應(yīng)用反應(yīng)熱——航天主題的反應(yīng)熱計(jì)算“熱”化學(xué)助夢航天——化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)課標(biāo)解讀教材分析01目標(biāo)分析03教學(xué)設(shè)計(jì)04學(xué)情分析02目錄課標(biāo)解讀教材分析01內(nèi)容要求學(xué)業(yè)要求1.理解一個(gè)核心內(nèi)容——在理解熱化學(xué)方程式的意義、蓋斯定律的基礎(chǔ)上進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算；2.掌握一個(gè)重點(diǎn)——能依據(jù)熱化學(xué)方程式、蓋斯定律等進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算。1.能進(jìn)行反應(yīng)焓變的簡單計(jì)算，能運(yùn)用反應(yīng)焓變合理選擇和利用化學(xué)反應(yīng)。2.能分析能源的利用對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展的影響，能綜合考慮化學(xué)變化中的物質(zhì)變化和能量變化來分析、解決實(shí)際問題。課標(biāo)解讀課標(biāo)解讀學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求1-2能說明化學(xué)變化中的質(zhì)量關(guān)系和能量轉(zhuǎn)化。（變化觀念與平衡思想）3-2能定量分析化學(xué)變化的熱效應(yīng)。（變化觀念與平衡思想）3-4能結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)際問題情境說明化學(xué)變化中能量轉(zhuǎn)化的重要應(yīng)用。（科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任）4-1能從宏觀與微觀、定性與定量等角度對(duì)物質(zhì)變化中的能量轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析和表征。（宏觀辨識(shí)與微觀探析，證據(jù)推理與模型認(rèn)知）4-4能運(yùn)用化學(xué)原理和方法對(duì)解決生產(chǎn)和生活中的熱點(diǎn)問題提出創(chuàng)造性的建議。（科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任）教材分析本節(jié)課是高中化學(xué)2019人教版選擇性必修一第一章第二節(jié)第二課時(shí)內(nèi)容。本課時(shí)主要內(nèi)容為根據(jù)熱化學(xué)方程式、蓋斯定律等計(jì)算反應(yīng)熱。重點(diǎn)在于幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固概念、理解熱化學(xué)方程式的實(shí)際意義、應(yīng)用蓋斯定律、通過計(jì)算體會(huì)反應(yīng)熱在化工生產(chǎn)和科技生活的重要意義。學(xué)情分析02學(xué)情分析障礙點(diǎn)已有知識(shí)能力提升點(diǎn)1.學(xué)生在第一節(jié)中學(xué)習(xí)了反應(yīng)熱、燃燒熱的概念和熱化學(xué)方程式及其書寫2.學(xué)生在第二節(jié)第一課時(shí)中學(xué)習(xí)并理解了蓋斯定律，初步掌握了根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法。綜合利用所學(xué)知識(shí)定量解決實(shí)際生產(chǎn)中的能量問題。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠通過多種途徑從定量的角度分析反應(yīng)熱，并解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題。目標(biāo)分析03課時(shí)目標(biāo)1.通過對(duì)長征系列火箭推進(jìn)劑燃料燃燒反應(yīng)熱的計(jì)算，形成基于燃燒熱、化學(xué)鍵鍵能及熱化學(xué)方程式對(duì)反應(yīng)熱進(jìn)行計(jì)算的認(rèn)知模型。2.通過對(duì)三種燃料組合對(duì)比的討論過程，建立從定量角度解決實(shí)際問題的思維模型并深化對(duì)熱化學(xué)方程式意義的理解。3.通過對(duì)氫氣燃料的不同制法的相關(guān)計(jì)算和分析，加深對(duì)蓋斯定律的應(yīng)用，體會(huì)反應(yīng)熱的計(jì)算在化工領(lǐng)域的重要意義，進(jìn)一步增強(qiáng)綠色化學(xué)的意識(shí)。評(píng)價(jià)目標(biāo)1.