鲁教版化学选修4《化学反应原理》教材分析 鲁科版
鲁科版化学选修4《化学反应的热效应》教学设计(第一课时)
鲁科版化学选修《化学反应原理》《化学反应的热效应》教学设计（第一课时）孙凤香济南市第三中学一、教学内容：鲁科版化学选修《化学反应原理》第一章第一节化学反应的热效应二、教材分析：本节教材主线：化学反应中会伴随着能量变化（反应热）→如何测定化学反应中的热效应（反应热的测定）→如何定量描述化学反应的热效应（热化学方程式、反应焓变）→如何计算化学反应的热效应（盖斯定律）三、学生分析：通过初中化学和高中化学必修模块的学习，学生已知道化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，认识到化学键的改变必然伴随着能量变化，化学能量可以与其他形式的能量相互转化。
这为本节学习奠定了较好的基础。
高中生较强的独立性和成熟感，渴望自己的能力得到同学和老师的承认，把学生视为教学活动的起点和归宿。
四、教学目标：[知识与技能目标]：1、了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2、了解化学能与热能的相互转化，了解反应热与焓变的含义。
3、了解热化学方程式的含义。
4、通过查阅资料理解能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
[过程与方法目标]：热力学处理问题时采取宏观的方法，不需要知道其变化的细节，而只需要知道其始态和终了状态。
[情感态度与价值观目标]：使学生从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，并进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣。
五、教学过程：[新课引入]：[讲述]：1、各种燃料的化学能在燃烧过程中转化为热能，给人类社会提供了巨大能量，保证了人类社会不断发展和进步。
2、现在人们使用的煤、石油、天然气等主要能源面临着日渐枯竭的危险，同时这些能源的大量使用又带来严重的环境污染问题。
3、化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。
因此，研究化学，不仅要研究化学反应中的物质变化，还要研究伴随着物质变化而发生的能量变化。
所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分是化学能和热能之间的转化，化学反应所释放的热量是日常生活和工农业生产所需能量的主要来源，人们应该对化学反应的能量变化有定量的了解。
鲁科版高中化学选修四--化学反应原理全册学案
K -1【学习目标】1、理解反应热和焓的含义。
2、理解测量反应热的实验原理。
第一章 化学反应中的能量转化第 1 节 化学反应的热效应3、掌握热化学方程式的书写和焓变的计算 【教学策略】 授课时数： 1 课时教学重点：反应热、焓变、热化学方程式。
教学难点 ：热化学方程式的书写和焓变的计算。
【知识梳理】1、反应热： 概念 ： 符号：2、理论计算反应的反应热：化学反应的实质：旧键和新键，前者热量，后者热量。
故一个反应是吸热反应还是放热反应，就取决于断键吸收的热量多，还是形成新键放出的热量多。
需要用这些键的键能计算，以H 2 与 Cl 2 反应生成 HCl 为例分析。
分析：已知 H － H 、 Cl － Cl 、H － Cl 键的键能分别为 436kJ/mol 、243kJ/mol 、 431kJ/mol ，反应方程式为： H 2＋ Cl 2＝ 2HCl 。
由反应知每 1molH 2、1molCl 2 反应生成 2molHCl 。
1molH 2、1molCl 2 的化学键断裂时吸收的总能量为： Q 吸＝ 1mol ×436kJ/mol ＋ 1mol ×243kJ/mol ＝ 679kJ 。
生成 2molHCl 放出的热量为： Q 放＝ 2mol ×431kJ/mol ＝862kJ 。
