1、 专题2 化学反应与能量转化 高中化学学科教学指导意见高中化学学科教学指导意见 化学化学22 长兴中学 廖全堂 一、专题2 教 材 分 析二、专题2 教学要求解读三、专题2 教学方法建议四、四、教学感受与困惑教学感受与困惑特点特点 ：通过生产、生活现象与实验事实通过生产、生活现象与实验事实的概括、抽象形成结论的概括、抽象形成结论一、专题2教材分析 -第一单元教材内容第一单元第一单元 化学实验：化学实验： 碳酸钠、碳酸氢钠碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应分别与盐酸反应化化学学反反应应速速率率与与限限度度化学实验：化学实验：过氧化氢在不同条过氧化氢在不同条件下的分解反应件下的分解反应化学实验：化学实
2、验：碘化钾与氯化铁，碘化钾与氯化铁，铜与硝酸银溶液的铜与硝酸银溶液的反应反应结论：结论：化学反应速率有化学反应速率有快慢快慢结论：结论： 温度、催化剂、温度、催化剂、 浓度对速率影响浓度对速率影响结论：结论：可逆反应、可逆反应、化学平衡化学平衡特点特点 ：从生产生活中的现象引出问题，通过讨论分从生产生活中的现象引出问题，通过讨论分析获得知识，再应用于生产生活实际析获得知识，再应用于生产生活实际一、专题2教材分析 -第二单元教材内容生活：燃料燃烧生活：燃料燃烧 放热放热实际应用：实际应用：提高燃料利用率、提高燃料利用率、合理使用化石燃料合理使用化石燃料结构解释：结构解释： 反应中化学键反应中化学
3、键 的破旧立新的破旧立新问题解决：问题解决： 不同燃料燃不同燃料燃 烧烧 放出的热量不同放出的热量不同 认识放热认识放热 和吸热反应和吸热反应反应热的表示：热反应热的表示：热化学方程式化学方程式化化学学反反应应中中的的热热量量特点特点 ：从生活经验引出课题，通过实验分析了解基本从生活经验引出课题，通过实验分析了解基本原理和原理的实际应用。原理和原理的实际应用。一、专题2教材分析 -第三单元教材内容实验：铜锌电池实验：铜锌电池分析：铜锌电池分析：铜锌电池中电流产生的原因中电流产生的原因从电镀、电解应从电镀、电解应用了解电能可以用了解电能可以转化为化学能转化为化学能得到结论：得到结论： 原电池将化
4、学原电池将化学 能转化为电能能转化为电能应用：自制应用：自制 简易电池简易电池拓展：化学电源拓展：化学电源 化化学学能能与与电电能能的的转转 化化第三单元第三单元特点特点 ：从社会热点问题从社会热点问题-能源紧缺与洁净能源开能源紧缺与洁净能源开发发-引出课题，综合已有知识，通过讨论分析了引出课题，综合已有知识，通过讨论分析了解解太阳能、生物质能的利用方式太阳能、生物质能的利用方式，了解，了解氢能的获得氢能的获得与利用途径。与利用途径。一、专题2教材分析 -第四单元教材内容当代面临的化石当代面临的化石燃料与能源问题燃料与能源问题自然界、人类怎自然界、人类怎样利用太阳能样利用太阳能氢能的氢能的获得
5、与获得与利用途利用途径径生物质能利生物质能利用的途径用的途径认识化认识化学科学科学在能源学在能源开发中的开发中的作用作用太太阳阳能能、生生物物质质能能、氢氢能能的的利利用用第四单元第四单元一、专题2教材分析 -教材内容总评编写思路：编写思路：教材首先从动力学的角度简单分教材首先从动力学的角度简单分析了化学反应的快慢和反应的限度，然后从析了化学反应的快慢和反应的限度，然后从热力学的角度简述化学反应中的能量变化，热力学的角度简述化学反应中的能量变化，并结合化学能与电能相互转化，联系新能源并结合化学能与电能相互转化，联系新能源的开发和利用，阐述了能源科学发展与化学的开发和利用，阐述了能源科学发展与化
6、学学科的关系。学科的关系。 一、专题2教材分析 -教材内容总评内容特点：内容特点：教材从生产、生活事例出发，通过教材从生产、生活事例出发，通过实验探究，帮助学生了解化学反应的速率、限实验探究，帮助学生了解化学反应的速率、限度，反应中的能量转化及其应用。度，反应中的能量转化及其应用。化学反应化学反应与能量的转化与能量的转化的教学，不仅承担着本专题具的教学，不仅承担着本专题具体化学知识的教学任务，还具有整合、发展学体化学知识的教学任务，还具有整合、发展学生对化学反应认识的作用。通过本专题的学习，生对化学反应认识的作用。通过本专题的学习，学生将初步能够从宏观与微观、定性与定量、学生将初步能够从宏观与
