高三化学一轮复习公开课《第33讲 反应热的测定与计算》教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台
《反应热的测定与计算》
一、教材及学情分析
教材分析
《反应热的测定与计算》是人教版（2019）选择性必修2物质结构与性质高三一轮复习第33讲内容，是化学反应原理模块的核心复习内容之一。本课时围绕反应热的定量测定方法、盖斯定律的应用以及反应热的计算展开，通过回顾中和热测定实验、梳理盖斯定律的本质、整合反应热计算的多种类型，帮助学生构建反应热的定量分析体系。本课时的复习既承接了必修阶段对反应热的定性认知，又深化了选择性必修阶段的定量计算与实验探究能力，为后续化学平衡、水溶液中的离子平衡等模块的复习奠定能量视角的分析基础，同时对接高考中反应热相关的实验与计算类题型要求。
学情分析
学生为高三年级，已在必修阶段学习了反应热的基本概念、中和热的定性认知，在选择性必修阶段掌握了盖斯定律的基本内容，但经过一段时间的遗忘，对中和热测定的实验细节、盖斯定律的灵活应用以及多类型反应热计算的整合能力有所退化。学生具备基本的实验操作认知和简单的计算能力，但对实验误差的分析、盖斯定律与物质能量变化的本质关联、复杂反应热的综合计算存在畏难情绪。为帮助学生克服困难，教师可采用实验情境再现、问题链驱动、分层合作探究等方法，唤醒学生已有知识，逐步搭建反应热的定量分析框架，提升学生的应用能力。
二、教学目标
宏观辨识与微观探析：通过中和热测定实验的回顾，从宏观实验现象和微观离子反应的角度，理解中和热的本质是H 与OH 结合生成H O的能量变化，强化能量变化与物质变化的关联。
证据推理与模型认知：基于盖斯定律的本质，构建“虚拟路径法”“热化学方程式叠加法”等反应热计算模型，能利用模型解决不同类型的反应热计算问题，提升模型应用能力。
科学探究与创新意识：通过分析中和热测定实验的误差来源，设计改进实验的方案，培养实验探究的严谨性和创新思维，提升科学探究能力。
科学态度与社会责任：结合反应热计算在新能源开发、化工生产中的应用实例，认识反应热定量研究的现实价值，树立绿色化学和节能降耗的社会责任意识。
三、教学重难点
教学重点
中和热测定实验的原理、操作步骤、数据处理及误差分析，能独立完成实验方案的设计与误差判断
盖斯定律的本质理解与核心应用，掌握利用盖斯定律计算反应热的基本方法
反应热计算的常见类型（利用热化学方程式、键能、盖斯定律）及应用场景
教学难点
中和热测定实验中误差的精准分析与实验改进方案的设计
盖斯定律与物质能量、键能的关联应用，复杂反应体系中反应热的综合计算
从能量视角建立反应热与化学反应本质的逻辑关联，形成系统的定量分析思维
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：情境唤醒 5分钟 1. 播放一段“新能源汽车电池能量转化”的短视频，提问：“电池的能量转化效率如何定量衡量？这与我们高中化学中的哪个核心概念相关？”
2. 展示近3年高考中反应热相关题型的分值占比和考查方向（实验操作、盖斯定律应用、计算），明确本课时的复习目标：“今天我们将从实验、定律、计算三个维度，系统复习反应热的定量研究，对接高考要求。”
3. 发放《课前知识预诊单》，抽查学生预诊情况，引导学生梳理已有知识的漏洞。 1. 观看视频，思考教师提出的问题，回忆反应热的相关概念，明确反应热定量研究的现实意义
2. 查看高考考情，明确本课时的复习重点
3. 结合预诊单的反馈，梳理自己对反应热测定、盖斯定律、计算的知识遗忘点 1. 用真实的生活情境唤醒学生的已有知识，激发学生的复习兴趣，同时建立知识与生活、高考的关联
2. 通过预诊单的反馈，精准把握学生的知识薄弱点，为后续的针对性复习奠定基础
讲授环节一：中和热的测定实验 15分钟 1. 原理回顾：板书中和热的定义“稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol H O时所释放的热量”，追问：“为什么要强调‘稀溶液’‘强酸强碱’‘1mol H O’？”结合离子反应H (aq)+OH (aq)=H O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，从微观角度解释中和热的本质。
2. 实验再现：利用多媒体展示中和热测定实验的装置图（环形玻璃搅拌棒、温度计、保温层等），分步讲解操作流程：
① 量取50mL 0.50mol/L盐酸，测其温度并记录；