通過對(duì)長征系列火箭燃料燃燒反應(yīng)熱的分析和計(jì)算，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)反應(yīng)熱計(jì)算的認(rèn)知水平。2.通過定量對(duì)燃料組合優(yōu)勢的討論和點(diǎn)評(píng)，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)于反應(yīng)熱定量研究的意義的理解水平。3.通過對(duì)燃料氫氣制備過程中反應(yīng)熱的分析和計(jì)算以及對(duì)氫氣來源的認(rèn)識(shí)，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的能力水平并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。教學(xué)設(shè)計(jì)04情境線任務(wù)線活動(dòng)線知識(shí)線素養(yǎng)線以長征系列火箭推進(jìn)劑的實(shí)際應(yīng)用為載體，掌握有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。任務(wù)一：從不同角度計(jì)算火箭推進(jìn)劑燃料燃燒的反應(yīng)熱，對(duì)比燃料的優(yōu)劣活動(dòng)1.了解我國火箭推進(jìn)劑燃料的發(fā)展歷程活動(dòng)2.依據(jù)煤油主要成分C12H26的燃燒熱計(jì)算反應(yīng)熱活動(dòng)3.依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算H2(g)在O2(g)中燃燒生成H2O(g)時(shí)的反應(yīng)熱活動(dòng)4.依據(jù)所給信息寫出偏二甲肼和四氧化二氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式活動(dòng)5.小組討論，從能量角度對(duì)比以上三組推進(jìn)劑燃料依據(jù)燃燒熱進(jìn)行計(jì)算依據(jù)化學(xué)鍵鍵能進(jìn)行計(jì)算依據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算宏觀辨識(shí)與微觀探析變化觀念與平衡思想任務(wù)二：依據(jù)蓋斯定律計(jì)算制氫相關(guān)的反應(yīng)熱活動(dòng)6.依據(jù)蓋斯定律獲得甲烷分解生成碳和氫氣的反應(yīng)熱活動(dòng)7.分析分解水制氫的圖象問題活動(dòng)8.了解氫氣燃料的來源，體會(huì)能源的開發(fā)利用依據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算依據(jù)圖象進(jìn)行計(jì)算證據(jù)推理與模型認(rèn)知科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任教學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)一：多角度計(jì)算燃料燃燒的反應(yīng)熱活動(dòng)1：了解我國火箭推進(jìn)劑燃料的發(fā)展歷程老長征系列新時(shí)代長征系列老長征系列均以偏二甲肼/四氧化二氮為主要推進(jìn)劑，其中長征二號(hào)和四號(hào)主要發(fā)射近地軌道，長征三號(hào)主要負(fù)責(zé)中高軌道和高軌，其額外攜帶了液氫/液氧推進(jìn)劑。提升運(yùn)力長征五號(hào)和長征七號(hào)是未來中國航天發(fā)射的主力型號(hào)，以煤油/液氧為主要推進(jìn)劑，其中長征五號(hào)為重型火箭，它的推進(jìn)劑由煤油/液氧和液氫/液氧組合使用。任務(wù)一：多角度計(jì)算燃料燃燒的反應(yīng)熱活動(dòng)2：依據(jù)煤油主要成分C12H26的燃燒熱計(jì)算反應(yīng)熱問題①：（1）回憶燃燒熱的概念是什么？（2）煤油的主要成分C12H26的燃燒熱ΔH=-8075kJ·mol-1，表示的含義是什么？（3）25℃，101kPa，10gC12H26充分燃燒放出多少熱量？（4）能否總結(jié)出依據(jù)燃燒熱計(jì)算反應(yīng)熱的模型（計(jì)算公式）？Q=n×|ΔH|任務(wù)一：多角度計(jì)算燃料燃燒的反應(yīng)熱活動(dòng)3：依據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算H2(g)在O2(g)中燃燒生成H2O(g)時(shí)的反應(yīng)熱問題②：依據(jù)所給鍵能計(jì)算1molH2(g)和0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(g)時(shí)的反應(yīng)熱ΔH=？化學(xué)鍵H-HH-OO=O鍵能/（kJ·mol-1)436463495ΔH=反應(yīng)物的總鍵能－

