指导思想与理论依据

  本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对化学反应与能量的变化的要求：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；能说出常见的能量转化形式,能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义;激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，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。依据《化学反应原理》模块的功能定位，发展学生的“定量观”“微粒观”“动态观”，明确了教学设计的核心目标：定量讨论反应的能量变化，说明了宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系，最后总结出化学反应过程中能量变化示意图。并正确书写热化学方程式。

在此基础之上，本设计又采用对比的方法，说明化学方程式与热化学方程式的联系与区别，以及学生认识发展的障碍点进行了分析，从而确定了教学设计的思路。

教材分析及学生分析

1. 化学反应与能量的变化在教材中的地位

《化学反应与能量的变化》处于化学反应原理模块第1章的第一节，后面两节依次为：燃烧热能源以及化学反应热的计算，属于热化学基础知识。热化学方程式是反应热计算的基础，所以，本章第一节即以反应热和焓变概念作为本章学习的起点，进而学习热化学方程式；在此基础上，学习中和热的测定，教给学生获得反应热数据的一种方法。为后面两节内容打基础。

2.学生的认识发展分析

在必修化学2中，学生已经知道物质发生化学反应产生新物质的同时，伴随着能量变化；知道反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成是化学反应中能量变化的主要原因，并通过探究实验体验了化学能与热能相互之间的转化；同时还定性了解了吸热反应和放热反应，了解了这些能量变化通常表现为热量变化，而目前人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的；了解了能源与人类社会发展的密切关系，并对研究化学反应及其能量变化的意义有了一定的认识。在此基础上，本章将继续引导学生加深对化学反应中物质变化和能量变化的认识，并通过定量地探讨“质”“能”关系，来进一步理解化学反应的本质。本章是在此基础上的扩展与提高。这样的安排符合学生的认知规律，并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式，体现了新课标的精神。

3.学生认识障碍点分析

学生认识障碍点主要在于 “焓变”、“△H的+与—”及“热化学方程式的书写”三个难点的理解上。通过必修2的学习，学生已经知道化学反应中有吸热和放热，在本章中学生要从化学键的断裂和形成角度重新认识化学变化中的能量变化，将对化学反应中能量变化从定性认识逐渐过渡到定量认识。由于学生在学习的过程中总结和归纳的能力不足，不能从反应的原理上认识化学反应与能量之间的关系；学生的化学计算易于出错，也导致在定量分析反应中能量变化过程中存在一定的障碍；同时学生还存在眼高手低，不肯多动手练习，也限制学生分析问题的能力。在教学中注意将本章知识网络化，注重条理性，并将典型习题做到精练精析，以帮助学生建立科学、系统的概念知识。注重旧知与新知的对比，并及时引导归纳，学生间的汇报交流，达到最终的理解掌握。

基于上述分析确定本设计的知识线索、学生认知线索、问题线索、情景及学生活动线索如下：

 教学目标

知识技能：

1．使学生了解化学反应中能量变化的本质原因，掌握反应热和焓变的含义；

2．理解热化学方程式的意义，学会正确书写热化学方程式；

3．提高对热化学方程式内涵的认识，理解热量与物质的量的紧密联系，掌握中和热的测定方法和技能。

过程与方法：

1．通过设置适当的问题和台阶，引起学生主动探究化学反应能量变化的本质原因；

2．通过对热化学方程式与化学方程式的比较分析，培养学生分析问题的能力；

3．通过对化学反应本质及规律的探究，提高学生从微观和定量角度分析化学问题的能力。

情感态度价值观：

1．从能量变化的角度认识化学反应，体会化学反应与能量变化之间的辩证关系，培养尊重科学、勤于思考的态度；

2．树立辩证唯物主义的世界观，帮助学生养成务实、求真、严谨的科学态度。

教学重点和难点

教学重点：

1． 化学反应中的能量变化；2．热化学方程式的书写。

教学难点：焓变、△H的“+”与“—”及热化学方程式的书写。

教学流程示意

教学过程

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

引入

第一课时

【讲解】

化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要意义。化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。对化学反应，以反应过程中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和吸热反应两种反应类型。有热量放出的反应叫做放热反应，需要吸收热量的化学反应叫吸热反应。

