資源簡介

(共60張PPT)
“酒”駕萬里行
——化學反應的熱效應
年 級：高二年級 學 科：化學（人教版）
單元主題剖析
單元目標設計
學習活動設計
單元作業設計
1
2
3
5
目錄
單元評價設計
4
單元主題剖析
1
“酒”駕萬里行
1、乙醇汽油的使用
乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料。乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源。按照中國的國家標準，乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調和而成。是一種混合物。在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可節省石油資源，減少汽車尾氣對空氣的污染。乙醇屬于可再生能源，它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量。乙醇汽油作為一種清潔輔助燃料，符合中國能源替代戰略和可再生能源發展方向。
2、乙醇汽油的爭議
乙醇汽油主要的缺點，是使用者感覺它比普通汽油動力下降，油耗增加。
3、乙醇汽油的選擇
1
單元主題—情境分析
1
主題內容—課程標準解讀
【內容要求】
1、體系與能量
認識化學能可以與熱能、電能之間相互轉化，能量的轉化遵循能量守恒定律。知道內能是體系內物質的各種能量的總和，受溫度、壓強、物質的聚集狀態的影響。
2、化學反應與熱能
認識化學能熱能相互轉化，恒溫恒壓條件下化學反應的反應熱可以用焓變表示，了解蓋斯定律極其簡單應用
【學業要求】
1.能辨識化學反應中的能量轉化形式，能解釋化學反應中能量變化的本質。
2.能進行反應焓變的簡單計算，能用熱化學方程式表示反應中的能量變化，能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。
3、能綜合考慮化學變化中的物質變化和能量變化來分析解決實際問題。
【教學策略】
1、以乙醇汽油使用為情境，認識反應熱，內能，焓，焓變；
2、以乙醇汽油存在的爭議為情景，宏微分析計算焓變；定量測定中和反應的反應熱的測定遷移到燃燒反應的反應熱的測定進而解釋乙醇汽油動力不足的原因，并掌握反應熱的符號表征，通過普通汽油（以辛烷為例）理解應用蓋斯定律，計算反應熱，進而知道選擇乙醇汽油的原因之一是低碳環保。
3通過“你會選擇給汽車加入乙醇汽油情境”使學生利用化學知識解決能源、環境問題。
化學反應的熱效應
1
主題內容—教材解讀
地位與作用
本單元在初中和必修階段的基礎上進行拓展和提高。通過本章的學習，學生能夠在定性認識化學能與熱能相互轉化的基礎上，從反應熱的測定表示計算等定量角度，深入認識化學反應的熱效應。從微觀角度了解反應熱的實質，同時學生能夠基于內能及內能的變化認識反并進一步感受反應熱在生活，生產和科學研究中的廣泛應用體會，研究反應熱的重要價值。
學習價值
單元重點
從宏微觀角度認識反應熱
定量測定反應熱
熱化學方程式的書寫
蓋斯定律的理解與應用
單元難點
從宏微觀角度認識反應熱
定量實驗模型的建立
蓋斯定律的理解
知識構建價值：從宏微角度定量的認識化學反應物質變化與熱能變化，用化學符號表征化學反應物質變化和能量變化的定量關系，從多個視角計算化學反應的反應熱。
學習方法價值：能完成從定性到定量思維的轉變，從感官認識到理性分析的轉變。
學科情感價值：用化學視角來解決生活生產的能源、環境問題，學以致用，增強社會責任感
1
主題內容—學情分析
1
主題內容—核心知識體系
大概念
核心概念
基本概念
核心知識
1
主題內容—認知進階
課時1反應熱和焓
課時4蓋斯定律及其應用
課時3熱化學方程式和燃燒熱
課時2中和反應反應熱的測定
課時5反應熱的計算
在宏微定性認識反應熱過渡到從宏微角度定量計算反應熱
能夠設計定量實驗，并會處理實驗數據和誤差分析
