化学反应与能量

一、教学内容概述

本章属于热化学基础知识。热化学是研究化学反应热现象的科学，曾为建立热力学第一定律提供了实验依据，反过来，它又是热力学第一定律在化学反应中的具体应用。它主要解决各种热效应的测量和计算问题。

教材立足于学生有一定化学反应能量变化知识的基础上，重点介绍化学反应中物质与能量之间的定量关系。在安排顺序上，第一节先从微观的角度介绍化学反应中反应热的概念、表示的方法，因此第一节教学的主要目标在于帮助学生能够从化学键（键能）的角度去进一步认识反应过程中能量变化，能正确书写热化学方程式。

第二节学习与生产生活密切相关的燃烧热（反应热）和日益危机的能源问题，从反应热的种类着手，引出反应热中的一个与我们的生产生活密切相关的“燃烧热”，特别突出强调其中的“1摩尔物质”和“完全燃烧生成稳定的化合物”，在一定条件下某物质的燃烧热是一定的。另外，资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题，教材为激发学生兴趣、教育学生关心能源、培养学生的社会责任感等社会问题作了良好的铺垫或开端，为教师的拓展发挥和学生的自主学习创造了良好的条件。

第三节学习反应热的有关计算，这实际上是对热反应方程式的一个深化，一个再认识。在整个计算过程中，包括盖斯定律的学习，都是将热化学方程式与反应热联系在一起的，另外，在化学研究过程中，经常要通过一些实验来测定物质在化学反应中的反应热。但是并不是所有反应的反应热都可以直接测定，只能够通过间接的方法获得，这就涉及到盖斯定律运用问题，这同时也培养了学生学以致用的能力，激发学生学习兴趣。

本章内容层次鲜明，层层推进，符合学生的认知规律。不但让学生知其然，还要知其所以然；学习了理论知识还要会理论联系实际灵活运用，而不是把学生当作知识灌输的对象，而且与生活联系密切，强调以人为本，体现新课标精神。

本章的内容结构如下图所示：

二、本章教学内容在模块内容体系中的地位和作用

能源是人类生存和发展的重要物质基础，能源的充分利用是当代化学中要着重研究的问题。本章教材内容对学生来说是两个第一：:第一次全面接触化学定量测定实验；第一次对化学反应现象从实验与理论角度全面定量研究，探究化学反应本质规律。

学生在初中和高中必修中初步学习了能源的开发利用、化学键、化学反应与能量等知识，弄清楚化学反应的实质与能量转化之间的关系对于化学的学习有着至关重要的作用。本章就是在此基础上的扩展与提高，通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义，进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系。本章化学反应热的计算是重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。本章既是对原有知识的深化拓展，又使学生深入了解化学热力学处理反应热的重要思想与方法。同时引入焓的概念，为日后化学反应方向限度的学习及物质在水溶液中行为的研究提供了理论依据与研究方法，是整个化学反应原理学习的基础。

三、总体教学目标

课标要求为：

在必修化学2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，对化学反应中反应物和生成物之间的质量关系、物质的量的关系等也有所了解。但是，如何从化学键的角度、从定量的角度认识化学变化中的能量变化，使化学反应能够密切联系实际，联系生活，学生还没有更深刻的了解。基于以上分析，本章的教学目标确定为：

（一）知识与技能目标

1.了解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因----知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量，决定于反应物化学键断裂吸收的总能量和生成物形成放出的总能量的相对高低。

2．了解反应热和焓变的涵义---知道一个化学反应是吸热反应还是放热反应取决于生成物释放的总能量与反应物吸收总能量的相对大小，知道焓变简化后的意义=恒压下反应的反应热DH。

3．能说出常见的能量转化形式。

4．认识热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式并利用热化学反应方程式进行有关反应热的简单计算。

5．理解燃烧热的概念---认识燃烧热是一种应用较广的反应热，认识燃烧热的限定条件。

6．了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

（二）过程与方法目标

1．通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力。

2.通过对化学反应实质的回顾，逐步探究引起反应热效应的内在原因，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的兴趣；通过对热化学方程式与化学方程式的讨论、分析、对比，培养学生的分析能力和主动探究能力。

