学反应在能源转换中的应用，如燃料电池、电池等。

-环境保护：化学反应在环境保护中的应用，如催化转化器、废水处理等。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学：在讲解化学反应与能量时，我尝试引入一些实际生活中的案例，比如电池的工作原理、燃烧过程中的能量变化等，让学生能够将理论知识与实际应用相结合。

2.小组合作：我注意到，通过小组合作的方式，学生们在讨论和解决问题时更加积极，所以我计划在接下来的教学中，更多地利用小组讨论的形式，提高学生的合作能力和团队精神。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度：我发现有些学生对于化学反应与能量的理解比较困难，参与课堂讨论的积极性不高。这可能是因为他们对这个主题的兴趣不足或者缺乏足够的背景知识。

2.教学深度：在讲解一些复杂的概念时，我可能没有足够的时间或者方法让学生彻底理解，