用化學符號表征物質變化和能量變化的定量關系
理解蓋斯規律，能夠應用蓋斯定律解決問題
會用多種方法計算反應熱，
解決問題：知道從哪些角度、依據什么標準來如合理的選擇燃料
2
單元目標設計
2
單元學習目標和評價目標
1、通過對體系和環境的劃分，明確研究對象，通過反應熱定義的學習，了解反應熱效應的定量描述與反應條件有關。通過反應焓變定義的學習，了解反應熱和反應焓變的關系
2、通過分組實驗，對中和反應的熱效應進行測定。學會數據的收集、處理，通過學生計算的結果與中和熱的數據對比，進行誤差分析。中和熱的定測定，作為高中階段第一個定量測定的實驗，需要多次測定取平均值，去掉誤差較大的數據，體會嚴謹的科學探究精神在自然學科中的重要作用，獲得實驗成功的成就感。
3、通過反應熱化學方程式的學習，了解熱化學方程式的意義
4、通過蓋斯定律的求算反應焓變，了解反映焓變與變化途徑無關，僅與始末狀態有關。
5、通過蓋斯定律、宏觀能量變化、微觀能量變化計算反應熱
學習目標
1、通過對教材的梳理，診斷學生從資料中獲取有用信息的能力。
2、通過對數據的收集及計算，對實驗設計的交流點評，發展學生自主構建定量實驗設計模型水平。
3、通過總結熱化學方程式的書寫方法，理解熱化學方程式的意義，診斷并發展學生對反應熱的定量認識。
4、通過蓋斯定律能夠理解能量變化的規律通過反應熱的計算。
5、能夠從定量角度分析生產生活中選擇燃料的條件。
評價目標
2
課時 學習目標 評價目標
課時1 1、通過視頻了解乙醇燃料，了解反應熱的概念； 2、通過圖示分析乙醇燃燒放熱的原因，從內能和鍵能兩個角度定量認識反應熱構建反應熱的定量認知模型。 1、通過分析乙醇燃燒放熱的原因，診斷并發展學生對反應熱模型的認知水平。
2、通過從內能和鍵能兩個角度定量計算焓變，診斷學生定量計算的能力
課時2 3、通過測定鹽酸與氫氧化鈉反應的反應熱，體會體系和環境的區別，了解反應熱的測定原理；通過根據實驗中測定并記錄的數據計算反應熱，學會定量實驗數據處理的方法。 3、通過測定鹽酸與氫氧化鈉反應的反應熱，診斷并發展學生定量實驗的探究水平，實驗數據處理能力。
課時3 4、通過書寫乙醇、辛烷燃燒的熱化學方程式，理解熱化學方程式的意義；通過分析影響反應熱大小的因素，總結熱化學方程式的書寫規則。 5、通過比較1g乙醇、辛烷反應熱的大小，了解燃燒熱的概念，并能進行相關計算，認識能源在生活中的重要意義。 4、通過書寫熱化學方程式，診斷并發展學生對反應熱影響因素的理解能力。
5、通過比較1g乙醇、辛烷反應熱的大小，感受反應熱在生活中的重要作用，診斷并發展學生對化學學科社會價值的認識水平。
課時學習目標和評價目標
2
課時 學習目標 評價目標
課時4 6、通過思考如何計算碳不完全燃燒時的反應熱，并結合能量守恒定律，發現、理解蓋斯定律，建立蓋斯定律解決問題的思維模型，培養學生運用已有知識去解決實際問題的能力； 7、通過運用蓋斯定律，計算出普通汽油燃燒不充分時所放出的熱量，進行知識遷移應用，讓學生體會蓋斯定律的重要性，提高學生對蓋斯定律的應用能力； 6、通過小組思考、討論、繪制碳不同路徑燃燒生成二氧化碳的焓的變化示意圖，診斷并發展學生應用數據、圖表、符號等方式，定量角度對能量轉化進行分析與表征的能力；
7、通過對蓋斯定律的發現、理解過程，診斷并發展學生進行焓變簡單計算的思維模型；
課時5 8、通過反應熱的相關計算，對比普通汽油與乙醇汽油在放出相同能量時，所釋放二氧化碳等排放物多少，讓學生體會環境保護的重要性與綠色化學的科學態度與社會責任感； 9、通過總結乙醇汽油的優缺點，培養學生辯證看待事物的科學思想；讓學生學會從能量角度，對比和選擇合適的燃料 8、通過蓋斯定律的應用及反應熱的計算，診斷并發展學生綜合考慮化學變化中的物質變化和能量變化來分析解決實際問題的能力及其對化學價值的認識水平；
9、通過對乙醇汽油燃料的討論，診斷學生應用化學視角解決生產生活實際情況的能力
