2019-2020年高中化学 第二节 燃料燃烧释放的热量教案 苏教版必修2.doc

2019-2020年高中化学 第二节 燃料燃烧释放的热量教案 苏教版必修2【教学目的】1、了解不同燃料的热值不同2、燃料燃烧放出热量与化学健能的关系3、理解键能的概念【教学重点】了解不同燃料的热值不同、燃料燃烧放出热量与化学健能的关系【教学难点】键能的概念【教学过程】一、质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等几种燃料的热值物质天然气石油煤炭氢气甲醇热值/KJg-1约56约48约3314323交流与讨论484 kJ二、键能键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJmol-1。讲解化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。 分析1从这两个反应：(a)HH2H 吸收436kJ热量；(b) 2HHH 放出436kJ热量,来说明化学的断裂和生成与能量的关系。讲解（a）式说明lmolH2含有1 mol H-H键，而H原子没有化学键，即没有键能，断开l mol H-H形成H原子则需要吸收 436kJ的能量，而（b）式说明由H原子形成1molH-H键时，要放出436kJ的能量。分析2 以H2+Cl2=2HCl为例：生成物形成化学键释放的总能量862kJ/mo1大于反应物吸收的总能量679kJ/mol是放热反应。由此可见化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 强调 化学健的断裂需要吸收能量，化学键的形成则放出能量破坏和形成同样多的同类化学键吸收和放出的能量数值相同。 化学反应中能量变化来源于反应过程中断裂旧化学键和形成新化学键时的能量之差。这里的能量仅指与化学键有关，没有成键的单原子不计能量。 练一练 已知C-H键能为415kJ/mol ，CH4=C+4H该过程为放热还是吸热，放出或吸收的热量是多少？（吸收4mol415kJ/mol=1660kJ）三、燃料的燃烧条件在现代社会中，绝大多数能量是由化学反应产生的，尤其是由煤、石油、天然气等燃料的燃烧提供的。因此，研究燃料的充分燃烧，对于节约能源、减少燃烧产物对大气的污染等都具有重要意义。1燃料燃烧的条件燃料在燃烧时会放出热量，但并不是放热反应就不需要加热。要使燃料发生燃烧，必须要满足两个条件：一是要将燃料加热到着火点，才能燃烧；二是要有助燃剂，一般燃料的燃烧都要有空气的存在才能进行。2燃料充分燃烧的条件燃料在燃烧过程中要能使其充分燃烧，则必须满足两个条件：一是要有足够的空气，燃料在燃烧时如果氧气不足可能会发生不完全燃烧，如碳在有足够的空气存在下生成的是CO2，而如果是在不足量的空气中燃烧时，会生成CO，所以此时放出的热量会大打折扣；二是燃料与空气要有足够的接触面，物质间要发生化学反应，其相互间的接触是前提，即不接触是不能发生反应的，所以燃料与空气要能充分接触，才能充分反应，如我们过去烧碳时，是用实心的碳块，而现在我们又是用多孔的碳球。从这一变更，我们可以看出我们使碳与空气的接触面积增大，从而使碳能更完全地燃烧。【领悟整合】燃料的燃烧都是放热反应,但在放热反应中的条件不一定是不加热,因为燃料要燃烧时必须达到其着火点；要让燃料充分燃烧，则必须要有足够的空气，同时有足够大的接触面积，因为物质间只有接触才能发生反应。我们在学习燃料的燃烧条件和充分燃烧的条件时不能将其混为一谈。【迁移体验】典例3：关于燃烧过程的下列说法中错误的是 （ ）A.燃烧是发光、放热的剧烈的氧化反应B.燃烧反应必须有氧气或空气参加反应C.是瞬间发生的急速的氧化反应D.直接燃烧煤炭和原油会造成环境污染研析：燃烧不一定要有氧气参加，像铜在氯气中燃烧等；燃烧要达到着火点，然后发生反应的过程是很快的；像石油、煤等矿物燃料中含有S、N等元素的化合物，在燃烧过程中会生成可污染大气的SO2、氮氧化物等。答案：B。典例4：将煤处理后变为气体燃料的目的是A.提高煤的价格 B.提高燃烧效率，减少大气污染C.方便存放 D.方便运输研析：煤是一种固体燃料，在燃烧时与空气接触面积不足够大，燃烧不够充分；另外在煤中含有S、N等元素的化合物，在燃烧过程中会生成SO2和氮氧化物，成为大气污染物。