高中化學人教版化學反應原理第一章化學反應與能量第二節(jié)燃燒熱能源 全國獲獎

教案課題：第二節(jié)燃燒熱能源授課班級課時1教學目的知識與技能1、掌握燃燒熱的概念；2、了解資源、能源是當今社會的重要熱點問題；3、常識性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)過程與方法培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力情感態(tài)度價值觀教育學生能源、環(huán)境與現(xiàn)代社會有關的化學問題，以培養(yǎng)學生的社會責任感、使命感重點燃燒熱的概念難點燃燒熱的概念知識結構與板書設計第二節(jié)燃燒熱能源一、燃燒熱1．定義：在101kPa時，lmol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。2．研究物質燃燒熱的意義3．有關燃燒熱的計算二、能源1、定義：能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。2、新能源：太陽能、生物能、風能、氫能、地熱能、海洋能。3、新能源介紹：(1)太陽能(2)氫能(3)地熱能(4)風能教學過程教學步驟、內容教學方法【引言】復習熱化學方程式的意義，書寫熱化學方程式的注意事項，引入新課?！景鍟康诙?jié)燃燒熱能源一、燃燒熱【講解】反應熱種類：燃燒熱、中和熱、溶解熱等【板書】1．定義：在101kPa時，lmol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱?！緦W生活動】討論、歸納概念要點【投影】注意：(1)在101kPa時，生成穩(wěn)定的氧化物。如C完全燃燒應生成CO2(g)，而生成CO(g)屬于不完全燃燒。又如H2燃燒生成液態(tài)H2O，而不是氣態(tài)水蒸氣。S對應的是SO2等。(2)燃燒熱通常是由實驗測得的。(3)可燃物以lmol作為標準進行測量。(4)書寫表示燃燒熱的熱化學方程式時，應以燃燒1mol純物質為標準來配平其余物質的化學計量數(shù)，熱化學方程式常以分數(shù)表示。例：H2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=mol【強調】燃燒熱其ΔH<0【板書】2．研究物質燃燒熱的意義【講解】了解化學反應完成時產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應條件，充分利用能源。【投影】名稱化學式ΔH（kJ/mol）名稱化學式ΔH（kJ/mol）石墨C(g)乙烷C2H6(g)金剛石C(s)乙烯C2H4(g)氫氣H2(gP乙炔C2H2(g)一氧化碳CO(g)乙醇CH3CH2OH(l)甲烷CH4(g)丙烷C3H8(g)甲醇CH3OH(l)苯C6H6(l)【思考與交流】應根據(jù)什么標準來選擇燃料？1、根據(jù)物質的燃燒熱、燃料的儲量、開采、儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等綜合考慮。2、表中較理想的燃料是：氫氣、甲烷、甲醇等?！景鍟?．有關燃燒熱的計算【點擊試題】例1、10g硫磺在O2中完全燃燒生成氣態(tài)地，放出的熱量能使500gH2O溫度由18℃升至℃，則硫磺的燃燒熱為，熱化學方程式為?！局v解】10g硫磺燃燒共放出熱量為：Q=m·C(t2－t2)＝500g××10－3kJ/(g·C)－18)C=kJ，則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為=-297kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297kJ/mol，熱化學方程式為：S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297kJ/mol【投影】我國能源狀況能源種類我國目前已探明儲量在世界所占地位煤石油鈾水能1100億噸億噸僅夠4000萬千瓦核電站運行30年億千瓦世界人均值的1/2世界人均值的1/10世界首位，但人均值不高【學生活動】指導學生閱讀教材【板書】二、能源1、定義：能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。【思考與交流】有人說我國已探明的煤和石油儲量已足以使用好幾百年，我們根本不必要節(jié)約能源？（發(fā)表自己的見解）【講解】權威部門的最新測算顯示，我國能源利用率為33％，與世界先進水平相差10個百分點。我國能源的利用率卻很低，礦產(chǎn)資源利用率為40％一50％。例如，1994年我國1000美元ＧＤＰ耗煤2041標噸，是日本的倍，德、意、法的倍，美國的倍，印度的倍，世界平均水平的倍。如此巨大的資源、能源消耗，不僅造成了極大的浪費，而且也成為環(huán)境污染的主要來源?！居懻摗啃履茉吹囊笈c探索(讓學生討論、想像，激發(fā)使命感和求知欲)【投影】1、要求：產(chǎn)生能量高、經(jīng)濟、污染少。新能源有：太陽能、生物能、風能、氫能、地熱能、海洋能。2、調整和優(yōu)化能源結構，降低燃煤在能源結構中的比率，節(jié)約油氣資源，加強科技投入，加快開發(fā)水電、核電和新能源等就顯得尤為重要和迫切。最有希望的新能源是太陽能、燃料電池、風能和等。這些新能源的特點是資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對環(huán)境沒有污染或污染少?！景鍟?、新能源：太陽能、生物能、風能、氫能、地熱能、海洋能?！