【设疑】以下反应哪些是吸热反应？哪些是放热反应？

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O

CaCO3                CaO+CO2↑

2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O＝BaCl2+2NH3↑+10H2O

C+O2        CO2

聆听思考

思考分析，回答问题

通过反应热在工业生产中的意义激发学生学习兴趣。回顾旧知，引入新知。

根据化学键的知识探究化学反应能量变化的本质

【实验探究】活泼金属（铝、镁）与酸（盐酸）的反应，中和反应（盐酸和氢氧化钠）

1、  实验测得反应是吸热还是放热？

【问题1】如何从化学键的断裂和形成认识化学反应中能量变化的本质？（播放多媒体课件）

【讲解】化学键的键能越大，该物质越稳定，其内能即焓（H）小，而化学键的断裂所吸收的能量大；反之化学键的键能越小，该物质越不稳定，其内能即焓（H）大，而化学键的断裂所吸收的能量小。由此可定性分析出焓和键能的大小是相反的。

【问题2】如何通过定量的计算知道反应是放热还是吸热？

【讲解】任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用而吸收能量，当原子重新组成生成物新化学键形成时，又要释放能量，新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的能量的差就是此发应的反应热。

学生讨论交流实验中注意点：

自主学习成果：1、实验装置中保温隔热效果要好

2、盐酸和氢氧化钠的浓度要准确，越小越好且氢氧化钠的浓度略大于盐酸

3、温度计的注意点

4、操作动作要快，以尽量减少热量损失。

学生自主学习成果汇报

从氢气和氯气的反应中旧键断裂和新键的形成中键能的数据计算可知:

（1）化学键断裂时需要吸收能量

，吸收总能量为：

436KJ+243KJ=679KJ

 （2）化学键形成时需要释放能量，释放总能量为：

431KJ+431KJ=862KJ

 （3）反应热的计算：

679KJ—862KJ= —183KJ

学生在教师指导下自主合作学习

并展示交流。

通过实验探究激发学生的学习兴趣。帮助学生体会化学反应的复杂性；培养学生动手实验能力及分析问题能力。

学会自主思考。

利用多媒体进行形象化教学，以利于学生理解。

培养学生定量计算，学会定性分析和定量分析能力

△H的“+”与“—”与化学反应吸热、放热的联系

正确书写热化学方程式

巩固练习

【问题3】如何理解焓变与反应吸热和放热的联系？

1、一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是什么？

 2、如何理解△H的“+”与“—”？

【讲解】放热反应：△H为“—”或△H<0

吸热反应：△H为“+”或△H>0

若反应放热，说明反应物所具有的总能量>生成物所具有的总能量  △H<0

  反应物的稳定性<生成物的稳定性

若反应吸热，说明反应物所具有的总能量<生成物所具有的总能量  △H>0

    反应物的稳定性>生成物的稳定性

物质所具有的总能量越高物质越不稳定。

【设疑】怎样正确书写热化学方程式？

1、  什么是热化学方程式，有何意义？书写步骤？

2、  书写热化学方程式为什么要注明物质的状态？

3、  化学计量数与△H的关系？

【启发】与化学方程式对比并归纳异同点

【讲解】书写热化学方程式要注明物质的聚集状态，因为物质呈现哪一种聚集状态（气、液、固）与他们所具有的能量有关。例如：水蒸气状态时所具有的能量与液态或固态时所具有的能量是不同的。

化学计量数与△H的关系：热化学方程式中，物质前的化学计量数不表示分子个数。因此它可以是整数，也可以是分数，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。例如：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）；△H= —184.6KJ/mol

1/2 H2（g）+1/2Cl2（g）=HCl（g）；△H= —92.3KJ/mol

2 H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H= —483.6KJ/mol

 H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H= —241.8KJ/mol

【略】

热化学方程式的应用：

已知C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H= —393.5KJ/mol

  H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）；△H= —241.5KJ/mol

欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为  （     ）

A、12：3.25  B、3.25：12   

 C、1：1      D、6：1

阅读教材第3页及图1—2思考、讨论、回答。

学生在教师指导下自主合作学习

小组汇报，学生思考讨论，派两位同学上台板书。用图示的方法。

【学生回答】1、如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物放出能量，这就是放热反应；如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。所以一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是“反应物和生成物所具有的总能量的相对大小”。

