人教版選修4 第1章第2節(jié) 燃燒熱 能源 教案 (3).doc

第二節(jié) 燃燒熱 能源一、教學(xué)設(shè)計(jì)本節(jié)分為兩部分，第一部分簡(jiǎn)單介紹了燃燒熱，其中突出了對(duì)燃燒熱定義的介紹，并引導(dǎo)學(xué)生從諸多因素出發(fā)討論選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮問題的能力；第二部分，結(jié)合燃燒熱的利用介紹了能源的開發(fā)與利用，特別是化石燃料的利弊以及能源與人類生存和發(fā)展的關(guān)系。在第一部分內(nèi)容中，教科書對(duì)燃燒熱的定義做了介紹，并通過實(shí)例對(duì)其定義進(jìn)行了說明，進(jìn)而說明由于燃燒熱的定義規(guī)定，燃燒熱是以燃燒1 mol純物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行測(cè)量的（故而表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式里的化學(xué)計(jì)量數(shù)常需用分?jǐn)?shù)表示），同時(shí)還特別指出：“物質(zhì)完全燃燒而生成的穩(wěn)定化合物就意味著不能再燃燒了”。在第二部分內(nèi)容中，教科書從人類對(duì)能源的需求以及如何合理利用并開發(fā)新能源的角度，通過資料展示介紹了能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的重要地位和作用，同時(shí)結(jié)合新能源的開發(fā)，通過科學(xué)視野簡(jiǎn)單介紹了最有希望的太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能等能源，以開闊學(xué)生的眼界，加強(qiáng)化學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系。特別指出：我們所使用的主要能源是化石燃料，而化石燃料是經(jīng)過億萬年才形成的蘊(yùn)藏量有限的非再生能源，社會(huì)的發(fā)展使得人類對(duì)能源的需求量越來越大，這是對(duì)人類的嚴(yán)峻考驗(yàn)，同時(shí)也為我們提出了極具研究?jī)r(jià)值的課題。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：燃燒熱的概念。教學(xué)建議如下：1. 對(duì)燃燒熱的學(xué)習(xí)要突出該定義中的“25 、101 kpa”研究的條件，“1 mol物質(zhì)”燃燒物的量，和“完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物”反應(yīng)的程度等關(guān)鍵詞，并加以舉例說明，以明確研究燃燒熱的限定條件。因此，燃燒熱其h0；其熱化學(xué)方程式中可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，則以此為標(biāo)準(zhǔn)配平，其他反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)既可用整數(shù)表示，也可用分?jǐn)?shù)表示；燃燒熱是1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所釋放的熱量，是特殊條件下的反應(yīng)熱。教學(xué)中應(yīng)多舉實(shí)例。2. 資源、能源、環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問題，教學(xué)中應(yīng)結(jié)合教科書滲透資源、能源和環(huán)保的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，教育學(xué)生關(guān)心能源、環(huán)境等與現(xiàn)代社會(huì)有關(guān)的化學(xué)問題，以培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、使命感。教學(xué)中應(yīng)盡量采用投影、錄像、多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過自主學(xué)習(xí)、討論交流、分析評(píng)價(jià)等教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力、調(diào)查研究能力、交流與合作的能力、綜合分析能力等。3. 在教學(xué)方法上，本節(jié)可以采用研究性學(xué)習(xí)的方式來進(jìn)行。如課前布置學(xué)生結(jié)合教科書的【思考與交流】、【資料】及【實(shí)踐活動(dòng)】等內(nèi)容展開討論，然后課上進(jìn)行交流。也可以以小組為單位，由學(xué)生自學(xué)教科書內(nèi)容并設(shè)計(jì)相關(guān)的研究課題，經(jīng)過教師和學(xué)生共同篩選，確定課題內(nèi)容、研究目標(biāo)，通過查閱資料、小組學(xué)習(xí)討論，然后各組派代表在課上匯報(bào)各自的研究成果。教師還可結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，適當(dāng)補(bǔ)充一些資料，或組織學(xué)生參觀等。通過聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)討論，不僅可強(qiáng)化學(xué)生課外閱讀的意識(shí)和自學(xué)能力，也可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)國(guó)家能源政策制訂的參與意識(shí)、經(jīng)濟(jì)效益觀念以及綜合分析問題的能力。4. 在化學(xué)2中學(xué)生對(duì)中和熱已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)，并通過實(shí)驗(yàn)感受了中和熱，知道它是反應(yīng)熱的一種形式，在此可將其與燃燒熱進(jìn)行比較，以加深對(duì)概念的理解。二、活動(dòng)建議可就如何充分利用能源、節(jié)約能量、開發(fā)新能源、能源與我們的生存環(huán)境等內(nèi)容進(jìn)行討論、研究。如：1. 討論：煤作為燃料的利弊；從節(jié)約能源、提高燃燒效率的角度，闡述研究燃料充分燃燒的重要性。2. 研究：提高煤炭利用率及減少污染物排放的重要途徑。3. 調(diào)查：就家庭所用燃料問題進(jìn)行專題調(diào)查，如市民對(duì)能源的認(rèn)識(shí)和利用（可選擇某一社區(qū)進(jìn)行）?！