第一章 化学反应的热效应（单元解读课件）化学沪科版2020选择性必修1

第一章 化学反应的热效应（单元解读） 一、单元课标解读 1.内容要求 课标内容要求 1.1 体系与能量 认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 1.2 化学反应与热能 认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示，了解盖斯定律及其简单应用。 2.学业要求 课标学业要求 1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。 2.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。 3.学科核心素养要求 核心素养 具体体现 变化观念与平衡思想 1. 从能量守恒角度理解化学反应的本质，建立能量转化与物质变化的关联 2. 认识化学平衡与能量变化的动态关系（如燃料充分燃烧的条件控制） 证据推理与模型认知 3. 通过实验数据构建反应热测量模型，理解ΔH的物理意义 4. 运用盖斯定律构建反应路径的能量计算模型 科学探究与创新意识 5. 在反应热测量实验中优化方案（如减少热散失），培养技术改进意识 6. 设计能源利用方案，体现绿色化学思想（如热交换器原理应用） 科学态度与社会责任 7. 辩证分析化石燃料的利弊，树立节能环保与可持续发展理念 8. 关注化学在解决能源危机中的社会责任，倡导低碳生活方式 二、单元概述与结构 1.单元概述 世界是物质的，物质是运动的，化学变化是物质运动的一种形式。物质在运动变化过程中会伴随着能量的变化，化学变化过程也伴随着能量的变化。我们将通过学习物质的内能来认识化学反应中能量变化的本质。在初中阶段，学生已经知道化学反应伴随着能量变化，而能量变化通常表现为热量的变化。在必修阶段，学生通过实验建立了吸热反应和放热反应的概念；了解到化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因;知道一个化学反应释放热量还是吸收热量，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。因此，在初中和必修阶段主要是从定性角度讨论化学能与热能的相互转化，本章则是从定量角度来讨论化学反应中的热量变化，引导学生认识化学反应中的热量变化是以物质变化为基础的，热量变化的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。 本章的“整理与提升”注重对化学认识视角和认识思路的提炼。从认识视角来看，强调从反应前后体系内能的变化、体系与环境的能量转化与守恒来认识化学反应中的能量变化;强调从物质变化和能量变化、定性和定量相结合的角度认识热化学方程式。从认识思路来看，强调从宏观表征(体系与环境间的热交换)、微观表征(从化学键断裂和形成的角度)和符号表征(ΔH)三个维度来认识吸热反应和放热反应，引导学生建构宏观、微观、符号三重表征模型，形成化学科学表征的一般思路。 教学中需注重： 实验与理论结合：通过中和热测量实验深化对ΔH的理解； 模型建构：用盖斯定律突破不可测反应热的计算难点； STS教育：结合燃料热值数据、工业案例（如热交换器），培养学生可持续发展决策能力。 2.单元结构 三、单元教学目标与重难点 1.教学目标 教学目标 理解能量转化本质：认识化学反应伴随能量变化（热能、化学能等），理解内能、焓变与反应热的关系。 掌握核心概念与技能：学会书写热化学方程式，运用盖斯定律计算反应焓变，掌握中和反应热和燃烧热的测量方法。 培养科学探究能力：通过实验探究（如中和反应热测量）提升实验设计、数据分析和误差控制能力。 树立可持续发展观：分析燃料热值、燃烧效率及新能源应用，形成节能环保的能源利用意识。 