課時學習目標和評價目標
學習活動設計
3
3
學習活動設計
情境線
問題線
活動線
知識線
素養線
評價方式
3
學習活動設計
情境線
問題線
活動線
知識線
素養線
評價方式
單元作業設計
4
4
單元作業設計
教學評一體化的作業設計思路：
1.首先做作業設計規劃：布置分層作業
（鞏固類、診斷類、建構類、拓展類等）。
2.然后設計一個簡單的多維細目表：
包含目標、知識、技能、素養、題號等，再根據這個表選擇合適的習題來布置作業。這樣能保證作業的針對性，可以更好發揮作業的鞏固效果。
4
單元作業設計—單元整體作業設計細目表
學習目標 對應的知識、能力、素養 對應的題號
通過具體物質的燃燒，鞏固燃燒熱概念和微觀計算焓變的掌握。 基于乙烯的燃燒，結合微觀鍵能計算反應熱，基本概念的掌握，提升證據推理與模型認知的素養。 1
通過圖形結合的方式，鞏固蓋斯定律的理解和應用。 對蓋斯定律的理解和應用。提升證據推理與模型認知 2
通過能量圖的構建，強化蓋斯定律的應用 構建能量圖譜，建立了思維模型，提升證據推理與模型認知和變化觀念與平衡思想的素養任。 3
通過對氫能的綜合分析，提升學生對所學知識的遷移應用，從化學角度分析解決問題 知識遷移應用的能力，用化學視角解決生產生活中的實際問題的思維轉變。提升科學探究與創新意識，和科學態度和社會責任 4
4
單元作業設計—單元整體作業
單元評價設計
5
5
單元評價設計
評價內容 評價依據 評價等級
通過對體系和環境的劃分，明確研究對象， 是否能準確的劃分體系與環境
通過反應熱，內能、焓、焓變定義的學習，以及焓變的計算了解反應熱效應的定量描述與反應條件有關。 能否區分反應熱和焓變，能否準確計算反應熱和焓變
通過分組實驗，對中和反應的熱效應進行測定。學會數據的收集、處理，通過學生計算的結果與中和熱的數據對比，進行誤差分析。 能否設計出實驗方案，能否獨立動手操作實驗，能有合理處理實驗數據
通過反應熱化學方程式和燃燒熱的學習，掌握熱化學方程式的書寫和意義，燃燒熱的熱化學方程式。 能否準確書寫熱化學方程式，能否準確表達熱化學方程式的意義
理解蓋斯定律，應用蓋斯定律的求算反應焓變， 能否理解蓋斯定律并應用蓋斯定律進行反應熱的計算
通過蓋斯定律、宏觀能量變化、微觀能量變化計算反應熱 能否從多角度進行反應熱的相關計算
評價等級分為 A、B、C、D四級制，A為優秀，B為良好，C為合格，D為不合格。
“酒”駕萬里行
--反應熱 焓變
課標解讀
教材分析
學情分析
目標評價
1
2
3
5
說課提綱
CONTENTS
教學過程
4
1
課標解讀
內容要求：
認識化學能可以與熱能等其他形式能量之間相互轉化，能量的轉化遵循能量守恒定律，知道內能是體系內物質的各種能量的總和，受溫度、壓強、物質的聚集狀態的影響。認識化學能與熱能的相互轉化，恒溫恒壓條件下化學反應的反應熱可以用焓變表示。
學業要求：
能辨識化學反應中的能量轉換形式，能解釋化學反應能量變化的本質；能進行反應焓變的簡單計算，能用熱化學方程式表示反應中的能量變化，能應用反應焓變合理選擇和利用化學反應；能綜合考慮化學變化中的物質變化和能量變化來分析解決實際問題。
學業質量水平：
2-2能分析化學變化中能量吸收或釋放的原因。
3-2能定量分析化學變化的熱效應。
3-3能設計實驗方案，探究能量的轉化；能收集、利用數據、圖表等多種方式描述實驗證據，能基于現象和數據進行分析推理，得出合理結論。
3-4能結合生產和生活實際問題情景，說明化學變化中能量轉化的重要作用；能運用化學原理和方法解釋或解決生產生活中與化學相關的一些實際問題。
1
課標解讀
E、科學精神與社會責任
討論影響反應熱大小的因素，書寫熱化學方程式（C）
比較等質量乙醇、汽油反應熱的大小，體會反應熱在生活中的應用，增強社會責任感（E）
C、證據推理與模型認知
D、科學探究與創新意識
從宏觀和微觀兩個角度理解和解釋反應熱產生的原因，構建反應熱認知模型（ABC）
A、宏觀辨識與微觀探析
