1.1.1 反应热 焓变-2026‑2027学年高二上学期化学教学设计（人教版新教材选择性必修 1）

该高中化学教学设计聚焦《反应热与焓变》核心知识，通过暖贴、冷敷袋实物触摸感受温度变化，关联必修阶段放热吸热现象，从定性感知过渡到定量描述需求，搭建生活情境到学科概念的学习支架。 亮点在于双视角分析反应热成因，宏观从内能变化、微观从化学键断裂与形成落实“宏观辨识与微观探析”，键能计算模型培养“证据推理与模型认知”，动画演示化学键变化辅助理解，分层作业满足不同学生需求。帮助学生建立定量思维，为教师提供清晰教学路径，提升课堂效率。

第1章 第一节 第一课时《反应热与焓变》 教学设计 目录 第一章 第一节 第一课时《反应热与焓变》 1 教学设计 1 一、学情分析 2 1. 知识基础 2 2. 认知特点 2 3. 学习障碍预判 3 二、素养目标 3 三、教学重难点 4 四、教学准备 4 五、教学过程 5 六、板书设计 9 七、分层作业 9 A层（基础巩固，全体必做） 9 B层（能力提升，选做） 10 C层（拓展探究，学有余力者选做） 10 八、教学反思 11 教材版本： 2019人教版化学选择性必修1 化学反应原理 所属章节： 第一章 化学反应的热效应 · 第一节 课型： 新授课 课时： 第1课时（共2课时，每课时45分钟） 授课年级： 高二 一、学情分析 1. 知识基础 • 已学内容：学生在必修第二册"化学反应与能量变化"中，已初步了解化学反应中存在能量变化，知道了吸热反应和放热反应的概念，能够列举生活中常见的放热、吸热现象（如燃烧放热、Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应吸热等），并知道了化学键的断裂与形成是能量变化的根本原因。学生还接触过简单的能量守恒观念，知道反应中能量变化主要表现为热量变化。 • 本课时定位：本课是选择性必修模块"化学反应原理"的开篇内容，需要在已有定性认识的基础上，引入热力学基本概念（体系、环境）和定量描述方法（反应热Q、焓变ΔH），实现从"定性感知"到"定量描述"的跨越，同时为第二节热化学方程式和盖斯定律的学习奠定基础。 2. 认知特点 • 高二学生具备一定的抽象思维和逻辑推理能力，但对于"体系""焓""内能"等热力学抽象概念缺乏直观经验，理解存在困难。教师用书特别指出，内能的绝对值无法测量，只能测得变化前后的差值，这一认识对学生来说较为陌生。 • 学生能够进行简单的数学运算，但对"ΔH的符号规则"这一约定性知识容易产生混淆——"放热反应ΔH<0"与直觉上"放热=正值"相矛盾，需要用"体系视角"来建立正确认知。 • 学生具备一定的实验操作基础，但定量实验的精确操作（如温度计的精确读数、简易量热计的保温措施）和分析能力尚需培养。 3. 学习障碍预判 障碍点 具体表现 突破策略 体系与环境的区分 混淆研究对象和参照物，不能灵活判断 以教材图1-2为例，结合多个具体反应实例反复练习；举例说明封闭体系和敞开体系的区别 ΔH符号规则 记混正负号含义，将"放热"与"正值"对应 建立"体系视角"模型：体系能量减少→ΔH<0；结合教材图1-4帮助学生理解物质变化时可测得焓的差值 内能与焓的抽象性 不理解为什么需要引入焓的概念 按教师用书建议，不做过多拓展，只说明焓是为了方便描述等压条件下反应热而定义的与内能有关的物理量 键能与反应热的计算 断键/成键的键能计算容易出错 板书示范"断键吸能-成键放能"的差值计算步骤，引导阅读教材"资料卡片"理解ΔH单位中"mol⁻¹"的含义 二、素养目标 依据《普通高中化学课程标准（2017年版2025年修订）》，本课时素养目标如下： 核心素养 具体目标 宏观辨识与微观探析 能从宏观角度（内能变化）和微观角度（化学键断裂与形成）两个视角解释反应热产生的原因，建立宏观-微观联系的思维模型 变化观念与平衡思想 认识化学反应必然伴随能量变化，建立"反应热可以用焓变定量描述"的观念；理解内能受温度、压强和聚集状态等因素影响 证据推理与模型认知 能根据温度变化数据推理反应热的数值，建立"ΔH = ΣE(断键) - ΣE(成键)"的键能计算模型 科学探究与创新意识 了解中和反应反应热测定的实验原理，能根据实验数据计算反应热；体验定量探究的基本过程 科学态度与社会责任 通过了解燃烧热与能源利用的关系，认识化学反应热在生产、生活中的重要意义 三、教学重难点 类别 内容 突破策略 重点 从宏观和微观两个视角认识反应热 以天然气燃烧、肼燃烧、乙醇燃烧等具体反应为例，先从内能变化分析（宏观），再从化学键断裂和形成分析（微观），逐步建立双重认知模型 难点 从宏观和微观两个视角认识反应热 利用教材图1-4说明内能变化与焓变的关系，利用动画演示化学键变化过程，通过典型例题反复巩固计算模型 四、教学准备 类别 具体内容 教师准备 1　 暖贴、冷敷袋实物各一个（用于情境导入） 2　 多媒体课件（含内能变化示意图、键能变化动画、教材图1-2和图1-4的放大讲解） 3　 课堂练习学案 4　 "资料卡片"补充材料（ΔH单位中"mol⁻¹"的含义） 学生准备 ①预习教材第4-7页，标记不理解的概念 ②回顾必修阶段所学的吸热反应与放热反应知识 ③查阅常见化学键的键能数据表（教材附录） 五、教学过程 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：由表及里，从定性和定量两个角度感受反应热 10 min ①展示实物：暖贴和冷敷袋各一个，请学生分别触摸感受温度变化。提问："暖贴为什么会发热？冷敷袋为什么会变冷？" ②定性感受：引导学生列举生活中常见的放热反应和吸热反应，回顾必修所学知识。利用教材"研究与实践"栏目，请学生观察并描述身边与化学反应热有关的现象。 ③定量需求：追问"我们已经知道反应会放热或吸热，但到底放出或吸收了多少热量？如何精确测量？"引出教材"探究"栏目——中和反应反应热的测定。 ④过渡引出课题："为了更科学地描述和比较不同反应的反应热，化学上引入了几个重要概念。" ①触摸暖贴和冷敷袋，感受温度变化，回忆其原理（铁粉氧化放热、NH₄NO₃溶解吸热）。 ②列举已知的放热反应（燃烧、中和反应、铝热反应等）和吸热反应（Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、碳酸钙分解等）。 ③阅读教材"探究"栏目，了解中和反应反应热测定的基本步骤。 按照教师用书"环节一"的建议，利用"研究与实践"栏目和"探究"栏目，从定性到定量，让学生先充分感受反应热的存在，再产生定量描述的学习需求。 环节二：从宏观和微观角度分析原因，形成模型 15 min ①概念建构——体系与环境：以盐酸与NaOH溶液的中和反应为例，结合教材图1-2，讲解体系的定义——被研究的物质系统；环境——体系以外的部分。举例说明封闭体系和敞开体系的区别，可简要提及孤立体系。请学生以图1-2为例分析体系包含哪些物质。即时练习：判断3个情景的体系与环境。 ②反应热定义：讲解在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量称为反应热。强调"等温条件"——反应前后体系温度恢复到初始温度。 ③宏观角度——内能变化：以天然气（CH₄）燃烧、肼（N₂H₄）燃烧、乙醇（C₂H₅OH）燃烧为例，说明反应物总内能与生成物总内能不同。内能是体系内物质各种能量的总和，受温度、压强和聚集状态等影响。放热反应：生成物内能<反应物内能，多余能量以热的形式释放。吸热反应反之。说明内能绝对值无法测量，但可测得变化前后的差值。 ④微观角度——化学键变化：以H₂+Cl₂→2HCl为例，播放动画演示断键吸能和成键放能过程。板书计算：断键吸收(436+243)=679 kJ，成键释放2×432=864 kJ，ΔH=679-864=-185 kJ/mol。归纳公式ΔH = ΣE(断键) - ΣE(成键)。 ⑤小组讨论（4人一组，3分钟）：利用键能数据计算N₂+O₂→2NO的ΔH。 ①听讲并结合教材图1-2理解体系与环境。回答：中和反应的体系是HCl和NaOH溶液，环境包括烧杯、空气、温度计等。完成3个情景判断练习。 ②记录反应热定义，标注关键词"等温""释放或吸收"。 ③理解内能概念，跟随教师分析CH₄燃烧的内能变化过程。 ④观看动画，理解断键吸能、成键放能的微观过程。记录键能计算方法。 ⑤小组讨论：ΔH=(946+498)-2×630=+184 kJ/mol>0，吸热反应。各组分享结果。 按照教师用书"环节二"建议，以天然气/肼/乙醇燃烧为具体实例，从宏观（内能变化）和微观（化学键变化）两个角度分析反应热产生的原因，帮助学生建立双重认知模型。体系与环境概念结合教材图1-2讲解，降低抽象性。 环节三：运用符号表征反应热——焓变ΔH 10 min ①过渡："为了更方便地描述等压条件下的反应热，化学上定义了一个与内能有关的物理量——焓(H)。"按教师用书建议，不做过多拓展，只说明焓是为了方便描述等压条件下反应热而定义的。 ②讲解焓变定义：ΔH = H(生成物) - H(反应物)。在等压条件下，反应热等于反应的焓变，即Q_p = ΔH。 ③单位：kJ/mol或kJ·mol⁻¹。当学生对单位产生疑问时，引导阅读教材"资料卡片"理解"mol⁻¹"的含义——指按所给化学计量数完成1 mol反应。 ④重点讲解符号规则（板书对比表）：放热反应：体系能量减少→ΔH<0（负值）；吸热反应：体系能量增加→ΔH>0（正值）。结合教材图1-4让学生直观理解。 ⑤概念辨析：提出问题"ΔH与温度、压强有关吗？"——说明ΔH的值与反应条件（温度、压强）有关，通常在101 kPa、25℃下测定。追问"水从固态→液态→气态，能量如何变化？"说明聚集状态影响焓值。对比两个HCl方程式的意义差异：H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol 与 H₂(g)+½Cl₂(g)=HCl(g) ΔH=-92.5 kJ/mol，说明ΔH与化学计量数成正比。 ⑥即时练习：判断下列反应的ΔH符号并说明理由：①甲烷燃烧 ②碳酸钙高温分解 ③铝热反应 ④冰的融化 ①听讲，记录焓变定义和单位。理解等压条件与焓变的关系。 ②阅读教材"资料卡片"，理解单位中"mol⁻¹"的含义。 ③重点理解符号规则，用"体系视角"记忆：体系能量减少→ΔH<0。 ④思考教师提出的问题，理解ΔH受温度、压强和聚集状态影响。对比两个HCl方程式，理解ΔH与化学计量数的关系。 ⑤完成即时练习：①放热→ΔH<0 ②吸热→ΔH>0 ③放热→ΔH<0 ④吸热→ΔH>0 按照教师用书"环节三"建议，重点运用符号表征反应热。通过概念辨析（ΔH与温度压强、聚集状态的关系）深化理解，通过对比两个HCl方程式的差异，帮助学生认识热化学方程式的完整意义，为下节课做铺垫。 环节四：当堂检测与反馈 4 min ①发放当堂检测题（4道选择题+1道计算题），限时3分钟完成。 ②收集典型错误进行即时点评。 ③预告下节课内容：热化学方程式的书写规则。 ①独立完成检测题。 ②对照答案自评，标记错题。 ③记录预习任务。 通过检测题即时反馈学习效果，为后续教学调整提供依据。 环节五：布置作业与结束 1 min ①布置分层作业（见下方作业设计）。 ②提示课后观察任务：查看家中燃料（天然气/液化气）的说明书，了解其热值。 ①记录作业要求。 分层作业满足不同层次学生需求；生活观察延续学习兴趣。 六、板书设计 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 反应热与焓变 │ │ │ │ 一、基本概念 三、焓变 ΔH │ │ ┌────────────────────┐ 1. 定义：等压条件下 Q_p = ΔH │ │ │ 体系：被研究的物质系统 │ 2. 单位：kJ/mol（kJ·mol⁻¹） │ │ │ 环境：体系以外的部分 │ 3. 符号规则： │ │ │（封闭体系/敞开体系） │ 放热反应：ΔH < 0（负值） │ │ └────────────────────┘ 吸热反应：ΔH > 0（正值） │ │ 4. ΔH与温度、压强、聚集状态有关 │ │ 二、反应热 Q │ │ 等温条件下，体系释放/吸收的热量 四、微观解释 │ │ Q = cmΔt ΔH = ΣE(断键) - ΣE(成键) │ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 七、分层作业 A层（基础巩固，全体必做） 1. 