教学重点 概念本质：内能（ΔU）、焓变（ΔH）与反应热（Q）的关系；燃烧热、中和热的定义。 核心规律：盖斯定律的应用及反应焓变的计算。 实践技能：热化学方程式书写规范；中和反应热的实验测量方法。 社会应用：燃料热值比较、燃烧效率提升途径及新能源开发意义。 教学难点 抽象概念理解：内能与焓变的微观联系；ΔH正负号与吸/放热反应的对应关系。 定量计算思维：盖斯定律的多步反应焓变代数运算；反应热测量中的误差分析。 实际应用迁移：燃料选择与热值计算的综合分析；能源利用与环境保护的辩证关系。 2.学情分析 已有知识基础： （1）初中基础：已了解放热/吸热反应（如生石灰与水反应）、燃烧概念（化石燃料）、能量转化形式（化学能→热能）。 （2）高中必修衔接：化学键能与反应能量变化（必修2）、物质的量应用于方程式计算（必修1）。 可能遇到的困难与解决策略： 困难点 原因分析 解决策略 抽象概念理解（焓H、内能U） 微观能量变化难以直观感知 类比生活实例（如冰→水内能变化）；动画演示化学键断裂/形成过程。 盖斯定律计算 多步反应路径的思维转换复杂 用“地图路径”类比（教材图1.7）；分步训练（先加减方程式，再计算ΔH）。 热化学方程式书写 状态符号（s/l/g/aq）遗漏或ΔH单位错误 对比正误案例；强化“四要素”训练（状态、系数、ΔH数值、单位）。 实验误差分析 忽略热量散失、比热容近似处理 讨论“为何用0.55 mol/L NaOH？”（确保盐酸完全反应）；对比理论值与实测值差异原因。 四、分课题教学目标与教学建议 课题1.1 化学反应与能量变化 项目 内容 教学目标 1.理解系统、环境、内能（U）和焓变（ΔH）的概念，明确ΔH与Q的关系。 2.通过实验（如碳酸氢钠与柠檬酸反应）感知能量转化形式，区分吸/放热反应。 3.能用键能变化解释反应热本质（断键吸热 vs. 成键放热）。 教学重点 内能与焓变的联系；ΔH的物理意义（吸/放热判断）。 教学难点 微观键能与宏观能量变化的定量关联。 课题1.2 反应热的测量和计算 项目 内容 教学目标 1.掌握中和反应热的实验测量方法（简易热量计使用），理解误差控制要点。 2.规范书写热化学方程式（标注状态、ΔH单位及符号）。 3.应用盖斯定律计算反应焓变（如C→CO的ΔH）。 教学重点 中和反应热测量操作；热化学方程式书写规则；盖斯定律的应用。 教学难点 盖斯定律的路径等效性理解；多步反应ΔH的代数运算。 课题1.3 燃料的合理利用 项目 内容 教学目标 1.理解燃烧热的定义，能根据热化学方程式判断物质的燃烧热。 2.分析燃料热值（表1.2），比较等质量/等物质的量燃料的放热效率。 3.探讨提高燃料利用率的途径（粉碎固体、雾化液体、热交换技术），树立绿色能源观。 教学重点 燃烧热与热值的区别；燃料选择的经济性与环保性分析。 教学难点 热值计算的综合应用；能源利用与可持续发展的辩证分析。 五、单元课时安排 课题 课时分配 主要内容 1.1 化学反应与能量变化 2课时 第1课时：系统与内能、能量守恒定律、反应热与焓变（ΔH）的概念 第2课时：化学键与能量转化关系、反应热计算初步 1.2 反应热的测量和计算 3课时 第1课时：中和反应热的实验测量（实验操作与数据处理） 第2课时：热化学方程式书写规则与应用 第3课时：盖斯定律的原理与反应焓变计算 1.3 燃料的合理利用 2课时 第1课时：燃烧热的概念、燃料热值及能源效率分析 第2课时：提高燃料利用率的方法、新能源开发与可持续发展 章复习 1课时 核心概念梳理（能量守恒、焓变、盖斯定律）、典型例题解析、单元知识框架构建 总计 8课时 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 化学反应的热效应 单元解读 高二化学 ·沪科版2020选择性必修1 内容导览 单元课标解读 1 单元概述与结构 2 单元教学目标与重难点 3 课题教学目标与教学建议 4 单元课时安排 5 2 单元课标解读 课标内容要求 1.1 体系与能量 认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 1.2 化学反应与热能 认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示，了解盖斯定律及其简单应用。 