可知，放出的热量大于吸收的热量。
该反应为放热反应，共放出热量： 862kJ － 679kJ ＝183kJ 。
3、测反应的反应热：用量热计进行测定，如下图为简易量热计示意图，测定方法是：反应物溶液加入量热计内筒并迅 速混合、搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值，利用公式： Q ＝－ c(T 2－ T 1)计算，式中 c 为体系的热容。
热容：当物质吸收热量使温度每升高1K 所吸收的热量称为该物质的热容，用符号c 表示，单位是 J ·K -1。
单位质量的物质的热容称为比热容，简称比热，单位是 J ·K -1·g -1。
鲁科版选修4化学反应原理
教学程序 第一环节 探究电解原理
（阅读）课本P12，电解、电解池 （引导学生归纳） 1、电解的概念和电解池的概念及组成。 2、阴、阳极的判断及阴、阳极发生的半反应。写出电极反应 式及总反应式
教材分析
2、教学目标 （1）知识与技能 ①通过对氯化铜溶液和氯化钠溶液电解体系的分析，使学生了 解电解的概念、电解池形成的基本条件，能正确判断电解池的 阴极和阳极，能结合离子的放电顺序正确书写电极反应式和电 解化学方程式； ②通过活动探究，培养学生的动手实验能力、观察能力和分析 能力； （2）过程与方法 体验实验探究的过程，利用氧化还原理论对实验现象进行分析、 推理，在实验探究与交流活动中，训练学生的实验能力、思维 能力，以及分析处理信息的能力。 （3）情感态度与价值观 通过有关化学史、化学实验，体会化学的魅力，激发探究欲望。 在实验探究、交流研讨过程中，学生化学学习能力和合作品质 得到有效提高。
总反应式：2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑
氯化铜溶液（Cu2+、H+ 、 Cl－、OH－） 阴极：Cu2++2e－=Cu 阳极：2Cl－－ 2e－ = Cl2↑ 总反应式：CuCl2＝Cu+Cl2↑
从微观层面更深入解释电解原理，分散难点，将电解 原理进行及时巩固，
教学程序
1 探究电解原理 2 探究离子放电顺序 3 知识巩固 学以致用 4 小结 5 作业（知识提升）
鲁科版 选修4 《化学反应原理》
电能转化为化学能 ——电解
教材分析 教法与学法指导 教学程序设计
【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案：第1章章节复习及练习讲评(第1课时)
章节复习及练习讲评知识与能力：1.建立化学反应中能量变化的观点，了解吸热反应和放热反应，并会正确书写热化学方程式；2.学会利用题目中所提供的信息，对电解池、原电池等电解原理实际应用的电极材料和电极反应式判断和书写；3.解决好电子转移的关系来完成电解有关计算。
过程与方法：通过知识点的简单回顾，以及考点的归纳分析，进一步在练习上加深对知识点的认识，在讲评中强化一些概念和多增加一些注意点，以协助和补充对课本内容的理解和掌握。
然后通过抓主干去枝叶来拓展思维，在头脑这高层领域里对知识点的有新的认识。
情感态度与价值观：养成循序渐进的思维历程，在研究和探讨中激发起学习的兴趣。
课型：练习研讨课教学重难点：旨在让学生了解考点以及对练习的把握，如何能够将知识融会贯通，在解决问题的过程中能够积极开动脑筋。
课时安排：2课时教学过程：（第一课时）【考点归纳】本章教科书以“能量转化”为主线，首先学习了通过实验测定方法和理论方法来定量描述化学反应的热效应，然后学习了化学能与电能相互转化的两种具体形式：一是电能转化为化学能—电解；二是化学能转化为电能—电池。
（一起阅读P26--27）【考点一】化学反应的热效应1.建立化学反应中能量变化的观点，了解吸热反应和放热反应2.书写热化学方程式应注意的问题【考点二】电解原理极其应用1.电解池判断2.电极反应3.电解有关计算的方法规律【考点三】原电池工作原理极其应用1.原电池判断2.电极反应3.化学电源【题1】下列各项与反应热的大小无关的是（D）A.反应物的状态B.生成物的状态C.反应物的多少D.表示反应热的单位【解析】反应热指化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热。
