2019-2020年高中化学《燃烧热 能源》教案5 新人教版选修4.doc

2019-2020年高中化学燃烧热 能源教案5 新人教版选修4教学目标1知识与技能（1）了解燃烧热的概念，并能进行简单的计算。（2）知道化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。（3）了解资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题。2过程与方法（1）通过学习及查阅资料了解研究燃烧热的实际意义。（2）通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3情感态度与价值观（1）发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。（2）有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题和生活问题做出合理的判断。教学重点、难点重点：燃烧热的概念及相关计算。难点：燃烧热的概念。教学手段 查阅资料、点拨探讨预习探究1反应热可分为 、 、 等。 时， mol纯 物质完全燃烧生成 的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为 。2能源包括 以及柴草等。化石燃料包括 。新能源包括 。它们的特点是 。互动课堂（一）情景导入我们知道物质的燃烧可以放出大量的热，那么不同的物质燃烧放出的热量是否相等呢？下面我们来学习燃烧热。二合作探究板书 第二节 燃烧热 能源一、燃烧热探究1 阅读教材指出燃烧热的概念。板书1定义：在 25 、101 kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。问题 解释H2的燃烧热为285.8 kJ / mol所表示的含义：实验测得25C，101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量。 讨论你是如何理解燃烧热的定义的？(1)条件：25 、101 kPa(2)可燃物的用量：lmol (3)生成稳定的氧化物：如C完全燃烧应生成CO2(g)， H2燃烧生成H2O(l)，S生成SO2 (4)单位：kJ / mol (5)书写燃烧热的热化学方程式时，以1mol可燃物为配平标准，其余可出现分数。例：语言表述CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol 符号表示H= -890.3 kJ/mol例：语言表述H2的燃烧热为285.8 kJ/mol 符号表示H= -285.8 kJ/mol板书2研究物质燃烧热的意义探究2 阅读教材指出研究物质燃烧热的意义。了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。探究3 分析教材中表1-1，讨论应根据什么标准来选择燃料。试举例说明 投影思考与交流应根据什么标准来选择燃料？汇报1、根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。2、表中较理想的燃料是：氢气、甲烷、甲醇等。二、中和热1）定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。2）中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；H=-57.3kJmol。3）要点条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。放出的热量：57.3kJ/mol例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。（2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出_kJ的热量。3）燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热中和热相同点能量变化放热反应HH0，单位：kJ/mol不相同点反应条件101kPa在稀溶液中反应物的量1mol(O2的量不限)可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物燃烧热也不同。生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。板书3有关燃烧热的计算例1已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H2b kJ / molB. C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l) H2b kJ / molC. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H4b kJ / molD. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) Hb kJ / mol解析：以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，H应为负值；生成1mol二氧化碳气体，放出热量 bkJ，则生成4mol二氧化碳气体，放出热量4bkJ 。 答案：C。例210 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使 500 g H2O温度由18升至62.4，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方程式为 。解析：10 g硫磺燃烧共放出热量为：Q = mC(t2t2)500 g 4.18 103kJ/(gC)(62.418)C = 92.8 kJ，则lmol(32g)硫磺燃烧放热为=-297 kJ/mol，硫磺的燃烧热为297 kJ/mol，热化学方程式为S(s)+ O2 (g) SO2 (g) H=-297 kJ / mol例3葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）6O2（g）=6CO2（g）6H2O（l） H=2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。过渡我们已经知道利用物质燃烧放出的热量，那么怎样合理的利用这些物质的燃烧，这是世界各国普遍关注的能源问题。板书二、能源自主学习 阅读教材回答下列问题1.指出能源的定义及分类。能源就是能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料。指导学生阅读教材我国能源状况 讨论1 分析教材中资料卡片并阅读教材讨论我国能源的现状如何？1主要是化石燃料，蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。 2能源利用率低，浪费严重。3能源储量丰富，我国的人均能源拥有量较低。4近年来能源的总消费量与人均消费量情况呈下降趋势，但是，仍然出现了能源危机问题。讨论2 如何解决我国的能源危机问题？1调整和优化能源结构。2加强科技投入，提高管理水平，科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。3节约利用现有能源。4研究开发新能源。讲述在现有的能源即将出现危机之时，人们很自然地把目光转向那些储量更丰富、更清洁、可以再生的新能源，并惊奇地发现，这些新能源大多数与我们日常生活一直息息相关。人们在不知不觉地使用着它们，只不过今后我们将采取新的方式利用它们。2新能源包括那些？有什么特点？太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。科学视野太阳能，氢能，地热能，风能等。太阳能：理论计算表明，太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500多万吨煤燃烧时放出的热量；一年就有相当于170万亿吨煤的热量，现在全世界一年消耗的能量还不及它的万分之一。但是，到达地球表面的太阳能只有千分之一二被植物吸收，并转变成化学能贮存起来，其余绝大部分都转换成热，散发到宇宙空间去了。核能：原子核反应主要有裂变反应和聚变反应。目前在世界各地运行的440多座核电站就是使用铀原子核裂变时放出的热量。地热：地球是一个大热库，从地面向下，随着深度的增加，温度也不断增高。从地下喷出地面的温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。潮汐能：地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间产生的引力使海水涨落而形成潮汐能。潮汐能的数量很小，全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约为6000万吨煤。板书设计： 第二节 燃烧热 能源一、燃烧热1定义 2研究物质燃烧热的意义 3有关燃烧热的计算二、能源1新能源 2新能源介绍三迁移应用题性型一 概念的应用例1下列热化学方程式中，H能正确表示物质的燃烧热的是（ ）ACO(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/molD2C8H18(l) +25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) H-11036 kJ/mol解析：A 本题旨在考查燃烧热的定义，答案B不是物质完全燃烧生成稳定的氧化物，答案C生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为H2O(l)，答案D不是1mol的完全燃烧不符合燃烧热的概念。答案A变式训练1下列说法正确的是A在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热C燃烧热或中和热是反应热的种类之一D在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ题性型二 有关燃烧热的计算例2在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) H =-566 kJ/molCH4(g) + 2 O2 (g) = C O2 (g) + 2H2O(l) H =-890 kJ/mol由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( ) A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ解析：1molCO完全燃烧放出的热量是566kJ/2，3molCH4完全燃烧放出的热量是890kJ3本题释放的总能量应当是（566/2+8903 ）kJ答案B变式训练2甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H1 ，2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）H2， 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H3常温下取体积为4：1的甲烷和氢气混合气体11.2L（标况），完全燃烧后恢复常温，放出热量为（ ） A、0.4H10.05H3 B、0.4H10.05H2 C、0.4H10.1H3 D、0.4H10.2H3题性型三能源的利用例3我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是： A 大力发展氢能源 B充分利用太阳能 C不使用含碳能源 D提高能源利用率 解析 ：目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。要减少二氧化碳的排放应在开发新能源，提高能源利用率等方面下功夫。答案C 变式训练下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是（ ）A、化石能源物质内部蕴涵着大量的能量 B、绿色植物进行光合作用是，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C、物质的化学能可以在不同的条件下转为热能、电能为人类利用 D、吸热反应没有利用价值 变式训练答案1C 2 AD 四反思感悟