第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量目錄第一部分課標(biāo)要求、教材解讀【課標(biāo)解讀】 1.認(rèn)識物質(zhì)具有能量，進(jìn)一步認(rèn)識吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)。 2.了解化學(xué)反應(yīng)體系能量改變與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān),認(rèn)識化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實(shí)質(zhì)及能量變化的主要原因。 3.知道化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與其他形式的能量的轉(zhuǎn)化，以原電池為例認(rèn)識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，能辨識簡單原電池的構(gòu)成要素，并能從氧化還原反應(yīng)角度初步認(rèn)識原電池的工作原理。 4.能從物質(zhì)及能量變化的角度評價(jià)燃料的使用價(jià)值，體會提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性?！菊n標(biāo)解讀】 5.體會從限度和快慢兩個(gè)方面去認(rèn)識和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性，能從化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度的角度解釋生產(chǎn)、生活中簡單的化學(xué)現(xiàn)象。 6.知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,通過實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。 7.了解可逆反應(yīng)的含義，知道可逆反應(yīng)在一定條件下一定能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，能判斷可逆反應(yīng)在一定條件下是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 8.認(rèn)識化學(xué)變化是有條件的,學(xué)習(xí)運(yùn)用變量控制的方法研究化學(xué)反應(yīng),了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用?！竞诵乃仞B(yǎng)】宏觀辨識與微觀探析:從宏觀反應(yīng)物和生成物所具有的能量和微觀化學(xué)鍵的斷裂與形成解釋化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；能從微觀角度理解濃度和壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響，并從可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)溫度、濃度、顏色等宏觀表現(xiàn)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)。證據(jù)推理與模型認(rèn)知:掌握原電池正、負(fù)極判斷及電極反應(yīng)式書寫基本方法，學(xué)會簡單原電池的設(shè)計(jì)，認(rèn)識外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，建立分析原電池及外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的認(rèn)知模型；理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，學(xué)會“變量控制”的科學(xué)方法，增強(qiáng)證據(jù)推理的意識和能力。【核心素養(yǎng)】變化觀念與平衡思想：通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)一步認(rèn)識可逆反應(yīng)的特點(diǎn)，知道可逆反應(yīng)在一定條件下存在限度（化學(xué)平衡），化學(xué)反應(yīng)是可以調(diào)控的，理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法，建立化學(xué)反應(yīng)的“平衡觀”?？茖W(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過了解人類對能源的利用情況及節(jié)能的意義和方法，感受化學(xué)學(xué)科的價(jià)值；能從化學(xué)反應(yīng)的限度和快慢的角度解釋生產(chǎn)、生活中簡單的化學(xué)現(xiàn)象，體會從限度和快慢兩個(gè)方面去調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性，認(rèn)識控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用?！締卧庾x】 本單元《化學(xué)反應(yīng)與能量》內(nèi)容包括化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)反應(yīng)的速率與限度，知識上涉及化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)和電化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，是高中化學(xué)重要的基礎(chǔ)理論知識?