反应热与反应物的物质的量成正比。
与物质状态有关，与表示反应热的单位无关。
【题3】已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（A）A.2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ•mol-1B.C2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-2b kJ•mol-1C.2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ•mol-1D.2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=b kJ•mol-1【解析】放热反应中ΔH <0，所以B、D错误。
鲁科版选修4化学反应原理
教学程序 第一环节 探究电解原理
（阅读）课本P12，电解、电解池 （引导学生归纳） 1、电解的概念和电解池的概念及组成。 2、阴、阳极的判断及阴、阳极发生的半反应。写出电极反应 式及总反应式
教学程序 第二环节 探究离子放电顺序
（阅读探究）课本P14资料在线：离子放电顺序
用实验结论和预测的认知冲突，提起学生探究的欲望。 学生带着探究目的阅读。
（学生归纳）1、离子阴、阳离子放电顺序及原因。 放电顺序： 阴极：阳离子得电子顺序： Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe>Mg2+>Na + >Ca2+> K + 阳极：阴离子失电子顺序： Cu>Hg >Ag>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>（ NO3－、SO42－ 等含氧酸根）
以化学史为契机， 感悟化学的魅力。
及时巩固电解原理，并渗透可利用电解原理冶炼金属。
教学教程学序程第序二第环二节环探节究探离究子离放子电放顺电序顺序
（设疑）若电解氯化钠溶液是否产生一样的结果？ （演示）以石墨为电极材料，电解食盐水，并检验产物。
NaCl溶液
变“要我接受”为 “我要验证”，学生 有目的地进行观察。
从学生熟悉的解释出发建立探究氛围。
教学程序 第一环节 探究电解原理
（学生分组实验）以石墨为电极材料，给CuCl2溶液通电， 并用淀粉碘化钾试纸检验产生的气体。
选修4 化学反应原理教材分析94 选修4 化学反应原理
重难点分析： 教学重点：化学反应中的能量变化，
热化学方程式的书写 教学难点：焓变，ΔH 的“+”与“―”，
热化学方程式的书写
知识要点 焓变 反应热
❖ 定义：在化学反应过程中放出或吸收的热 量,通常叫做反应热 。
❖ 符号：用△H表示。 ❖ 单位：一般采用kJ/mol。 ❖ 反应热数值: 计算或实验测量
确进行反应热的计算。
6.教学方式与教学方法分析
6.1 运用启发和问题驱动方式，引导学生自主探究
建议从学生已有的相关知识和生活经验出 发，尽量调动学生利用已有的知识来学习新的 内容，可采用讲授与讨论相结合的方法进行， 注意尽量采用启发和问题驱动方式。如可从家 庭使用煤气、液化石油气、煤、“化学暖炉”、 “热敷袋”等入手创设情境进行讨论。尽可能 引导学生自主学习、合作学习。
5. 重难点分析
本章教学重点：
1．了解化学反应中的能量变化与化学键 断裂和形成间的关系。
2．认识热化学方程式的涵义，能正确书 写热化学方程式并能利用热化学方程 式进行简单计算。
3．了解燃烧热的概念及限定条件。 4．了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律
进行有关反应热的简单计算。
本章教学难点：