所以我们可将煤转化为燃料，这样可使其燃烧更为充分而减小对空气的污染。答案：B【推广引申】煤和石油是利用最早的化石燃料，由于其中含有的元素除C、H元素以外，还含有S、N等元素，所以在使用中会存在两个现实的问题，一是它是经过了上亿年才由动植物的尸体沉积在地下，经过各种复杂的物理、化学变化而衍变过来的，所以是不可再生的。因此我们要对其节约使用。二是由于其中含有S、N两种元素，所以在燃烧后会生成SO2、氮氧化物等对大气污染的气体，所以在使用时将其加工转化成气态或液态燃料，这样可提高燃烧效率，同时会减少对大气的污染。【拓展视野】为什么燃着的蜡烛一扇就灭，而炉火越扇越旺呢？大量空气的急速流动要带走大量的热量，故蜡烛达不到着火点而熄灭。而炉火必须通入足量的空气，使之充分燃烧，故越扇越旺。所以燃烧时通入足量的空气是必要的。【课后练习】1.下列说法正确的是（ ）A化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化B煤和石油属于可再生能源C要使燃料燃烧只需要大量的氧气D汽车排出大量尾气中含有CO会污染大气2.目前世界上最重要的矿物燃料是（ ）A水煤气 BCO C石油 D天然气3.下列不是化工能源的是（ ）A氢气 B煤 C石油 D天然气4.酸雨形成主要是由于（ ）A森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态平衡B工业上大量燃烧含硫燃料C汽车排出大量尾气D大气中二氧化碳含量增多5.关于燃料充分燃烧的说法不正确的是（ ）A空气量越大越好B固体燃料块越大越好C液体燃料燃烧时可以雾状喷出D温度必需达到着火点6下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是 ( ) 燃烧时发生氧化反应 充分燃烧的产物不污染环境 乙醇是一种再生能源 燃烧时放出大量热量A. B. C. D7有关能源的下列说法不正确的是 ()A煤、石油、天然气均为化石能源 B. 化石能源是非再生能源C. 氢能是可再生能源 D . 氢能、核能均是无污染的高效能源8下列热化学方程式中，H能正确表示物质的燃烧热的是 （ ）A. CO(g) +1/2O2(g) =CO2(g); H-283.0 kJ/molB. C(s) +1/2O2(g) =CO(g); H-110.5 kJ/molC. H2(g) +1/2O2(g)=H2O(g); H-241.8 kJ/molD. 2C8H18(l) +25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l); H-11036 kJ/mol9日常生活和工业生产所需能量的主要来源为 ，特别是 燃料所产生的能量。10.造成环境污染的二氧化硫，主要是由于燃烧 产生的。空气中的二氧化硫部分被氧化成 ，并形成酸雾，随雨水降到地面形成 ，会使土壤 而伤害农作物。11煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径，目前不少城市将焦炭在高温下与水蒸气反应制得水煤气，写出该反应的化学方程式 说明固体煤经处理变为气体燃料使用的优点是 。12家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量为500kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式： 。丁烷的燃烧热为 kJ /mol。已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量，则C4H10(g)+13/2O2(g)= 4CO2(g)+5H2O(g)；H= kJ /mol。13已知葡萄糖氧化生成CO2(g)和液态水的燃烧热为2800kJ/mol.（1） 请写出葡萄糖燃烧的热化学方程式 （2） 计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 14硝化甘油（C3H5N3O9）分解时产物为 N2、CO2、O2和液态水，它的分解反应的化学方程式为： 已知20时，22.7 g硝化甘油分解放出的热量为154 kJ，则每生成1mol气体伴随放出的热量为 kJ。