B、變化觀念與平衡思想
測定鹽酸與氫氧化鈉反應的反應熱，并根據實驗中測定并記錄的數據計算反應熱（CD）
2
教材分析
本節是在初三和必修二的基礎上，進一步比較系統深入的學習。 本節內容主要圍繞反應熱展開，包括三部分內容：反應熱與焓變、熱化學方程式、燃燒熱。本節內容在定性認識化學能與熱能相互轉化的基礎上，從反應熱的測定、表示、計算等定量角度深入認識化學反應的熱效應，從微觀角度了解反應熱的實質，感受反應熱在生活、生產和科學研究中的廣泛應用，體會研究反應熱的重要價值。
教材編排思路：
反應熱及其測定
反應熱與焓變
反應熱的微觀實質
反應熱的表示
（熱化學方程式）
反應熱示例
（燃燒熱）
已有知識
障礙點
發展點
認識化學反應中有能量變化，化學反應體系能量改變與化學鍵的斷裂和形成有關。
（定性）
能運用能量守恒定律分析化學反應中的能量轉化；依據實驗目的設計實驗。
定量分析化學反應中能量變化的原因，會用熱化學方程式表示化學反應中的物質和能量變化。
（定量）
3
學情分析
4
學習評價
學習目標
1、通過視頻了解乙醇燃料，了解反應熱的概念；通過圖示分析乙醇燃燒放熱的原因，從內能和鍵能兩個角度認識反應熱，構建反應熱的認知模型。
2、通過測定鹽酸與氫氧化鈉反應的反應熱，體會體系和環境的區別，了解反應熱的測定原理；通過根據實驗中測定并記錄的數據計算反應熱，學會定量實驗數據處理的方法。
3、通過書寫乙醇、辛烷燃燒的熱化學方程式，理解熱化學方程式的意義；通過分析影響反應熱大小的因素，總結熱化學方程式的書寫規則。
4、通過比較1g乙醇、辛烷反應熱的大小，了解燃燒熱的概念，并能進行相關計算，認識能源在生活中的重要意義。
評價目標
1、通過分析乙醇燃燒放熱的原因，診斷并發展學生對反應熱模型的認知水平。
2、通過測定鹽酸與氫氧化鈉反應的反應熱，診斷并發展學生定量實驗的探究水平。
3、通過書寫熱化學方程式，診斷并發展學生對反應熱影響因素的理解能力。
4、通過比較1g乙醇、辛烷反應熱的大小，感受反應熱在生活中的重要作用，診斷并發展學生對化學學科社會價值的認識水平。
5
乙醇汽油，也稱為乙醇燃料，是指在不含 MTBE 含氧添加劑的汽油中，按體積比加入一定比例（我國暫定為10%）的變性燃料乙醇，通過特定工藝混配而成的新一代清潔環保型車用燃料。
教學過程
任務一：定量認識反應熱
問題1：乙醇為什么能作為汽車的動力來源？
【第一課時】為什么可以“酒”駕？
提出反應熱的概念
問題2：什么是體系？什么是環境？
5
任務二：定量分析反應熱產生的原因
教學過程
活動一：思考化學反應中能量變化的原因。
Q= △U=U（生成物）-U（反應物）
活動二：分析化學反應前后體系內能的變化
活動三：閱讀課本，思考內能和焓、反應熱和焓變的區別和聯系。
△H=H（生成物）-H（反應物）
活動四：畫出反應前后焓變的示意圖
定性
定量
5
任務二：定量分析反應熱產生的原因
教學過程
活動五：利用鍵能數據計算25℃，101KP，H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反應熱。
活動六：畫出反應前后焓變的示意圖
能量
反應進程
H
Cl
Cl-
H-
H-Cl
H-Cl
斷1 mol H-H鍵吸收436kJ
斷1 mol Cl-Cl鍵吸收243kJ
H
Cl
Cl
H
形成 2 mol
H-Cl鍵放出2×431 kJ即862 kJ 能量
H ＝ 183 kJ/mol
△H=∑E (反應物鍵能）－∑E (生成物鍵能）
5
任務二：定量分析反應熱產生的原因
任務一：為什么可以“酒”駕
教學過程
資料：
活動七：分析影響焓變的因素
5
任務三：計算乙醇燃燒的△H
教學過程
已知：
化學鍵 鍵能（KJ/mol） 化學鍵 鍵能（KJ/mol） 化學鍵 鍵能（KJ/mol）
C-C 332 C-O 143 C=O 120
化學鍵 鍵能（KJ/mol） 化學鍵 鍵能（KJ/mol） 化學鍵 鍵能（KJ/mol）