7、微观、定性与定量、快慢与限度、本质与现象、积极应用与负面影快慢与限度、本质与现象、积极应用与负面影响、能量转化等方面，多角度、多层面地认识响、能量转化等方面，多角度、多层面地认识化学反应化学反应-促进学生对物质变化的完整认促进学生对物质变化的完整认识。识。 一、专题2教材分析 -教材内容总评对物质变化的认识:-与化学反应原理（选修）的关系 本专题主要内容 化学反应原理中相关知识第一单元化学反应速率化学反应的限度 化学反应速率表示方法；浓度、压强、温度、催化剂及其它因素对化学反应速率的影响。化学反应方向的判断；化学平衡状态；化学平衡常数；浓度、压强、温度对化学平衡的影响。 第二单元化学反应中的热
8、量变化燃料燃烧释放的热量 化学反应的焓变；反应热的测量与计算。 能源的充分利用。 第三单元化学能转化为电能化学电源电能转化为化学能 原电池的工作原理（半电池反应，电池反应）。化学电源（介绍常见化学电池的工作原理）电解池的工作原理及应用 第四单元太阳能的利用生物质能的利用氢能的开发与利用 无一、专题2教材分析 -教材的地位与作用 1 1、本专题内容主要分为两个部分化学反应与本专题内容主要分为两个部分化学反应与能量、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理能量、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科重要的范畴，是化学学科重要的原理性知识原理性知识之一，也是深之一，也是深入认识和理解化
9、学反应特点和进程的入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识入门性知识。同时，本专题内容又是在社会生产、生活和科学研同时，本专题内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛究中有广泛应用的知识应用的知识，是对人类文明进步和现代，是对人类文明进步和现代化发展有化发展有重大价值的知识重大价值的知识，与我们每个人息息相关。，与我们每个人息息相关。化学能对人类的化学能对人类的重要性重要性和化学反应速率、限度及其和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的条件控制对化学反应的重要性重要性，决定了本专题学习，决定了本专题学习的重要性。的重要性。 重要知识 承上启下体会价值一、专题2教材分析 -教材的地位与作
10、用 2 2、在初中、在初中科学科学中，从燃料的角度初步学习了中，从燃料的角度初步学习了“化学与能源化学与能源”的一些知识，在选修模块的一些知识，在选修模块“化学化学反应原理反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、化学反度比较系统深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。本专题内容既是对初应速率和化学平衡的原理。本专题内容既是对初中自然科学相关内容的中自然科学相关内容的提升与拓展提升与拓展，又是为选修，又是为选修“化学反应原理化学反应原理”奠定奠定必要的基础必要的基础。 一、专题2教材分析 -教材的地位与作用 3
11、 3、通过化学能与热能、电能的相互转化及其、通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的和开发新能源中的作用与贡献作用与贡献有初步认识；通过有初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生将对化学的新型化学电源开发利用的介绍，学生将对化学的实用性和创造性实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的讨论，学生对速率和限度的讨论，学生对化学反应的条件化学反应的条件将从将从原理上加深认识。这些都会增进学生对化学科学原理上加深认识。这些都会增进学生对化学科学的的兴趣与情感兴