3．通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养学生的计算能力。

4．通过对定量实验——中和热测定的基本训练，培养学生动手、动脑能力，培养严谨科学的学习态度。

（三）情感态度与价值观目标

1.通过从微观角度对化学反应中能量的变化进行分析，培养学生从微观的角度理解化学反应的方法，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。

2．通过对能源的学习，认识能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

3．通过对能源问题联系实际的学习讨论，不仅可强化学生课外阅读的意识和自学能力，也可培养学生对国家能源政策制订的参与意识、经济效益观念以及综合分析问题的能力。

四、重难点分析

通过初中和高中必修化学课程的学习，学生对于化学反应中的能量变化并不陌生，但系统地研究反应热问题，这还是第一次。根据课程标准要求，像焓变、燃烧热、热化学方程式、盖斯定律等热化学理论概念，学生学习起来会觉得抽象、艰深，对本章涉及到的有关热化学方程式、盖斯定律的计算，学生会感觉运用起来比较困难。

基于上述分析，本章的教学重点和教学难点确定如下：

本章教学重点：

1．了解化学反应中的能量变化与化学键断裂和形成间的关系。

2．认识热化学方程式的涵义，能正确书写热化学方程式并能利用热化学方程式进行简单计算。

3．了解燃烧热的概念及限定条件。

4．了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

本章教学难点：

1．简单了解焓变的意义，熟悉ΔH的“＋”与“-”的运用，能正确书写热化学方程式。

2．对燃烧热的概念及限定条件的理解。

3．对盖斯定律涵义的理解，用盖斯定律正确进行反应热的计算。

五、教学方式与教学方法分析

（一）运用启发和问题驱动方式，引导学生自主探究

建议从学生已有的相关知识和生活经验出发，尽量调动学生利用已有的知识来学习新的内容，可采用讲授与讨论相结合的方法进行，注意尽量采用启发和问题驱动方式。如可从家庭使用煤气、液化石油气、煤、“化学暖炉”、“热敷袋”等入手创设情境进行讨论。尽可能引导学生自主学习、合作学习。

（二）采用多种直观教学手段使宏观现象微观化、抽象问题直观化

本章是抽象的概念学习且无原形概念比对，难理解，教材在内容安排上不纠缠于概念而是更加倾向于概念的理解应用。在新知识形成过程中，注意采用适当的方式，充分利用好教科书中的两个图示，也可以尽量采用电化教学手段，利用多媒体软件进行形象化教学，以利于学生理解ΔH的涵义及与放热反应、吸热反应的关系等内容，尽可能做到宏观现象微观化、抽象问题直观化，以加深学生对知识的理解。

（三）运用对比、分类等方法加深学生对重要概念的理解

在本章教学中，可采用对比、分类等方法加深学生对概念的理解。如学习热化学方程式时，可与化学方程式进行比较，一方面指导学生对化学方程式和热化学方程式进行对比总结，找出它们的区别与联系，使学生理解为什么书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态等，使学生在理解的基础上正确书写热化学方程式。另一方面，要加强练习，及时巩固，形成良好的书写习惯。理解燃烧热概念时可与中和热进行比较。找出它们的相同点和特殊点。

（四）注意计算教学过程中的规范化

有关盖斯定律的计算实际上是前面所学知识和技能的综合运用，涉及了有关的物理量及各物理量间的换算，综合性较强，注意教学过程中的规范化，尽量引导学生明确解题模式：审题分析求解。

六、教学资源建议

（一）充分利用教材提供的图示，也可以采用电化教学手段，利用多媒体软件进行形象化教学对学生难于理解的一些抽象知识，如化学反应中能量变化、盖斯定律等，形象地加以说明。

（二）利用网等资源，引导学生对常见燃料、新能源的利用等问题进行搜索，帮助学生进行自主学习，加深对知识的理解，拓展学生的知识面。

（三）在实际应用层面,可以登录人民教育出版社、化学学科网、化学资源网、K12等。

七、学时建议

第一节化学反应与能量的变化2学时

第二节燃烧热能源1学时

第三节化学反应热的计算2学时

复习与机动1学时

合计6学时