3 单元课标解读 课标学业要求 1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。 2.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。 3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。 4 单元课标解读 学科核心素养要求 核心素养维度 具体要求 变化观念与平衡思想 1. 从能量守恒角度理解化学反应的本质，建立能量转化与物质变化的关联 2. 认识化学平衡与能量变化的动态关系（如燃料充分燃烧的条件控制） 证据推理与模型认知 3. 通过实验数据构建反应热测量模型，理解ΔH的物理意义 4. 运用盖斯定律构建反应路径的能量计算模型 科学探究与创新意识 5. 在反应热测量实验中优化方案（如减少热散失），培养技术改进意识 6. 设计能源利用方案，体现绿色化学思想（如热交换器原理应用） 科学态度与社会责任 7. 辩证分析化石燃料的利弊，树立节能环保与可持续发展理念 8. 关注化学在解决能源危机中的社会责任，倡导低碳生活方式 5 单元概述与结构 一、单元概述 世界是物质的，物质是运动的，化学变化是物质运动的一种形式。物质在运动变化过程中会伴随着能量的变化，化学变化过程也伴随着能量的变化。我们将通过学习物质的内能来认识化学反应中能量变化的本质。在初中阶段，学生已经知道化学反应伴随着能量变化，而能量变化通常表现为热量的变化。在必修阶段，学生通过实验建立了吸热反应和放热反应的概念；了解到化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因;知道一个化学反应释放热量还是吸收热量，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关。因此，在初中和必修阶段主要是从定性角度讨论化学能与热能的相互转化，本章则是从定量角度来讨论化学反应中的热量变化，引导学生认识化学反应中的热量变化是以物质变化为基础的，热量变化的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。 6 单元概述与结构 一、单元概述 本章的“整理与提升”注重对化学认识视角和认识思路的提炼。从认识视角来看，强调从反应前后体系内能的变化、体系与环境的能量转化与守恒来认识化学反应中的能量变化;强调从物质变化和能量变化、定性和定量相结合的角度认识热化学方程式。从认识思路来看，强调从宏观表征(体系与环境间的热交换)、微观表征(从化学键断裂和形成的角度)和符号表征(ΔH)三个维度来认识吸热反应和放热反应，引导学生建构宏观、微观、符号三重表征模型，形成化学科学表征的一般思路。 教学中需注重： 实验与理论结合：通过中和热测量实验深化对ΔH的理解； 模型建构：用盖斯定律突破不可测反应热的计算难点； STS教育：结合燃料热值数据、工业案例（如热交换器），培养学生可持续发展决策能力。 7 二、单元结构 单元概述与结构 8 单元教学目标与重难点 一、教学目标 理解能量转化本质：认识化学反应伴随能量变化（热能、化学能等），理解内能、焓变与反应热的关系。 掌握核心概念与技能：学会书写热化学方程式，运用盖斯定律计算反应焓变，掌握中和反应热和燃烧热的测量方法。 培养科学探究能力：通过实验探究（如中和反应热测量）提升实验设计、数据分析和误差控制能力。 树立可持续发展观：分析燃料热值、燃烧效率及新能源应用，形成节能环保的能源利用意识。 