第一单元 化学反应中的热效应教案设计

基于“教学评”一体化的

“化学反应中的焓变”

教学设计

1教学思路

概念是人们对事物本质属性的认识，是逻辑思维的最基本单元。这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的，而是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的，教师的作用只能是也必须是设计认识概念的教学过程，而这一过程的特点：一是从表象入手，二是与思维联系。

学生能否科学地、准确地在大脑中建立起化学反应中的热量变化关系，是理解和运用热化学方程式解决生活生产问题的关键，更是化学学习中理性思维发展的要求。在教学中让学生动手实验一一观察现象一一科学推理一一建构、内化、升华概念，将微观世界的粒子之间的解离与结合通过宏观的实验现象展现出来，既是化学研究中微粒观思想的体现，又是物质转化观思想的表达。

2课堂实录

2.1实验感知概念

【问题1】化学研究化学反应，化学反应有哪些变化? 【追问】通常转化为哪种能量？是不是真的这样？我们来见证一下。

【小组实验】分组实验，观察实验现象，并得出结论。

实验一：向试管中放入一段用砂纸打磨过的镁条，加入约

3 ml （2滴管）2 mol ·L-1稀盐酸，用手感知试管外壁温度的变化。

实验二：打开密封夹，将保鲜袋中的Ba(OH)2

和NH4Cl固体用手混合均匀，感知保鲜袋外部温度变化。(友情提醒：实验过程中不要打开保鲜袋) 【生1】镁和盐酸反应，试管外壁很热，Ba(OH)2

和NH4Cl反应，试管外壁很凉。

【小结】化学反应分为吸热反应和放热反应

(设计意图:

源于学生已有经验的问题作为新知识学习的起点，学习的热情易被激发。从真实感知中获得结论；学生基于比较分析中的“求异思想”树立，为化学反应中能量变化的不同分类奠定基础，也成为课时学习的“核心要素”。)

2.2宏观表征概念

【问题2】生活中我们经历过一些吸热和放热反应，也学过一些吸热和放热反应，根据

经验，哪些反应属于吸热反应，哪些属于放热反应？

【生2】燃烧反应，酸碱中和反应，金属与酸或水反应，大多数化合反应属于放热；

强碱和铵盐反应，碳和二氧化碳，碳和水蒸气反应，大多数分解反应属于吸热反应。

【问题3】要在化学方程式中表示出能量变化，这个化学方程式应该怎么书写呢？

【任务2】每0.5mol 氢气和氯气完全反应，放出

92.25kJ热量。写出能表示能量变化的化

学方程式。

【生3】1/2H2+1/2Cl2=HCl

△H =﹣92.25 kJ 【生4】H2+Cl2=HCl

△H =﹣184.5 kJ·mol1

－

【生5】H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

△H =﹣184.5 kJ·mol1

－【追问1】在书写热化学方程式时有哪些注意点？

【生5】热化学方程式中要标明状态，不同状态所具有的能量不同，反应能量变化也不同

气态用g表示，液态用l表示，固态用s表示。

【生4】热化学方程式中要标明能量变化，用△H表示，吸热焓变大于零，放热焓变小于零。

【追问2】前两位同学书写的热化学方程式并不完全相同，都能表示原题目中的意义吗？

【小结】说明在热化学方程式中，系数不一定是整数，表示的是物质的量。

化学方程式表示了化学反应中的物质变化，这种表示能量变化的方程式我们就把它叫做热化学方程式。

(设计意图: 书写热化学方程式是学生必须掌握的一项基本技能。准确书写热化学方程式具有帮助学生从能量视角认识物质及其变化的功能，具有帮助学生建立理性思考热化学变化作用。热化学方程式书写注意点繁琐，如何使学生科学地掌握好这一环节？通过自主书写，生生互评，搭建热化学方程式书写模型；通过提出问题——学生实践——归纳总结方式，沟通好状态、焓变、系数之间的联系，深化了化学反应焓变的认识。) 2.3微观理解概念