生成物的總鍵能任務(wù)一：多角度計(jì)算燃料燃燒的反應(yīng)熱問題③：已知1mol液態(tài)偏二甲肼（C2H8N2)與足量液態(tài)四氧化二氮反應(yīng)，生成二氧化碳、氮?dú)夂退魵?，放?550kJ的熱量。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式?；顒?dòng)4：依據(jù)所給信息寫出偏二甲肼和四氧化二氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式【課時(shí)目標(biāo)1】通過對(duì)長征系列火箭推進(jìn)劑燃料燃燒反應(yīng)熱的計(jì)算，形成基于燃燒熱、化學(xué)鍵鍵能及熱化學(xué)方程式對(duì)反應(yīng)熱進(jìn)行計(jì)算的認(rèn)識(shí)模型?！驹u(píng)價(jià)目標(biāo)1】診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)反應(yīng)熱計(jì)算的認(rèn)知水平1分2分3分能寫出相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式能夠?qū)懗鲇?jì)算過程中需要用到的公式能求算出最終結(jié)果并總結(jié)從不同角度求算反應(yīng)熱的方法推進(jìn)劑C2H8N2(l)+N2O4(l)C12H26(l)+O2(g)H2(g)+O2(g)1mol燃料燃燒的反應(yīng)熱(kJ·mol-1)-2550-8075-242.5單位質(zhì)量(1g)推進(jìn)劑燃燒釋放的熱量(kJ)釋放相同熱量(如1000kJ)所需推進(jìn)劑的質(zhì)量(g)【拓展】計(jì)算該火箭的比沖（Isp=ve/g）燃燒產(chǎn)物任務(wù)一：多角度計(jì)算燃料燃燒的反應(yīng)熱活動(dòng)5：小組討論，從能量角度對(duì)比三組推進(jìn)劑燃料問題④：三組燃料哪一組更有優(yōu)勢？從實(shí)際角度出發(fā)對(duì)比的思路是什么？【課時(shí)目標(biāo)2】通過對(duì)三種燃料組合對(duì)比的討論過程，建立從定量角度解決實(shí)際問題的思維模型并深化對(duì)熱化學(xué)方程式意義的理解?！驹u(píng)價(jià)目標(biāo)2】診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)于反應(yīng)熱定量研究的意義的理解水平1分2分3分能知道從單位質(zhì)量的角度探究實(shí)際生產(chǎn)中的問題能夠依據(jù)熱化學(xué)方程式求算出釋放相同熱量所需燃料的質(zhì)量能夠從更多角度（如比沖等）綜合分析不同燃料的優(yōu)劣任務(wù)二：計(jì)算制氫相關(guān)的反應(yīng)熱活動(dòng)6：依據(jù)蓋斯定律獲得甲烷分解生成碳和氫氣的反應(yīng)熱問題⑤：焦炭與水蒸氣反應(yīng)、甲烷與水蒸氣反應(yīng)均是工業(yè)上制取氫氣的重要方法，這兩個(gè)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式分別為：甲烷高溫分解也可以獲得H2，試計(jì)算該反應(yīng)③CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH1=+131.5kJ·mol-1②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH2=+205.9kJ·mol-1方法一：虛擬路徑法ΔH反應(yīng)熱相同多步完成一步完成方法二：加合法③=②-①任務(wù)二：計(jì)算制氫相關(guān)的反應(yīng)熱活動(dòng)7：分析蓋斯定律相關(guān)圖象問題問題⑥：以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水制氫流程如圖。已知?dú)錃馊紵裏帷鱄=-286kJ/mol，△H3為