② 量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，测其温度并记录；
③ 快速混合两种溶液，用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动，记录最高温度；
④ 重复实验2-3次，取平均值计算中和热。
3. 误差分析：提出问题链：
① 若用弱酸、弱碱代替强酸强碱，测定的中和热数值偏大还是偏小？为什么？
② 若实验过程中未用保温装置，会对结果有何影响？
③ 若NaOH溶液的浓度改为0.50mol/L，与盐酸恰好完全反应，测定结果会怎样？
引导学生从“热量损失”“弱电解质电离吸热”等角度分析误差，总结误差分析的核心逻辑：“实际测得的热量与理论放出热量的偏差”。
4. 实验改进：展示某学生设计的“数字化中和热测定装置”（温度传感器、数据采集器），提问：“与传统装置相比，数字化装置有什么优势？”引导学生从数据精度、自动化程度等角度思考。 1. 回忆中和热的定义，思考教师提出的限定条件的原因，结合离子反应式理解中和热的微观本质
2. 观察实验装置图，跟随教师的讲解，梳理实验操作的关键步骤，标注出“快速混合”“保温”“重复实验”等要点
3. 针对问题链，小组内讨论交流，分析每种情况对中和热测定结果的影响，总结误差分析的方法
4. 对比传统装置和数字化装置，分析数字化装置的优势，提出自己对实验改进的想法 1. 通过原理回顾和微观解释，强化中和热的概念本质，避免学生对概念的模糊认知
2. 实验再现环节帮助学生梳理实验操作的核心要点，为误差分析奠定基础
3. 问题链驱动的误差分析，引导学生从多个角度思考实验中的变量影响，培养学生的逻辑分析和严谨的科学态度
4. 实验改进的讨论，激发学生的创新意识，提升对定量实验的进阶理解
讲授环节二：盖斯定律的本质与应用 12分钟 1. 定律本质：展示能量变化示意图（同一反应物到同一生成物的不同反应路径），讲解：“盖斯定律的本质是能量变化只与始态和终态有关，与反应路径无关，这是由能量守恒定律决定的。”用数学表达式表示：ΔH =ΔH +ΔH 。
2. 计算模型构建：
① 虚拟路径法：以C(s)完全燃烧生成CO (g)为例，设计虚拟路径：C(s)→CO(g)→CO (g)，结合已知热化学方程式C(s)+O (g)=CO (g) ΔH ，CO(g)+1/2O (g)=CO (g) ΔH ，推导C(s)+1/2O (g)=CO(g)的ΔH。
② 热化学方程式叠加法：讲解步骤：“调整已知热化学方程式的化学计量数，使中间物质的化学计量数与目标方程式一致，然后将调整后的热化学方程式相加（或相减），对应ΔH也进行相加（或相减）。”
3. 典例演练：展示高考真题：“已知：① 2H (g)+O (g)=2H O(l) ΔH =-571.6kJ/mol；② H (g)+1/2O (g)=H O(g) ΔH =-241.8kJ/mol。求H O(l)=H O(g)的ΔH。”请学生上台用两种方法解题，教师点评，总结两种方法的适用场景。 1. 观察能量变化示意图，理解盖斯定律的本质是能量守恒的体现，用数学表达式强化记忆
2. 跟随教师的引导，学习两种盖斯定律计算模型，梳理每种模型的操作步骤
3. 独立完成典例演练，对比两种方法的解题思路，总结不同方法的适用场景：虚拟路径法适合有明确始态、终态的简单反应，叠加法适合热化学方程式较多的复杂体系 1. 从能量守恒的本质出发讲解盖斯定律，帮助学生理解定律的核心，避免机械记忆
2. 两种计算模型的构建，为学生提供反应热计算的工具，提升学生的模型应用能力
3. 典例演练对接高考，让学生在实战中巩固方法，总结适用场景，提升解题的灵活性
讲授环节三：反应热计算的常见类型 10分钟 1. 类型梳理：结合板书，梳理反应热计算的三种常见类型：
① 利用热化学方程式计算：根据热化学方程式中化学计量数与ΔH的比例关系，计算一定物质的量的反应物（或生成物）对应的反应热；
② 利用键能计算：ΔH=反应物总键能-生成物总键能，结合物质的结构式，讲解键能的计算方法；
③ 利用盖斯定律计算：对接前面讲授的两种模型，强调与前两种类型的结合应用。
2. 综合应用：展示综合计算题：“已知：① C(s)+O (g)=CO (g) ΔH =-393.5kJ/mol；② 2H (g)+O (g)=2H O(l) ΔH =-571.6kJ/mol；③ CH COOH(l)+2O (g)=2CO (g)+2H O(l) ΔH =-870.3kJ/mol。求2C(s)+2H (g)+O (g)=CH COOH(l)的ΔH。”引导学生结合盖斯定律和热化学方程式的叠加法解题，提问：“本题能否用键能计算？为什么？”（提示：CH COOH的键能数据未知）