C-H 109 O-H 464 O=O 498
請你計算出乙醇燃燒時的反應熱。
運用所學知識解決實際問題
反應熱與焓變
H＝∑H(生成物）－ ∑H(反應物
H＝∑E (反應物鍵能）－∑E (生成物鍵能）
板書設計
4
教學過程
【第二課時】 “酒”駕靠譜嗎？
有人說，使用乙醇汽油汽車動力不足，油耗上升？真的是這樣嗎？
4
教學過程
任務一：定量測定中和反應的反應熱
活動一：討論測量方法和儀器應該具有的特點？
活動二：介紹簡易量熱計
活動三：思考需要測量哪些數據？怎樣依據數據計算反應熱？
活動四：為了提高測定的準確率，應該采取哪些措施？
設計意圖：通過討論讓學生了解中和反應反應熱的測定原理；通過測定實驗讓學生定量實驗
活動五：為什么實驗數據與理論數據不同，可能的原因是什么？
4
教學過程
任務二：定量測定燃燒反應的反應熱
燃燒熱
4
教學過程
【第三課時】你會 選擇“酒”駕嗎？
任務一：書寫熱化學方程式
活動一：熱化學方程式的意義
物質變化
能量變化
H2(l) + O2(l) === H2O(g) H＝ 237.5 kJ/mol
活動二：歸納熱化學方程式書寫規則
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol
H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol
H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH =﹣286 kJ/mol
活動三：正逆反應的焓變有什么關系？
4
教學過程
任務二：認識燃燒熱
例如：25℃，101 kPa，1 mol CH4 完全燃燒，放出 890.31 kJ 的熱量，這就是 CH4 的燃燒熱。用熱化學方程式表示如下：
ΔH= 890.31 kJ/mol
活動一：已知辛烷燃燒熱為5518 kJ/mol，乙醇燃燒熱為1366.8 kJ/mol，請寫出他們表示燃燒熱的熱化學方程式。
4
教學過程
任務三：定量比較汽油與乙醇汽油的熱值
活動：根據熱化學方程式計算1g辛烷、乙醇燃燒時放出熱量的多少？
1g辛烷燃燒放熱：48.4kJ
1g乙醇燃燒放熱：29.7kJ
資料卡片：
乙醇密度：0.78g/cm3
汽油密度：0.7- 0.78g/cm3
“酒”駕萬里行
——蓋斯定律及其應用
課標分析
內容分析
學情分析
學習評價
1
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3
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第四課時教學設計匯報
教學過程
4
1
課標分析
內容要求 學業要求 學業質量水平
1、能量的轉化遵循能量守恒定律； 2、了解蓋斯定律及其簡單應用。 1、能進行反應焓變的簡單計算，能應用反應焓變合理選擇和利用化學反應； 2、能綜合考慮化學變化中的物質變化和能量變化來分析解決實際問題； 3、能舉例說明化學在解決能源危機中的重要作用，能分析能源的利用對自然環境和社會發展的影響。 2-2 能應用質量守恒定律分析物質轉化對資源利用的影響。
3-2 能定量分析變化的熱效應；
3-4 能結合生產和生活實際問題情景，說明化學變化中能量轉化的重要作用。
4-1 能從宏觀與微觀、定性與定量等角度對物質變化中的能量轉化進行分析和表征。
學科核心素養
證據推理與模型認知
變化觀念與平衡思想
科學態度與社會責任
通過生活、能量、化學模型理解蓋斯定律的內涵，發展證據推理與模型認知。
運用蓋斯定律計算反應熱，體會能量守恒定律，發展變化觀念與平衡思想。
通過計算對比乙醇汽油與普通汽油的熱值，使學生體會化學在生活中的重要作用，發展科學態度與社會責任。
2
內容分析