2、对于放热反应，由于反应后放出热量而使反应本身的能量降低，所以规定放热反应的

△H为“—”；对于吸热反应，由于反应通过加热、光照等吸收了能量，而使反应本身的能力升高，所以规定吸热反应的△H为“+”。

所以上述反应H2（g）+Cl2（g） 2HCl（g），反应热测量的实验数据是184.6KJ/mol，与计算的数据183KJ/mol很接近，一般用实验数据表示，所以△H= —184.6KJ/mol。

学生合作交流讨论，学生回答，并归纳小结

【学生回答】1、定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。

  2、意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

  3、书写步骤：（1）写出化学方程式；（2）标明各物质的聚集状态；（3）注明反应的温度和压强（中学阶段可不特别注明）；  （4）写出△H的值并标明“+”与“—”；（5）检查化学计量数和△H值是否对应。

学生理解消化教师讲解内容，对该部分内容进行反思、提炼。

书写热化学方程式，集体练习，典型板演

学生将自己的或小组内存在的疑点、难点与其他同学或教师进行交流，教师进行点化

巩固提高学生探究规律的能力

通过学生自学以及相互讨论，培养学生自主学习、合作学习能力，并且学会将所得感性知识经过自己的理解消化转化为理性知识，并善于表达交流。

将核心内容和关键知识进行提炼，帮助学生对抽象内容的理解与消化吸收。

注重旧知与新知的联系，培养学生对比分析的能力。

教师主导，学生主体地位突出

发现问题解决问题

培养学生运用热化学方程式解决问题的能力。

课堂

小结

【小结】略

学生思考

板书设计

化学反应与能量的变化

一、焓变、反应热

1. 1.    吸热反应和放热反应
2. 2.    焓变、反应热

二、热化学方程式

1．  热化学方程式的意义及与化学方程式的对比

2．  书写要点

3．  中和热的测定

教学反思

1、本节课的教学对于学生较全面地认识化学反应具有重要意义，尤其是反应热的教学，涉及到化学反应的本质――旧化学键的断裂和新化学键的形成，即涉及到化学反应中的物质变化和能量变化，对培养学生全面地分析问题很有帮助。

1molH2与1molCl2反应的反应热的推导是本节教学的关键。可以采用电化教学手段，利用多媒体软件进行形象化教学，也可以利用教材中的图示分析化学反应前后反应物与生成物中化学键的断裂和生成情况，并与反应物的总能量、生成物的总能量及能量差联系起来，以使学生理解△H的涵义及与放热反应、吸热反应的关系。

探讨化学反应放热、吸热本质时，要强调三点：①化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同；②反应中能量守恒；③反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热，如果两者能量比较接近，则放热和吸热不明显。

注意新、旧知识的衔接。在学习本节知识前要指导学生复习必修课程中学习的“化学键与化学反应中能量变化的关系”和“热能与化学能的相互转化”中的相关知识。

可采用对比的方法，说明化学方程式与热化学方程式的联系与区别，使学生理解书写热化学方程式时，为什么要注明物质的聚集状态、△H的“＋”与“－”以及为什么各物质前的化学计量数可以用分数等，使学生在理解的基础上正确书写热化学方程式。

重视对学生分析推理能力的培养以及热化学方程式书写技能的训练，注意热化学方程式书写的规范化。

2、如果把学生的化学学习与真实的生活割裂开来，学生不知道学习与自身、与真实的世界有什么联系，看不到化学对科学和社会发展以及在生活中的作用，感受不到化学的魅力，不知道学化学有什么用，为什么要学化学？那么，学生就会丧失学习的兴趣，也就失去了学习的主动性、持久性和创造性。

  本教学设计中关于根据热化学方程式，采取将教材知识重构，镶嵌在学生解决问题的过程中而进行的。这样，学生在真实的问题情景中感受到计算学习的价值，学习计算是为解决问题而服务，而不是为计算而进行计算的学习，这样，在学生内在驱动力作用下，这样的计算教学更为学生接受，效果会更好。只有充分利用了学科内在的魅力，才有足够的力量吸引学生，激发起学生持久的学习兴趣和致力于化学研究的不懈的动力。