9 三、教学难点 难点 具体内容 抽象概念理解 内能与焓变的微观联系；ΔH正负号与吸/放热反应的对应关系。 定量计算思维 盖斯定律的多步反应焓变代数运算；反应热测量中的误差分析。 实际应用迁移 燃料选择与热值计算的综合分析；能源利用与环境保护的辩证关系。 单元教学目标与重难点 二、教学重点 重点 具体内容 概念本质 内能（ΔU）、焓变（ΔH）与反应热（Q）的关系；燃烧热、中和热的定义。 核心规律 盖斯定律的应用及反应焓变的计算。 实践技能 热化学方程式书写规范；中和反应热的实验测量方法。 社会应用 燃料热值比较、燃烧效率提升途径及新能源开发意义。 10 四、学情分析 已有知识基础： （1）初中基础：已了解放热/吸热反应（如生石灰与水反应）、燃烧概念（化石燃料）、能量转化形式（化学能→热能）。 （2）高中必修衔接：化学键能与反应能量变化（必修2）、物质的量应用于方程式计算（必修1）。 单元教学目标与重难点 11 四、学情分析 可能遇到的困难与解决策略： 单元教学目标与重难点 困难点 原因分析 解决策略 抽象概念理解（焓H、内能U） 微观能量变化难以直观感知 类比生活实例（如冰→水内能变化）；动画演示化学键断裂/形成过程。 盖斯定律计算 多步反应路径的思维转换复杂 用“地图路径”类比（教材图1.7）；分步训练（先加减方程式，再计算ΔH）。 热化学方程式书写 状态符号（s/l/g/aq）遗漏或ΔH单位错误 对比正误案例；强化“四要素”训练（状态、系数、ΔH数值、单位）。 实验误差分析 忽略热量散失、比热容近似处理 讨论“为何用0.55 mol/L NaOH？”（确保盐酸完全反应）；对比理论值与实测值差异原因。 12 分课题教学目标与教学建议 1.1 化学反应与能量变化 项目 内容 教学目标 1.理解系统、环境、内能（U）和焓变（ΔH）的概念，明确ΔH与Q的关系。 2.通过实验（如碳酸氢钠与柠檬酸反应）感知能量转化形式，区分吸/放热反应。 3.能用键能变化解释反应热本质（断键吸热 vs. 成键放热）。 教学重点 内能与焓变的联系；ΔH的物理意义（吸/放热判断）。 教学难点 微观键能与宏观能量变化的定量关联。 13 1.2 反应热的测量和计算 分课题教学目标与教学建议 项目 内容 教学目标 1.掌握中和反应热的实验测量方法（简易热量计使用），理解误差控制要点。 2.规范书写热化学方程式（标注状态、ΔH单位及符号）。 3.应用盖斯定律计算反应焓变（如C→CO的ΔH）。 教学重点 中和反应热测量操作；热化学方程式书写规则；盖斯定律的应用。 教学难点 盖斯定律的路径等效性理解；多步反应ΔH的代数运算。 14 1.3 燃料的合理利用 分课题教学目标与教学建议 项目 内容 教学目标 1.理解燃烧热的定义，能根据热化学方程式判断物质的燃烧热。 2.分析燃料热值（表1.2），比较等质量/等物质的量燃料的放热效率。 3.探讨提高燃料利用率的途径（粉碎固体、雾化液体、热交换技术），树立绿色能源观。 教学重点 燃烧热与热值的区别；燃料选择的经济性与环保性分析。 教学难点 热值计算的综合应用；能源利用与可持续发展的辩证分析。 15 单元课时安排 课题 课时分配 主要内容 1.1 化学反应与能量变化 2课时 第1课时：系统与内能、能量守恒定律、反应热与焓变（ΔH）的概念 第2课时：化学键与能量转化关系、反应热计算初步 1.2 反应热的测量和计算 3课时 第1课时：中和反应热的实验测量（实验操作与数据处理） 第2课时：热化学方程式书写规则与应用 第3课时：盖斯定律的原理与反应焓变计算 1.3 燃料的合理利用 2课时 第1课时：燃烧热的概念、燃料热值及能源效率分析 第2课时：提高燃料利用率的方法、新能源开发与可持续发展 章复习 1课时 核心概念梳理（能量守恒、焓变、盖斯定律）、典型例题解析、单元知识框架构建 总计 8课时 16 THANKS! 谢谢观看 高二化学 ·沪科版2020选择性必修1 $$