本節內容選自人教版選修教材《化學反應原理》第一章第二節反應熱的計算第一課時，也是本次大單元設計的第四課時。本課時內容包括對蓋斯定律本質的理解和應用蓋斯定律計算反應熱。在第一節的學習中，學生已經學會了從內能和鍵能兩個角度定量認識化學反應中的能量變化，會設計實驗測定反應熱，會用圖示、符號表征化學反應中的反應熱。本節課是在第一節的基礎上進一步學習，理解蓋斯定律的本質，運用蓋斯定律計算反應熱。在科學史話欄目里，還介紹了熱化學方程式的先驅---蓋斯，以及蓋斯定律提出的實驗基礎及意義，開闊學生視野。
能量守恒定律；從定性和定量的視角認識反應熱產生的原因；實驗測量反應熱;書寫熱化學方程式。
已有知識
發展點
蓋斯定律的本質理解
障礙點
3
學情分析
從生活、能量、化學視角建構蓋斯定律的認知模型、思維模型。
4
學習評價
學習目標
1、從路徑、能量守恒角度分析蓋斯定律，完善“能量守恒觀”，逐步構建“科學本質觀”。
2、通過生活、能量、化學模型理解蓋斯定律的內涵本質，了解其意義。
3、通過探究乙醇汽油動力不足的原因，運用蓋斯定律計算反應熱解決生活中的實際問題。
4、通過對乙醇汽油優缺點的討論，建構燃料選擇的思維模型并遷移運用，增強社會責任感。
評價目標
1、通過畫出路徑圖、能量圖，診斷并發展學生的能量觀、科學觀。
2、通過生活、能量、化學模型理解蓋斯定律的內涵本質，診斷并發展學生證據推理與模型認知的學科核心素養。
3、通過對實際問題的解決，診斷并發展學生對蓋斯定律理解運用的能力水平。
4、通過建構燃料選擇的模型并運用該模型分析火箭推進劑的相關問題，診斷并發展學生的模型建構水平和對學科價值的認識水平。
5
教學過程
提出問題
發現定律
論證定律
遷移運用
無法實驗測量辛烷不完全燃燒時的燃燒熱
蓋斯定律：不管化學反應是一步完成還是分幾步完成其反應熱是相同的
生活模型
能量模型
化學模型
燃料的選擇
5
教學過程
情境導入
動力不足、易揮發、易變質
5
教學過程
任務一：定量對比汽油和乙醇汽油的熱值
活動一：對比辛烷和乙醇完全燃燒時的熱值
1：查閱資料，根據辛烷、乙醇燃燒熱，請你寫出相應的熱化學方程式。
2：計算1g辛烷、乙醇完全燃燒時放出的熱量并比較。
研究動力不足問題
①C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+ 9H2O（l）ΔH1=-6213kJ/mol
② C2H5OH（l）+3O2（g）= 2CO2（g） + 3H2O（l） ΔH2=-1366.8kJ/mol
①1g辛烷完全燃燒放熱54.5kJ
② 1g乙醇完全燃燒放熱29.7kJ
5
教學過程
任務一：定量對比汽油和乙醇汽油的熱值
活動二：蓋斯定律及其應用
思考1：能直接測出辛烷不完全燃燒的反應熱嗎？
資料：
1840年，俄國化學家蓋斯為了解決這一問題依據能量守恒定律，通過大量的實驗證明了化學反應的焓變與化學反應的過程沒有關系，只與反應物和生成物的始末狀態有關，這一定律稱之為蓋斯定律。
生活模型
終態
始態
h = 300 m
始態
終態
△H1<0
△H2>0
能量模型
從物質變化和能量變化角度分析，為什么
△H1+△H2=0？
始態
終態
△H1
△H
a
△H2
b
c
△H3
△H4
△H5
△H=△H1+△H2
=△H3+△H4+△H5
5
教學過程
思考1：能直接測出辛烷不完全燃燒的反應熱嗎？
資料：
1840年，俄國化學家蓋斯為了解決這一問題依據能量守恒定律，通過大量的實驗證明了化學反應的焓變與化學反應的過程沒有關系，只與反應物和生成物的始末狀態有關，這一定律稱之為蓋斯定律。
化學模型
已知： ΔH1 = － 285.8 kJ·mol－1
ΔH2=－ 241.8 kJ·mol－1
③H2O (g) = H2O(1) ΔH3 = －44.0kJ·mol－1
（1）①式和②式有什么相同之處和不同之處？
（2）ΔH1、ΔH2、ΔH3分析數據，之間有什么聯系？
△H1=△H2+△H3
H2 (g) + O2 (g)
H2O (1)
H2O (g)
ΔH1 = － 285.8 kJ·mol－1