【问题4】大家知道不同的物质具有不同的能量，氢气和氯气反应生成氯化氢，为什么会放出热量？请你在图中表示出反应物生成物能量（横坐标表示反应过程，纵坐标表示能量）。

【生6】应吸热

【问题5】从微观角度又该怎样解释化学反应中的能量变化呢？

【追问1】化学反应的本质是什么？

【学生】旧化学键的断裂和新化学键的形成

【追问2】在刚才这个反应中有哪些化学键的断裂，哪些化学键的形成？断键和成键能量如何变化？

【生6】

断裂1molH-H键和1molCl-Cl键的同时，形成2molH-Cl键。断键吸收能量，成键放出能量。

【小结】断裂化学键的同时，反应物吸收能量，能量升高；形成化学键的同时，体系放出

能量，总能量降低。

【材料】键能：拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量。请写出该反应焓变的表达式。

共价键

－

解释：当反应物能量＞生成物能量，反应放热，当反应物能量小于生成物能量，反H—H

Cl-Cl

H—Cl

键能（kJ·mol1）

436．4

242.7

431．8

【生7】△H = 436．4 kJ·mol1+ 242.7 kJ·mol1—431．8×2 kJ·mol1=—184.5KJ •mol1

－－－－因为反应物断键吸收能量，生成物成键放出能量，故用吸收的能量减去放出的能量。

【小结】△H = 反应物的键能—生成物的键能

一个化学反应中既有吸热过程又有放热过程，当反应物键能＞生成物键能，反应吸热；反之放热。

(设计意图: 科学概念的形成是有过程的。在学习化学反应中的焓变之前，学生对“化学反应的实质、化学反应方程式的书写已有较好认识，这些学生已有概念是“热化学”的教学基础。从学生的已有认知出发，以问题引导学生从宏观的认识(化学反应有吸放热之分)发展到化学反应吸放热的的本质认识(断键和成键)，建立书写热化学方程式的多种方法，加深对化

学反应中焓变的认识。)

2.4生活应用概念

【学以致用】已知每mol CaO和水反应放出57.86kJ热量，请你写出该反应的热化学方程式

。

【生8】CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H =—57．86 kJ·mol1

－【追问1】从宏观和微观角度解释反应为什么会放热？

【生9】

由于CaO和H2O总能量大于Ca(OH)2的能量，故反应放热；另外由于反应物的键能小于生成物的键能，反应放热。

【学以致用】即然化学反应可以转化为热能，能不能转化为其他形式的能量？转化为哪些能量形式，又是如何转化的呢？

3教学反思

1、本节课是一堂概念课，概念课要注重原理和本质的落实。公开课首先关注逻辑性和完整性，本节课采用化学反应中能量变化引入→实验揭示概念→热化学方程式表征概念→微观解释原理→通过自热饭盒回扣主题，解释原理的教学流程。先通过实验感知吸放热实验，给学生一个直观的印象,宏观感知概念；通过用热化学方程式表征吸放热，符号表征概念；最后让学生画能量图的方式来理解宏观解释，通过由图像书写键能求焓变，微观解释概念，环环相扣，从“微粒观”、“符号观”、“能量观”三个角度认识化学反应，将化学核心素养融入教学中。在热化学方程式的书写环节，传统处理方式老师讲、学生练或老师给材料展开对比、学生归纳书写注意事项，讲练结合；本课时采用学生先写，生生互评、教师评价，构建学习共同体，使学生在互相评价中，生成知识，来完善对热化学方程式的认识，构建认知模型。 2、在课堂教学中注重“教学评”一体化的渗透。基于本节课学习目标：Ⅰ了解化学反应有吸放热之分，理解化学反应中能量变化的原因，掌握热化学方程式的书写；Ⅱ发展动手实验、观察实验、归纳总结能力，Ⅲ培养科学探究，勇于创新的科学精神。设计评价任务：Ⅰ从宏观微观两个角度解释吸热放热反应，书写热化学方程式Ⅱ自主书写能表示能量变化的热化学方程式，学生实验完成情况、实验结果分析汇报；Ⅲ课堂教学中对课题问题敢于质疑，对课题问题不畏困难，逐层分析。基于学习目标和评价任务，设计学生活动：Ⅰ①用图像表示反应物和生成物能量相对大小，②用键能求化学反应焓变，③从宏微角度解释自热饭盒原理；Ⅱ①书写能表示能量变化的化学方程式；②设置分组实验，结合实验现象，得出结论；Ⅲ对写出的热化学方程式，生生互评，在思维碰撞中，构建热化学方程式书写模型。

比如在能表示能量变化的化学反应方程式中，通过课堂教学评价，诊断并发展学生对物质转化关系的认识水平（单一视角水平、综合视角水平）。所谓单一视角水平，是指仅能从表示出化学反应的热量变化书写化学方程式；所谓综合视角水平，是指能够综合考虑各方面因素，通过比较和优选来分析和书写合理的热化学方程式。在评价目标和评价任务的设计中，教师应准确把握学生的认识发展进阶，只有这样，才能对学生的化学学科核心素养发展水平给予较为准确的诊断，才能使评价有的放矢，具有较强的针对性。