1．熟悉ΔH的“+”与“-”的运用，能正 确书写热化学方程式。 2．对燃烧热的概念及限定条件的理解。 3．对盖斯定律涵义的理解，用盖斯定律正
应热H。
3．能说出常见的能量转化形式。 4．认识热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式 并利用热化学反应方程式进行有关反应热的简单计算。 5．理解燃烧热的概念---认识燃烧热是一种应用较广的 反应热，认识燃烧热的限定条件。 6．了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热 的简单计算。
反应原理教材分析
速率
与《化学1》《化学2》的联系
只要求理解化学反应有一定的限度，即达到化学平衡状态，不要求化学平衡状态的特征和平衡移动规律
定量描述化学反应的限度，化学平衡的特征，会用平衡移动规律解决相关问题
能用化学平衡移动原理分析水溶液中的平衡体系
注重知识发展的阶段性与连续性
注重与大学内容的衔接； （焓变、熵变、化学反应的方向、沉淀溶解平衡）
注重与必修内容的衔接； （原电池、电解池、化学反应速率和限度）
注重模块内部内容的衔接 （反应焓变→反应方向的判据→化学平衡移动→溶液中的离子平衡，如电离平衡、水解平衡、溶解平衡等）
关注核心知识与STS内容的整合
原电池工作原理（电极反应）
问题线索
以观念建构为本的教学
1
电解质溶液中发生氧化还原反应，才可能形成原电池； 电极材料要参与电极反应；
2
形成原电池后会发生氧化还原反应； 电极材料不一定参加电极反应
5
认知脉络
4
电池（原电池）是将化学能转化成电能的装置
3
电流是怎样产生的？
如何将化学能转化成电能。
电极与电极材料； 电流的产生：产生电势差—发生反应—持续电流
化学反应的热效应 化学能与电能的转化 金属的腐蚀与防护
化学反应的速率 化学反应的方向 和限度 化学平衡的移动
弱电解质的电离平衡 溶液酸碱性 盐类的水解 沉淀溶解平衡
《化学反应原理》的核心知识结构
注重科学性，并突出新思想、新内容 现代科学的发展使一些经典原理的含义或应用发生了质的变化，应尽量避免内容在科学性上与现代科学脱节；
第一单元 化学反应速率
鲁科版高中化学教材分析
力 学
定量描述：化学平衡常数
限
度
平衡转化率
应
共 同
条 件 的
优
学
反
应
化
学
影响因素：T 、c 、P
化学反应速率有差别：
化 影 响
工
动速
反应历程、基元反应
业
பைடு நூலகம்
力 率 定量描述：化学反应速率
学
影响因素： c 、T、催化剂
合 成 氨
教材栏目介绍
多样化的栏目使得教材内容丰富多彩
联想·质疑
基
活动·探究
本
要
观察·思考
求
栏 目
交流·研讨
迁移·应用
本章自我评价
方法导引
提
历史回眸 一 般
资料在线 资
高 要 求 栏
化学前沿 料
目
化学与技术 身体内的化学
追根寻源 拓展视野
较深入
学海无涯 *内容 更深入
方法导引
一般资料性栏目
较深入分析问题、较全面拓展知识
更深入的提高内容
电解精 炼铜
电镀
第3节 化学能转化为电能——电池
电解 化学能转化为电能
装置： 原电池
电极反应：
阴极：还原反应 阳极：氧化反应
产生直流电
化学电源
金属腐蚀 （电化学腐蚀）
第二章化学反应的方向、限度与速率
化学反应 判据：反应焓变（△H）
化 学
化方
反应熵变（△S）
反
认 识 化
学 向 影响规律：△H — T△S 热
《化学反应原理》 选修模块的教材编写特点
突出化学是一门实验科学的特点
1.尽可能给学生提供动手实验的机会 2.强调实验对于理论产生的重要性
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2.从分子微观运动看熵与混乱度的关系；
水 Smθ/(J·K-1·mol-1)
s ～16
l ～70
g ～189
v
r
t
水 Smθ/(J·K-1·mol-1)
乙烯 Smθ/(J·K-1·mol-1)
～16(8%) ～54(28%) 119(63%)