局v解】在現(xiàn)有的能源即將出現(xiàn)危機之時，人們很自然地把目光轉向那些儲量更豐富、更清潔、可以再生的新能源，并驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些新能源大多數(shù)與我們日常生活一直息息相關。人們在不知不覺地使用著它們，只不過今后我們將采取新的方式利用它們?！景鍟?、新能源介紹：(1)太陽能【講解】其實在各種類型的新能源中，并不是都像核能一樣讓人感到很神秘，其實大多數(shù)新能源離我們很近，比如太陽能。大家想一想，太陽能的最大優(yōu)點是什么？【學生活動】思考并回答問題。太陽是一顆不斷發(fā)光發(fā)熱的恒星，其能源可以說是取之不盡用之不竭的。請看這樣一個數(shù)字，地表每秒鐘接受的太陽能相當于燃燒550萬噸煤炭時的能量，是太陽給與了地球上生命活動所需的能量，形成了自然界中復雜的陰晴雨雪等天氣現(xiàn)象，塑造了不同地區(qū)的地表景觀……請大家聯(lián)系自己的生活實際想一想，我們日常是怎樣利用太陽能的？【學生活動】思考并回答問題。利用太陽能的另外一個優(yōu)點是對環(huán)境無污染，但我們也應該看到太陽能在利用時的不足之處，即非常分散，必須制造出一些裝置來收集太陽能?！就队啊俊景鍟浚?)氫能【講解】氫能是一種理想的、極有前途的二次能源。氫能有許多優(yōu)點：氫的原料是水，資源不受限制；氫燃燒時反應速率快，高發(fā)熱值大；更突出的優(yōu)點是氫燃燒的產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境，是最干凈的燃料。另外，氫能的應用范圍廣，適應性強。液態(tài)氫已被用作人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源。1980年我國研制成功了第一輛氫能汽車。1985年原蘇聯(lián)也利用Ti、Fe、V合金氫化物進行了用氫氣和汽油作為混合燃料的汽車的試驗，若在汽油中加入質量分數(shù)約為4％的氫氣，則可節(jié)油40％，廢氣中的CO也可減少90％。預計不久的將來，氫能不僅可以廣泛地作為汽車、飛機、輪船、火車等的動力，而且可以成為工業(yè)和生活中的重要能源?！景鍟?3)地熱能【投影】【講解】地熱能約為全球煤熱能的億倍。地熱資源有兩種：一種是地下蒸汽或地熱水（溫泉）；另一種是地下干熱巖體的熱能。利用地熱能發(fā)電，在工業(yè)上可用于加熱、干燥、制冷與冷藏、脫水加工、淡化海水和提取化學元素等；在醫(yī)療衛(wèi)生方面，溫泉水可以醫(yī)治皮膚和關節(jié)等的疾病，許多國家都有供沐浴醫(yī)療用的溫泉?！景鍟?4)風能【講解】同太陽能相似，風能也早已被人們熟悉和利用，現(xiàn)代隨著新能源時代的到來，變得越來越具有魅力。有哪位同學知道，人們是如何利用風能的？【學生活動】討論并回答問題。早期人們只是簡單地把風能通過一定的裝置轉換成機械能，如風帆助航。近代人們則將風能應用到了發(fā)電、供暖、通訊、灌溉、制冷以及海水淡化等領域，例如丹麥約有600個中心通訊站用風機供電，這樣既可節(jié)煤、油、氣，又可以清潔環(huán)境；美國、日本等國正在積極研制風帆貨船，以使古老的帆船獲得新生。今后大家一定要注意了，再提到風車可能就不再只是荷蘭的專利了?！窘處熖釂枴筷P于風能的利用問題，它也收到了一定條件的限制，大家知道是什么嗎？【學生活動】思考并回答問題【教師小結】利用風能應該選在經(jīng)常刮風的地區(qū)【小結】燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱中和熱相同點能量變化都是放出熱量ΔHΔH<0不同點反應物的量可燃物為1mol生成物的量生成水為1mol反應熱不同可燃物其燃燒熱大小不同中和熱為ΔH=mol【隨堂練習】1、下列說法正確的是()A、1mol硫酸與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱B、在25℃、101kPa下，1mol硫和2molC、CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應一定是吸熱反應D、101kPa時，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱2、下列性質中，不能說明乙醇宜作燃料的是()A、燃燒時發(fā)生氧化還原反應B、充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境C、乙酸是一種再生能源D、燃燒時放出大量的熱教學回顧：課后習題必修四第一章第二節(jié)燃燒熱能源一、選擇題1.新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染小，且可以再生。下列能源組合中，屬于新能源一組的是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質能⑦風能⑧氫能A.①②③④B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧D.③⑤⑥⑦⑧2.“能源分類的相關圖”如圖所示，四組能源的選項中全部符合圖中陰影部分能源的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物質能、天然氣C.太陽能、風能、生物質能D.地熱能、海洋能、核能3.分析下表中的四個熱化學方程式，判斷氫氣和丙烷的燃燒熱ΔH分別是()“嫦娥一號”發(fā)射火箭燃料液氫(H2)①2H2(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2H2O(l)ΔH=－mol②2H2(l)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(l)2H2O(g)ΔH=－mol北京奧運“祥云”火炬燃料丙烷(C3H8)③C3H8(l)＋5O2(g)(g)＋4H2O(g)ΔH=－mol④C3H8(g)＋5O2(g)(g)＋4H2O(l)ΔH=－molA.