；瘜W(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征，與人類生活、生產(chǎn)活動密切相關(guān)?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率與限度是調(diào)控和有效利用化學(xué)反應(yīng)的理論基礎(chǔ)。初步學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)反應(yīng)的速率與限度，形成變化觀念與平衡思想，既是繼續(xù)學(xué)習(xí)高中化學(xué)相關(guān)選修知識的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代社會公民應(yīng)具備的科學(xué)素養(yǎng)。作為高中必修階段的化學(xué)課程，本章內(nèi)容的編寫力圖在初中化學(xué)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，使學(xué)生進(jìn)一步加深對化學(xué)反應(yīng)相關(guān)知識的了解，初步形成較為全面的認(rèn)識。【單元解讀】 本單元教材是從能量、速率與限度不同的視角認(rèn)識和研究化學(xué)反應(yīng)。在初中學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，初步認(rèn)識了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹化學(xué)反應(yīng)中能量變化的基本知識及其應(yīng)用，拓展學(xué)生原有的化學(xué)反應(yīng)認(rèn)識視角;另外，介紹化學(xué)反應(yīng)速率和限度的基本知識及其應(yīng)用，開啟認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的新視角。能量變化側(cè)重介紹熱能和電能，并揭示化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì);速率和限度重點(diǎn)介紹反應(yīng)速率及其影響因素，并探討化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控。教材通過多角度認(rèn)識化學(xué)變化和運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決化學(xué)實(shí)際問題的例子，使學(xué)生在掌握化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、能量變化的本質(zhì)、反應(yīng)速率和限度及其調(diào)控等學(xué)科核心知識的同時(shí)，體會科學(xué)分析與探究的方法，認(rèn)識化學(xué)學(xué)科價(jià)值，感受化學(xué)的魅力。【第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化】 本節(jié)內(nèi)容主要包括化學(xué)反應(yīng)中的熱能和電能?；瘜W(xué)反應(yīng)中的熱能，教材除引出化學(xué)反應(yīng)中的吸熱、放熱反應(yīng)等熱量變化現(xiàn)象和概念外，主要是借助化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化揭示化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)，并探討其與社會、生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。化學(xué)反應(yīng)中的電能，教材主要介紹原電池原理及應(yīng)用--化學(xué)電池。熱能和電能作為化學(xué)反應(yīng)中能量變化的例子，教材的側(cè)重不同，前者側(cè)重揭示能量變化的本質(zhì)，后者側(cè)重化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑?。本?jié)重點(diǎn)知識理論性強(qiáng)，微觀分析多，較為抽象;知識內(nèi)涵豐富，信息量大。教材在編排上注重從已有知識或生活經(jīng)驗(yàn)引出新知識，降低學(xué)生對新知識的陌生感，減緩認(rèn)知坡度；利用宏微結(jié)合的思想對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察和分析，使抽象理論具體化；充分利用自主學(xué)習(xí)渠道，促進(jìn)學(xué)生體驗(yàn)學(xué)科價(jià)值等?！镜诙?jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度】 本節(jié)包含化學(xué)反應(yīng)的速率、限度和調(diào)控。前兩個(gè)是化學(xué)基本原理，后一個(gè)是原理的應(yīng)用。反應(yīng)的速率，重點(diǎn)是影響反應(yīng)速率的因素。因?qū)W生已有化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識，教材中該部分內(nèi)容，以新舊兼容、詳略有別的方式編排。