12、趣与情感，体会化学学习的价值。，体会化学学习的价值。 二、专题2教学要求解读 总体情况：总体情况： 课课程程标标准准关关于于化化学学反反应应能能量量及及化化学学反反应应速速率率与与限限度度的的内内容容在在初初中中自自然然科科学学、高高中中必必修修模模块块和和选选修修模模块块中中均均有有安安排排，既既有有学学习习的的阶阶段段性性，又又有有必必修修、选选修修的的层层次次性性，在在具具体体内内容容上上前前后后还还有有交交叉叉和和重重叠叠，学学生生概概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。 根据课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，根据课程标准，关于化学反应
13、中能量变化的原因，在此只指出了化学键的断裂和形成是其主要原因，并在此只指出了化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将反应吸收或放出能量归结为反应物的总能量笼统地将反应吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，同时要求知道化学能与生成物的总能量的相对高低，同时要求知道化学能与电能是可以相互转化的，并在生产和生活中有广泛与电能是可以相互转化的，并在生产和生活中有广泛的应用，但不予深究。的应用，但不予深究。 二、专题2教学要求解读 -第一单元教学要求 第一单元第一单元 化学反应速率与反应限度化学反应速率与反应限度基本要求 了解化学反应速率及其简单计算。 认识影响化学反应速率的因
14、素，并能解释有关现象。 认识可逆反应的进行有一定的限度。 知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。 了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 发展要求 知道影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质。从化学反应速率的角度初步理解化学平衡。知道在一定条件下的可逆反应，其反应物和生成物可以在反应体系中共存，理解反应进行有一定的限度，并能解释一些简单的问题。 说明 不宜拓展：比较用不同物质表示的化学反应速率大小。 化学平衡状态的特征和影响化学平衡的因素。 可逆反应有关转化率的计算。 二、专题2教学要求解读 -第一单元教学要求 化学反应速率及其影响因素，是通过实例和实验使学生形成初步的认识，有关计
15、算只要求根据反应速率的表示方法进行简单的求算，不涉及同一反应中不同物质间反应速率的相互换算。外界因素对反应速率的影响是通过实验和生活体验感性地说明的，只要能解释一些简单的问题就可以了，不要求从活化分子、有效碰撞等概念来理解。化学反应的限度虽涉及了反应的“可逆性”及“平衡状态”，但只要知道可逆反应有一定的限度，反应物不能完全转化为生成物，化学平衡状态下化学反应仍在进行，条件改变时，原化学平衡状态会被破坏，并能形成新的平衡，未从原理的、定义的高度予以重点讨论，不要求介绍化学平衡状态的特征和影响平衡的因素。 二、专题2教学要求解读 -第二单元教学要求 第二第二单元元 化学反化学反应中的中的热量量 基
16、本要求 通过生产和生活中的一些实例，了解化学能可以转化为热能、电能、光能等。 通过实验得出吸热反应和放热反应的概念，并从化学反应中反应物的总能量与生成物的总能量的变化理解概念。 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 初步学习热化学方程式的书写，并能进行一些简单的能量变化计算。 了解提高燃料的燃烧效率的方法，合理利用化石燃料，减少燃料对环境的污染，认识开发高能清洁燃料的重要性。 发展要求 利用网络等工具进一步认识能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础 初步了解化学键的键能与反应中能量变化的关系。 知道可逆反应中正、逆反应能量变化之间的关系。 说明 不宜拓展：燃烧热、中和热等概念。 盖斯定律。二、专题2教学要求解读 -第二单元教学要求 认识化学反应的能量变化并不等同于化学反应中热量的释放与吸收。化学反应中的能量变化可以不同的形式呈现-热、光、电等。 对于化学反应中能量的变化从下列四个方面来要求：理解反应物总能量和生成物总能量变化与吸热反应和放热反应的关系；知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因；能用化学键的键能计算化学反应中能量的变化；根据可逆反应