緦?shí)踐活動(dòng)】可查閱中國(guó)經(jīng)濟(jì)年鑒中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒和其他有關(guān)書籍或上網(wǎng)查詢。教科書上列出的4個(gè)題目，學(xué)生可任選一個(gè)，小論文可在班上交流。以下是這些題目的參考答案。1. 關(guān)于國(guó)民生產(chǎn)總值與能源消耗的關(guān)系，可以研究以下數(shù)據(jù)表：從以上數(shù)據(jù)可以看出，國(guó)家國(guó)民生產(chǎn)總值與能源消耗成正相關(guān)關(guān)系，即國(guó)民生產(chǎn)總值越高，消耗的能源越多。但二者不是嚴(yán)格的正比關(guān)系，因?yàn)殡S著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，每創(chuàng)造一定量國(guó)民生產(chǎn)總值所消耗的能源將會(huì)逐步減少。這從1995年至2001年的數(shù)據(jù)可以看出，國(guó)民生產(chǎn)總值由58 478.1億元增加至95 933.3億元，增長(zhǎng)了39%，而能耗由131 176萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加至132 000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，只增加了0.62%。說明在這7年里我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高。2. 人民的衣、食、住、行、文化娛樂都需要消耗能源，我國(guó)人民生活消耗的能源占總能源消耗的12%17%。隨著人民生活水平的提高，生活消費(fèi)能源總量會(huì)增大；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人均生活消費(fèi)能源量又可能逐步降低。這可以從下表的數(shù)據(jù)看出。3. 能源與國(guó)防關(guān)系極為密切?，F(xiàn)代化的軍隊(duì)是機(jī)械化、信息化的軍隊(duì)，開動(dòng)坦克、軍車、艦艇、飛機(jī)均需要燃油；發(fā)射導(dǎo)彈、火箭需要高能燃料；開動(dòng)核動(dòng)力艦艇需要核燃料；開動(dòng)雷達(dá)、通訊設(shè)備或使用激光武器需要電能，等等。因此說，現(xiàn)代化的國(guó)防是需要充足的能源作保證的。4. 節(jié)約現(xiàn)有能源的一個(gè)重要措施是科學(xué)地控制燃燒過程，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率，開發(fā)新能源，如氫能、生物質(zhì)能等，均是化學(xué)科學(xué)研究的重要課題。理想地解決這些問題，均需要化學(xué)科學(xué)去攻關(guān)，去創(chuàng)新。因此說，化學(xué)在節(jié)約現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源中均能起到重要作用。三、問題交流【思考與交流】書中已給出提示，但需要學(xué)生進(jìn)一步舉例說明。學(xué)生個(gè)人能舉出的實(shí)例有限，大家可互相交流、補(bǔ)充。四、習(xí)題參考（一）參考答案1. 在生產(chǎn)和生活中，可以根據(jù)燃燒熱的數(shù)據(jù)選擇燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氫氣的燃燒熱值均很高，它們都是良好的燃料。2. 化石燃料蘊(yùn)藏量有限，不能再生，最終將會(huì)枯竭，因此現(xiàn)在就應(yīng)該尋求應(yīng)對(duì)措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，農(nóng)牧業(yè)廢料、高產(chǎn)作物（如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生樹木（如赤楊、刺槐、桉樹等），經(jīng)過發(fā)酵或高溫?zé)岱纸饩涂梢灾圃旒状蓟蛞掖?。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物質(zhì)，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的一種有效措施。3. 氫氣是最輕的燃料，而且單位質(zhì)量的燃燒熱值最高，因此它是優(yōu)異的火箭燃料，再加上無污染，氫氣自然也是別的運(yùn)輸工具的優(yōu)秀燃料。在當(dāng)前，用氫氣作燃料尚有困難，一是氫氣易燃、易爆，極易泄漏，不便于貯存、運(yùn)輸；二是制造氫氣尚需電力或別的化石燃料，成本高。如果用太陽(yáng)能和水廉價(jià)地制取氫氣的技術(shù)能夠突破，則氫氣能源將具有廣闊的發(fā)展前景。4. 甲烷是一種優(yōu)質(zhì)的燃料，它存在于天然氣之中。但探明的天然氣礦藏有限，這是人們所擔(dān)心的?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)海底存在大量水合甲烷，其儲(chǔ)量約是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了適用的開采技術(shù)，將大大緩解能源危機(jī)。5. 柱狀圖略。關(guān)于如何合理利用資源、能源，學(xué)生可以自由設(shè)想。在上述工業(yè)原材料中，能源單耗最大的是鋁；產(chǎn)量大，因而總耗能量大的是水泥和鋼鐵。在生產(chǎn)中節(jié)約使用原材料，加強(qiáng)廢舊鋼鐵、鋁、銅、鋅、鉛、塑料器件的回收利用，均是合理利用資源和能源的措施。6. 公交車個(gè)人耗油和排出污染物量為私人車的1/5，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度看，發(fā)展公交車更為合理。（二）補(bǔ)充習(xí)題1下列性質(zhì)中，能說明乙醇宜作燃料的是（）。燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境乙醇是一種再生能源燃燒時(shí)放出大量的熱a b cd21.5 g 火箭燃料二甲基肼（ch3-nh-nh-ch3）完全燃燒，放出50 kj熱量，則二甲基肼的燃燒熱為（）。a1 000 kj/molb1 500 kj/molc2 000 kj/mold3 000 kj/mol3甲醇屬于可再生能源，可代替汽油作為汽車燃料。下列熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱能正確表示甲醇燃燒熱的是（）。4家用液化氣中主要成分之一是丁烷，當(dāng)10 kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，