教材結(jié)合學(xué)生學(xué)過的相關(guān)知識，補(bǔ)充一些生活、生產(chǎn)中需要通過反應(yīng)條件調(diào)控反應(yīng)速率的實(shí)例，說明認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的重要性，借此體現(xiàn)調(diào)控反應(yīng)速率的意義和價(jià)值。反應(yīng)的限度，只限于介紹化學(xué)平衡狀態(tài)，這部分內(nèi)容以事實(shí)和分析推理的方式呈現(xiàn)。內(nèi)容涉及化學(xué)平衡狀態(tài)的基本概念，文字不多，但核心觀念不少，平衡內(nèi)容的詳盡探討將在選擇性必修課程中進(jìn)行?；瘜W(xué)反應(yīng)條件的控制，重在相關(guān)意識的形成。受學(xué)生的知識基礎(chǔ)所限，教材對反應(yīng)條件的控制問題沒有十分深人，而是通過實(shí)例分析和討論的形式呈現(xiàn)，旨在使學(xué)生初步建立反應(yīng)條件控制的基本意識。教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)策略、素材處理 1.教材P32頁【實(shí)驗(yàn)6-1】：鎂條與稀鹽酸反應(yīng)速率快，熱效應(yīng)明顯?？梢宰寣W(xué)生演示，但一定要事先提醒學(xué)生用試管夾或鐵夾夾持試管，以免燙傷。而且鹽酸的用量一定不能太多，防止反應(yīng)過于劇烈使酸液沖出試管。 2.教材P33頁【實(shí)驗(yàn)6-2】：實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生感受吸熱反應(yīng)，反應(yīng)吸收大量的熱使燒杯與木片間的水凝結(jié)成冰的效果十分明顯，會給學(xué)生留下特別深刻的印象。本實(shí)驗(yàn)的藥品用量不必十分嚴(yán)格，Ba(OH)，8H0與NH4C1的質(zhì)量大約2:1即可。將晶體研碎，混合均勻，確保在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。由于產(chǎn)生的氨具有刺激性氣味，因此一定要及時(shí)用玻璃片蓋上燒杯，并考慮對氨進(jìn)行吸收處理。 3.教材P36頁【實(shí)驗(yàn)6-3】：實(shí)驗(yàn)中使用的銅片面積要大一些，鋅片面積可小些。鋅片越純越好，可以減少連接銅片后鋅片上的氣泡。有資料表明，室溫下，使用3%~5%的稀硫酸，用較大表面積的“電解銅”(取細(xì)銅絲，再以硫酸銅溶液為電解液在其上鍍一層銅)與較小表面積的鋅片做電極，且兩個(gè)電極之間的距離小于5cm，實(shí)驗(yàn)效果較好。 4.教材P33頁探究：可以將“簡易電池的設(shè)計(jì)與制作”安排成學(xué)生實(shí)驗(yàn)親自操作體驗(yàn)的探究活動。探究的目的是在設(shè)計(jì)和制作簡易電池的過程中，讓學(xué)生體會原電池的構(gòu)成要素。提出問題“形成一個(gè)原電池需要哪些要素”之后，先請學(xué)生根據(jù)教材【實(shí)驗(yàn)6-3】的原電池模型進(jìn)行猜想與假設(shè)。然后分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并用表格的形式展示各小組同學(xué)的設(shè)計(jì)思路;通過小組之間交流和討論比較評價(jià)方案的優(yōu)劣。此環(huán)節(jié)中，教師要強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究過程中“控制變量”進(jìn)行對比的思想，使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)會科學(xué)研究方法。最后再讓學(xué)生帶著明確的問題和清晰的思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，鼓勵(lì)學(xué)生提出有價(jià)值的問題。 “問題與討論”中原電池的構(gòu)成要素不要讓學(xué)生僅僅就本探究實(shí)驗(yàn)形成絕對化的結(jié)論，如“一定要有兩個(gè)活潑性不同的金屬電極”等，要為后面燃料電池中相同的電極材料及其他情況留有余地?？梢院唵胃爬椋话阋幸粋€(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，有電極材料，形成閉合回路等。 5.教材P35頁思考與討論：建議以“情景劇”或小組討論的形式組織學(xué)生活動，讓學(xué)生自主選擇“角色”，站在社會不同人群的角度，提出想法和建議。 6.教材P44頁探究【實(shí)驗(yàn)】—反應(yīng)溫度的影響：由于教材在探究反應(yīng)速率的影響條件時(shí)設(shè)計(jì)了“探究”欄目，因此沒有再安排專門的實(shí)驗(yàn)，建議教師在建立可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的概念時(shí)演示以下實(shí)驗(yàn)。 取5mL0.1molLKI溶液，向其中滴人0.1molLFeCl3,溶液5~6滴，繼續(xù)加人2mLCCl4，充分振蕩。取上層清液，滴入2滴KSCN溶液。 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識，學(xué)生可以寫出Fe3+與I-反應(yīng)的離子方程式。本實(shí)驗(yàn)通過CC14萃取I2，說明該反應(yīng)已發(fā)生;在Fe3+不足量的前提下依然能在反應(yīng)后的溶液中檢驗(yàn)到Fe3+”，充分說明了該反應(yīng)有一定的限度，達(dá)到了該條件下的平衡狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，檢驗(yàn)手段均為學(xué)生所熟悉，對學(xué)生建立化學(xué)平衡的概念能起到很好的輔助作用。 