ΔH2=－ 241.8 kJ·mol－1
ΔH3 = －44.0kJ·mol－1
能量
從生活、能量、化學的視角建構蓋斯定律的認知模型
5
教學過程
【例】 deacon直接氧化法可按下列催化過程進行：
①CuCl2(s) ＝ CuCl(s) + 1/2Cl2(g) ΔH1= +83kJ/mol
② CuCl(s) + 1/2O2(g) ＝ CuO (s) +1/2Cl2 ΔH2= 20kJ/mol
③CuO（s）+2HCl（g）=CuCl2（s）+H2O（g） ΔH3= 121kJ/mol
問題：CuO（s）+4HCl（g）=2Cl2（g）+2H2O（g） ΔH=？
第一步：找出代求熱化學方程式中反應物與生成物在已知熱化學方程式中的位置
C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g) ΔH3= 110.5 kJ/mol
CuCl2、 CuCl、 O2可以消去，視為中間產物。
第二步：調整已知熱化學方程式方向、計量數和ΔH。
①CuCl2(s) ＝ CuCl(s) + 1/2Cl2(g) ΔH1= +83/mol
② CuCl(s) + 1/2O2(g) ＝ CuO (s) +1/2Cl2 ΔH2= 20kJ/mol
③CuO（s）+2HCl（g）=CuCl2（s）+H2O（g） ΔH3= 121kJ/mol
X2
X2
X2
第三步：加和已調整的熱化學方程式中的ΔH，確定待求反應的ΔH。
ΔH=2ΔH1+2ΔH2+2ΔH3=[2×（+83） +2×（-20） +2×（-121）] kJ/mol =-116 kJ/mol
能量觀
變化觀
5
教學過程
【思維建模】“四步”確定熱化學方程式或ΔH
找物質
調方向
配系數
相加和
根據待求解的熱化學方程式中的反應物和生成物找出可用的已知熱化學方程式
根據待求解的熱化學方程式調整可用熱化學方程式的方向，同時調整ΔH的符號
根據待求解的熱化學方程式將調整好的熱化學方程式進行縮小或擴大相應的倍數，同時調整ΔH的值
將調整好的熱化學方程式和ΔH分別進行求ΔH 加和，確定目標反應的焓變。
模型建構
5
教學過程
1：計算辛烷不完全燃燒的反應熱
2：計算1g辛烷不完全燃燒、乙醇完全燃燒時放出的熱量并比較。
依據燃燒熱寫出：
①C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）ΔH1=-6213kJ/mol
② CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）ΔH2=-283.0kJ/mol
C8H18（l）+17/2O2（g）=8CO（g）+9H2O（l）ΔH= ΔH1 -8ΔH2=-3254kJ/mol
1g辛烷不完全燃燒放熱34.6kJ
1g乙醇完全燃燒放熱29.7kJ
活動三：比較辛烷不完全燃燒與乙醇完全燃燒的熱值
減少積碳；提高汽油燃燒效率。
運用蓋斯定律解決實際問題
5
教學過程
任務二：歸納燃料選擇的思維框架
活動一：討論乙醇汽油對汽車性能的影響
問題1：乙醇汽油真的能變質嗎？
問題3：乙醇汽油真的能腐蝕發動機嗎？
問題2：乙醇汽油真的更容易從油箱中溢出嗎？
活動二：歸納總結燃料選擇的思維框架
問題4：乙醇汽油使用中還有什么優缺點？
多角度分析燃料選擇的標準
燃料選擇
熱值
環保
技術
儲存
安全
燃燒效率
運輸
設備
5
教學過程
任務三：遷移運用，選擇燃料
，
如果你是火箭動力設計師，你打算選擇什么樣的推進劑？
從生活到科技前沿
科學態度與社會責任
板書設計
終態
始態
蓋斯定律
應用
內容
理解
生活模型
能量模型
化學模型
科學研究
生產生活
計算難以測量、進行緩慢、難以發生的反應的反應熱。
解決燃料燃燒等實際問題。
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