3. 高考对接：展示高考中反应热计算的常见陷阱：“热化学方程式的状态是否标注正确、ΔH的正负号是否与反应吸放热一致、化学计量数与ΔH的比例是否匹配”，提醒学生解题时注意细节。 1. 跟随教师的梳理，整理三种反应热计算类型的原理和操作步骤，对比三种类型的应用场景
2. 独立完成综合计算题，思考教师提出的问题，明确键能计算的前提是已知所有物质的键能数据
3. 记录高考常见陷阱，避免解题中出现低级错误 1. 系统梳理反应热计算的常见类型，帮助学生构建完整的计算知识体系，避免知识零散
2. 综合应用的训练，提升学生对多种计算方法的整合能力，同时明确不同方法的适用条件
3. 高考陷阱的提醒，培养学生严谨的解题习惯，提升答题的准确率
实践环节：分层合作探究 10分钟 1. 分层设置探究任务：
基础层：完成中和热测定实验的误差分析表格（已给出实验操作，要求填写误差方向和原因）；
提升层：利用盖斯定律，设计虚拟路径计算工业合成氨中N (g)+3H (g) 2NH (g)的ΔH（给出相关热化学方程式）；
拓展层：结合反应热计算，设计一个“利用废热回收提升化工生产效率”的简易方案，说明反应热计算的应用价值。
2. 巡视各小组的探究情况，针对学生的问题进行个别指导，引导基础层的学生结合实验原理分析误差，提升层的学生对比不同虚拟路径的计算结果，拓展层的学生结合生活或生产实例设计方案。
3. 组织各小组展示探究成果，邀请其他小组进行点评，教师总结每个层级的探究成果。 1. 根据自己的知识水平选择对应的探究任务，以小组为单位开展合作探究
2. 基础层学生：结合中和热的定义和实验操作，分析每种操作对热量测定的影响，填写表格；
提升层学生：设计不同的虚拟路径，计算合成氨的反应热，对比结果是否一致；
拓展层学生：查阅预存的化工生产实例，结合反应热计算，设计废热回收方案
3. 各小组代表展示成果，听取其他小组的点评，完善自己的探究成果 1. 分层任务的设置，兼顾不同水平学生的发展需求，避免“优生吃不饱，学困生吃不了”的问题，体现因材施教的原则
2. 合作探究的方式，培养学生的团队协作能力和交流表达能力，同时通过同伴互助解决问题
3. 成果展示和点评环节，提升学生的思维能力和表达能力，强化对知识的理解和应用
总结环节：知识体系构建 3分钟 1. 引导学生结合板书，共同构建反应热定量研究的知识体系：“反应热的定量研究分为实验测定（中和热）、定律支撑（盖斯定律）、计算应用（三种类型）三个维度，三者相互关联，共同构成了反应热的定量分析框架。”
2. 强调核心素养的落实：“通过本节课的复习，我们从宏观实验、微观本质、模型应用、社会价值等角度，提升了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等核心素养，对接了高考的考查要求。”
3. 布置课后作业，明确作业的分层要求。 1. 跟随教师的引导，在笔记本上绘制反应热定量研究的知识体系思维导图，梳理三个维度的核心知识点
2. 回顾本课时的复习内容，对照教学目标，反思自己对核心素养的落实情况
3. 记录课后作业的要求，明确课后复习的任务 1. 知识体系的构建，帮助学生将零散的知识点整合为结构化的知识网络，提升知识的系统性
2. 核心素养的强调，引导学生明确复习的深层目标，不仅是掌握知识，更是提升化学学科核心素养
3. 明确课后作业要求，为课后的自主复习指明方向
五、板书设计
反应热的测定与计算
一、中和热的测定
1. 定义：稀溶液中强酸强碱生成1mol H O的放热（ΔH=-57.3kJ/mol）
2. 实验装置：环形玻璃搅拌棒、温度计、保温层
3. 操作要点：测初始温→快速混合→测最高温→重复实验
4. 误差分析：热量损失/弱电解质电离吸热→数值偏小
二、盖斯定律
1. 本质：能量守恒，ΔH与反应路径无关
2. 计算模型：① 虚拟路径法 ② 热化学方程式叠加法
三、反应热计算的常见类型
1. 利用热化学方程式：化学计量数与ΔH成正比
2. 利用键能：ΔH=反应物总键能-生成物总键能
3. 利用盖斯定律：对接两种计算模型
四、高考对接
常见陷阱：状态、ΔH正负号、计量数比例
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)