～2.6(1%) ～66.5% (30%)
升高温度，对△H>0的反应有利； 降低温度，对△H<0的发应有利； 温度对△H=0的发应应平衡无影响
不从正、逆反应速率相等的角度引入平衡常数
用平衡时正、逆反应的速率相等来引入平衡常数 概念就不得不套用只适用于基元反应的质量作用定律 来处理正、逆反应的速率方程，这是与现代化学反应 原理相矛盾的。
本教材根据实验总结、概括出经验平衡常数概念 顺理成章地引出了中学教材要求的经验平衡常数 （不是热力学平衡常数），避开了上述矛盾。
150.5 (69%)
3.摩尔熵变的规律； (1)同一物质在不同状态，Sm(g)>Sm(l)>Sm(s) (2)同类物质，摩尔质量越大，Sm值越大 (3)摩尔质量相同的不同物质，结构越复杂Sm值越大 (4)同一物质随温度升高而熵值增大 4.化学反应熵变的计算
熵增加原理与反应方向的判据
1.△H －T △S < 0（两种因素的结合）； 2. △ G =△H －T △S < 0 (T、P)； 3.△G与△Gθ判据的关系及条件 4.由不自发到自发的转变温度
H2O
Δ
r
G
θ m
0
1.反应方向及限度，常温常压下热力学不稳定
2．长期共存，动力学稳定性（趋向平衡的速率）
3．一触即发：烧红的铁丝，铂黑：爆炸。
反应速率与条件
说明：化学反应既有热力学问题（方向、限度）， 又有动力学问题：三方面的内容。
1. 速率及影 响速率的条件 （ 温度、 浓度、 催化剂 ） 2. 反应历程 3. 反应能力与结构的关系
产生直流电
化学电源
金属腐蚀 （电化学腐蚀）
第二章化学反应的方向、限度与速率
化学反应 判据：反应焓变（△H）
化 学
化方
反应熵变（△S）
反
认 识 化
学 热
向 影响规律：△H — T△S
力 学
定量描述：化学平衡常数
限
度
平衡转化率
应
共 同
条 件 的
优
学
反
应
化
学
影响因素：T 、c 、P
化学反应速率有差别：
化 影 响
教材内容体系的 创新性设计
《化学反应原理》的体系结构
第一章 化学反应与能量变化
能量转化
化学能转化为热能 ——反应的热效应
化学能与电能 的相互转化
焓变概念 焓变计算
电能转化为化学能 化学能转化为电能
——电解
——原电池
原理 应用
第1节 化学反应的热效应
化学反应的 热效应
反应热
定量测定
反应的焓变
热化学方程式
高 要 求 栏
化学前沿 料
目
化学与技术 身体内的化学
追根寻源 拓展视野
较深入
学海无涯 *内容 更深入
方法导引
一般资料性栏目
较深入分析问题、较全面拓展知识
更深入的提高内容
需要教师明确的几点知识
提高对熵的认识
1.建立有序与无序的概念； 8枚硬币分布方式：
123456789 正8 7 6 5 4 3 2 1 0 反0 1 2 3 4 5 6 7 8
突出现代化学正在逐步走向定量化的特征
自始至终注意提供定量的信息，并设计了一定数量的 定量计算内容（反应的焓变、平衡常数、平衡转化 率等），给同学们提供有关化学反应定量研究的基 本训练。
合理处理抽象概念
对于一些比较抽象的概念（例如焓变、熵等物理函 数）力求从同学熟悉的事实出发，用浅显的语言， 分析其物理意义。尽量避免繁杂的数学推导或者 不讲过程只端出结论的两种偏颇做法。
工
动速
反应历程、基元反应
业
力 率 定量描述：化学反应速率
学
影响因素： c 、T、催化剂
合 成 氨
创新性举例
第二章 化学反应的方向、限度和速率
第一节
化学反应的方向 共同 影响
把握整体思路 不在概念细节上纠缠
反应焓变
反应熵变
吸热 放热
熵增 熵减
第二节
化学反应的限度 （反应达平衡状态)
化学反应 平衡状态 的建立
突出化学是一门实验科学的特点
*尽可能给学生提供动手实验的机会 *强调实验对于理论产生的重要性 例：平衡常数概念、速率概念都是通过实验数据导出。 *介绍知识时避免将理论绝对化
理论的得出无不源自实验事实，理论的正确性必须 经过实验的检验。
任何理论都存在局限性，都有其应用范围。 任何理论都不能随意使用，不可能放之四海而皆准。