－mol；－molB.－mol；－molC.－mol；－molD.－mol；－mol4.下列熱化學方程式中，ΔH能正確表示物質的燃燒熱的是()(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH=－mol(s)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO(g)ΔH=－mol(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)H2O(g)ΔH=－molD.2C8H18(l)＋25O2(g)(g)＋18H2O(l)ΔH=－110365.25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是mol、mol、mol、2800(s)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO(g)ΔH=－mol(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2H2O(l)ΔH=＋mol(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)ΔH=－mol(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH=－mol6.下列說法中正確的是()A.硫完全燃燒生成二氧化硫時，放出的熱量為硫的燃燒熱B.在25℃、101kPa時，1molC.由2CO(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2CO2(g)ΔH=－566kJ/mol，可知CO的燃燒熱為283kJ/molD.乙炔的燃燒熱為mol，則2C2H2(g)＋5O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)反應的ΔH=－7.下列關于化學反應熱的描述中正確的是()與NaOH反應的中和熱ΔH=－mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱ΔH=2×(－kJ/molB.CO的燃燒熱ΔH=－mol，則2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)反應的ΔH=2×(＋kJ/molC.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱8.已知下列兩個熱化學方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)H2O(l)ΔH=－mol；X(g)＋5O2(g)(g)＋4H2O(l)ΔH=－mol，由實驗測得：H2和X的混合氣體，每5mol完全燃燒時可放出3837kJ熱量，則此混合氣體中，H2和X的體積比是()：3：1C.1：49.甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉化為氫氣的兩種反應原理如下①CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)ΔH=＋mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)＋2H2(g)ΔH=－mol下列說法正確的是()的燃燒熱ΔH=－molB.反應①中的能量變化如圖所示轉化成H2的過程一定要吸收能量D.根據(jù)②推知反應CH3OH(l)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－mol二、填空題10.①CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)ΔH=＋②C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH=－mol③eq\f(1,2)H2SO4(l)＋NaOH(l)eq\f(1,2)Na2SO4(l)＋H2O(l)ΔH=－mol④C(s)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH=－mol⑤CO(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH=－mol⑥HNO3(aq)＋NaOH(aq)NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH=－mol⑦2H2(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2H2O(l)ΔH=－mol(1)上述熱化學方程式中，不正確的有_________(填序號)，不正確的理由分別是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根據(jù)上述信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式____________________________________________________________________________。(3)上述書寫正確的熱化學方程式中，表示燃燒熱的熱化