7.教材P43頁探究：建議重溫科學(xué)探究的一般程序。首先提出問題:“除了催化劑，還有哪些反應(yīng)條件會影響化學(xué)反應(yīng)的速率?”強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究總是始于問題。然后進(jìn)行猜想與假設(shè)。一定要提醒學(xué)生，猜想不是瞎想，它需要建立在已有知識與經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上。如根據(jù)已有知識“鐵與濃鹽酸比與稀鹽酸反應(yīng)快”或生活經(jīng)驗(yàn)“加熱可以使反應(yīng)變快”等進(jìn)行合理猜想：反應(yīng)溫度和反應(yīng)物的濃度可能會影響化學(xué)反應(yīng)速率。 接下來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（反應(yīng)物濃度的影響），這是探究最主要的環(huán)節(jié)。教材示例了探究“反應(yīng)溫度的影響”的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案探究“反應(yīng)物濃度的影響”。建議教師結(jié)合“方法導(dǎo)引”欄目，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“變量控制”的方法，分析在反應(yīng)溫度影響的設(shè)計(jì)中是如何控制變量的，再讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)并相互交流。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材的呈現(xiàn)方式提醒學(xué)生要及時(shí)記錄操作步驟、相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及獲得的結(jié)論。這些都是探究過程中必不可少的環(huán)節(jié)，是良好實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的體現(xiàn)。最后一步的“問題與討論給學(xué)生留下了進(jìn)一步思考的空間，供學(xué)有余力學(xué)生繼續(xù)探究。 總之，為了落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)中的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”，教師一定要利用好教材中的每一個(gè)探究活動，注重實(shí)驗(yàn)思維的培養(yǎng)。 8.教材P42頁思考與討論：可以設(shè)計(jì)成小組交流的形式，先請學(xué)生思考“這些反應(yīng)有快有慢，快到什么程度?慢到什么程度?”提醒學(xué)生對反應(yīng)快慢的描述與“時(shí)間”有關(guān)。爆炸在瞬間完成;金屬生銹以年月計(jì)，因金屬的性質(zhì)與其存在的環(huán)境不同而差異很大;食物腐敗以天計(jì)，與溫度關(guān)系甚大;溶洞形成以萬年計(jì)，極其緩慢。然后以教材中的圖片拋磚引玉，提出問題:“你還能舉出哪些涉及反應(yīng)快慢的實(shí)例?”啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系自己身邊的反應(yīng)，增強(qiáng)對反應(yīng)快慢的感性認(rèn)識。 9.教材P45頁思考與討論：可以課堂交流，讓學(xué)生充分外顯其思維。向爐膛內(nèi)鼓風(fēng)，用煤粉代替煤塊分別是為了增大氣濃度、增大反應(yīng)物的接觸面積，增大燃燒速率;把食物存放在冰箱里，糕點(diǎn)包裝內(nèi)放置除氧劑，則分別是降低溫度和反應(yīng)物濃度，減小反應(yīng)速率;做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，研碎固體試劑是為了將反應(yīng)物分散成盡可能小的粒子以增大接觸面積，增大反應(yīng)速率;純氧比空氣中的氧氣濃度大，反應(yīng)更劇烈。學(xué)生在交流的過程中，生活問題轉(zhuǎn)化成了化學(xué)問題，生活經(jīng)驗(yàn)升華成科學(xué)理論。經(jīng)過充分的思考與討論，學(xué)生會認(rèn)識到，反應(yīng)的快慢與我們的生活、學(xué)習(xí)、科研、環(huán)境等息息相關(guān)，有利的反應(yīng)通常適當(dāng)快一些好，有害的反應(yīng)則越慢越好。 10.教材P48頁思考與討論：本欄目結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)例，對化學(xué)反應(yīng)條件的控制進(jìn)行了具體應(yīng)用。教學(xué)中可以讓學(xué)生將教材提示的幾個(gè)方面與影響化學(xué)反應(yīng)速率和限度的因素聯(lián)系起來，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行討論。同時(shí)，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生深人思考，提出更多提高燃料燃燒效率的調(diào)控方法。課程結(jié)束版本學(xué)科年級冊別

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