判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）放热反应的ΔH为正值。（ ） （2）在等压条件下，化学反应的反应热等于反应的焓变。（ ） （3）化学键断裂时吸收能量，化学键形成时释放能量。（ ） （4）反应热就是指反应过程中体系温度的变化。（ ） （5）ΔH的单位kJ/mol中，"mol"是指1 mol反应物。（ ） 2. 已知H—H键能436 kJ/mol，Cl—Cl键能243 kJ/mol，H—Cl键能432 kJ/mol，计算H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g) 的ΔH，并判断该反应是放热反应还是吸热反应。 3. 列举生活中的两个放热现象和两个吸热现象，分别用ΔH的正负来说明，并从化学键角度简要解释其原因。 4. 下列反应中，ΔH > 0的是（ ） A. 甲烷在氧气中燃烧 B. 生石灰与水反应 C. 碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳 D. 锌与稀硫酸反应 5. 在盐酸与NaOH溶液的中和反应中，指出体系是什么、环境是什么。若反应后溶液温度升高，说明该反应的ΔH是正值还是负值？为什么？ B层（能力提升，选做） 1. 已知下列键能数据：N≡N键能946 kJ/mol，H—H键能436 kJ/mol，N—H键能391 kJ/mol。请计算合成氨反应 N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) 的ΔH，并判断该反应是放热还是吸热。 2. 解释：为什么同样是分解反应，碳酸钙高温分解是吸热反应，而H₂O₂分解却是放热反应？请从化学键角度分析，并说明ΔH的符号分别是什么。 3. 已知：H—H键能436 kJ/mol，O=O键能498 kJ/mol，H—O键能463 kJ/mol。计算反应 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g) 的ΔH。若生成的水为液态（H₂O(l)），ΔH会增大还是减小？请说明理由。 C层（拓展探究，学有余力者选做） 1. 查阅资料，了解"标准摩尔生成焓"的概念，思考它与键能法计算ΔH有什么区别和联系。试用标准摩尔生成焓数据计算合成氨反应的ΔH，并与键能法的计算结果比较。 2. 某新型冷敷袋使用NH₄NO₃溶于水作为制冷原理。请设计一个完整的实验方案，测定NH₄NO₃溶解过程的热效应。要求写出：实验原理、所需器材、实验步骤（含具体操作）、数据记录表设计、如何判断该过程是吸热还是放热、可能的误差来源及改进措施。 八、教学反思 本节课是化学反应原理模块的开篇，核心目标是帮助学生从必修阶段的定性感知跨越到定量描述，建立反应热与焓变的基本概念。课堂上，从暖贴和冷敷袋的触摸感受到宏观内能变化、微观化学键分析的四环节递进设计，认知梯度合理，学生接受度较好，约85%的学生能正确区分体系与环境，ΔH符号规则的正确判断率约75%。最有效的教学策略是"体系视角"记忆法——"体系能量减少就是负值"，课堂即时练习正确率明显高于往届。然而教学中也暴露出几个问题：一是环节二的宏观微观分析内容容量偏大，内能概念讲解占用了较多时间，导致燃烧热与能源的讨论略显仓促；二是部分学生对ΔH = ΣE(断键) - ΣE(成键)公式的理解停留在机械套用层面，未能真正理解"为什么用断键减成键"的深层逻辑；三是个别学生在判断"断几根键、成几根键"时存在困难，说明分子结构基础还需巩固。后续教学应在每节课的热身环节安排反应热概念的回顾练习，键能计算前增加分子结构回顾环节，并将"ΔH与温度压强、聚集状态的关系"留到热化学方程式教学中深入讲解。 学科网（北京）股份有限公司 $