重视知识的框架结构，重在介绍学术思想
不是为了应试而围绕有限的知识点组织素材，而是使知识 点服从于知识的框架结构，并尽可能使同学们多了解 学术思想的形成、演变与发展，从本质上理解这些人 类知识结晶的精髓。
注重知识发展的阶段性与连续性
*注重与必修内容的衔接，尽可能从学生已有的知识 出发，提出问题，让学生带着问题线索进入到新的 学习内容中去。
本教材所介绍的化学反应原理是一些有关化学 反应的基本思想和方法，它们不仅具有理论 意义，而且具有实际价值。
现代科学的发展使一些经典原理的含义或应用 发生了质的变化，本教材尽量避免内容在科 学性上与现代科学脱节，注重科学性，尤其 避免为了“浅出”而随意地、错误地解释概 念，使本教材在科学性上具有相对长的生命 力。
全避开勒夏特原理，从简单的Qc与Kc比较来讨论平衡
的方向，既正确又简洁。
第三节
化学反应速率
反应历程
理 论 基 础
化学反应 速率的定 量描述
影响化学 反应速率 的因素
定量研究基础
温度 浓度 压强 催化剂
将基元反应的概念作为反应速率教学的起点
现存问题：*学生不了解化学反应是如何进行的。 *滥用质量作用定律、碰撞理论 片面解释活化能概念。
第3节 沉淀溶解平衡
平衡常数 （溶度积）
沉淀溶解平衡
沉淀溶解 平衡的移动
沉淀的溶解 沉淀的生成 沉淀的转化
沉淀在水中 建立的一种 化学平衡
利用化学平衡 移动原理分析 沉淀溶解平衡 问题
沉淀溶解平 衡的应用
第4节 离子反应
离子反应 发生的条件
离子发应能否 进行的理论判据
离子反应的应用
生生 生 发
成成 成 生
k A exp Ea RT
ln
k2 k1
Ea R
1 T1
1 T2
3.阿伦尼乌斯公式提出过程的警示； 4.进一步认识“活化能”
第四节
化
提
学
化方
合成氨反应
高
工
学 向 能否自发进行?
生
艺
热 力 学
理
限 度
怎样能促使化学平衡
论
向合成氨方向移动？ 分
产 效 率
适学
定量计算
根据盖斯定律
根据生成焓计 算反应的焓变
第2节 电能转化为化学能——电解
电解 电能转化为化学能
外加直流电
装置： 电解池
电极反应：
阴极：还原反应 阳极：氧化反应
电解熔融 氯化钠
电解食 盐水
电解精 炼铜
电镀
第3节 化学能转化为电能——电池
电解 化学能转化为电能
装置： 原电池
电极反应：
阴极：还原反应 阳极：氧化反应
本教材特意安排了揭示化学反应复杂性的内容： “ 化学反应是怎样进行的”，提出 “反应历程”和“基元反应 ”的概念。这些概念对学生正确地理解有关化学反应速率的若干 问题起到提纲挈领的作用。
只有基元反应层面才能直接应用质量作用定律、才有活 化能确定的物理意义、才能应用碰撞理论、才能认识催 化作用的原理。
重视学习者的参与性
尽可能地启发同学开动脑筋、动手实践，经过理 性思考之后，再做出归纳、介绍理论。避免填鸭 式的知识罗列。
富有张力，适于教师因材施教
教材主体内容保持在普通高中课程标准的基本 要求范围内，使教材适用于学生的主体部分。
在基本要求之上，以提高性栏目或符号“*” 标注形式设计了提高内容，以满足部分学生 的高要求。
宜
工
的
艺
合
流
成
程
化
析
氨
学
高压对设备材质、
动 速 怎样能提高合成氨
加工制造的要求
力 率 反应速率？
温度对催化剂活性
学
的影响
……
为什么N2：H2=1:3时平衡混合物中氨含量最高？ 为什么适当提高P(N2)对合成氨反应速率有利？
NHNH NHNH HNHN HNHN
HHHH HNNH HNNH HHHH
化学反应速率的教学必需建立在基元反应的基础上
1.总反应与基元反应速率方程；
例一：2N2+5O2+2H2O ===
4HNO3 长期共存
Δ
r
G
θ m
698热kJ力·mo学l－不1稳定性K，≈1动01力22 学稳定性（亿万年
）
（没有氧，充满硝酸，没有生命的世界）
Δ例rG二θm ： H22+87k12JO·m2ol2－918K
化学反应 限度的定 量描述
反应条件 对化学平 衡的影响
化学
平衡
平衡常数 转化率 温度 浓度 压强