?！菊?qǐng)分析解題思路】深化反應(yīng)熱在制氫中的應(yīng)用任務(wù)二：計(jì)算制氫相關(guān)的反應(yīng)熱活動(dòng)8：了解氫氣的來源化學(xué)對(duì)環(huán)境、社會(huì)的影響和價(jià)值【課時(shí)目標(biāo)3】通過對(duì)氫氣燃料的不同制法的相關(guān)計(jì)算和分析，加深對(duì)蓋斯定律的應(yīng)用，體會(huì)反應(yīng)熱的計(jì)算在化工領(lǐng)域的重要意義，進(jìn)一步增強(qiáng)綠色化學(xué)的意識(shí)。【評(píng)價(jià)目標(biāo)3】診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的能力水平并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平1分2分3分能知道蓋斯定律的適用條件并理解蓋斯定律的概念，能了解氫氣的來源能夠運(yùn)用蓋斯定律的兩種方法計(jì)算反應(yīng)熱，能夠?qū)θN制氫方法做出評(píng)價(jià)能夠靈活運(yùn)用蓋斯定律解決圖象等較復(fù)雜問題，能對(duì)氫燃料的發(fā)展提出創(chuàng)造性的建議認(rèn)知進(jìn)階初

識(shí)理

解

升

華

通過之前學(xué)習(xí)的燃燒熱、熱化學(xué)方程式等概念能對(duì)燃料燃燒的反應(yīng)熱進(jìn)行簡單計(jì)算。

通過對(duì)比不同燃料的反應(yīng)熱，更深入地理解熱化學(xué)方程式的意義，進(jìn)一步培養(yǎng)定量分析實(shí)際問題的意識(shí)。

通過蓋斯定律計(jì)算制備燃料氫氣的反應(yīng)熱，加強(qiáng)對(duì)理論的應(yīng)用，體會(huì)計(jì)算反應(yīng)熱對(duì)于化工生產(chǎn)的重要意義，并通過燃料氫氣的來源樹立科學(xué)與環(huán)保意識(shí)。板書設(shè)計(jì)：反應(yīng)熱的計(jì)算依據(jù)燃燒熱進(jìn)行計(jì)算依據(jù)鍵能進(jìn)行計(jì)算ΔH=反應(yīng)物的總鍵能－

生成物的總鍵能依據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算依據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算板書設(shè)計(jì)作業(yè)設(shè)計(jì)：【課后作業(yè)】本節(jié)課我們計(jì)算了氫氣在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱，如果要計(jì)算液氫-液氧推進(jìn)劑反應(yīng)生成液態(tài)水的熱效應(yīng)，還需要哪些變化過程的ΔH？請(qǐng)課后自行設(shè)計(jì)路徑，查閱資料找到數(shù)據(jù)，完成計(jì)算。反應(yīng)ΔH已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)-241.8？？？？？？計(jì)算H2(l)+1/2O2(l)=H2O(l)？評(píng)價(jià)目標(biāo)素養(yǎng)功能及水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（劃分三個(gè)層次，隨著分?jǐn)?shù)增加，標(biāo)準(zhǔn)也提高）評(píng)價(jià)方式1.診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)反應(yīng)熱計(jì)算的認(rèn)知水平素養(yǎng)1宏觀辨識(shí)與微觀探析1分2分3分對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行展示能寫出相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式能夠?qū)懗鲇?jì)算過程中需要用到的公式能求算出最終結(jié)果并總結(jié)從不同角度求算反應(yīng)熱的方法2.診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)于反應(yīng)熱定量研究的意義的理解水平素養(yǎng)2變化觀念與平衡思想能知道從單位質(zhì)量的角度探究實(shí)際生產(chǎn)中的問題能夠依據(jù)熱化學(xué)方程式求算出釋放相同熱量所需燃料的質(zhì)量能夠從多角度（如比沖等）綜合分析不同燃料的優(yōu)劣對(duì)小組成果進(jìn)行匯報(bào)展示評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)（水平2）能運(yùn)用化學(xué)計(jì)量單位定量分析化學(xué)變化及其伴隨發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化（水平3）能運(yùn)用化學(xué)符號(hào)和定量計(jì)算等手段分析物質(zhì)化學(xué)變化和伴隨發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系評(píng)價(jià)目標(biāo)素養(yǎng)功能及水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（劃分三個(gè)層次，隨著分?jǐn)?shù)增加，標(biāo)準(zhǔn)也提高）評(píng)價(jià)方式3.診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的能力水平并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平素養(yǎng)3證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)5科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任1分2分3分對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行展示