第一章第二節(jié)燃燒熱能源

1、第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)燃燒熱能源教學(xué)目標：1. 了解燃燒熱概念，并能進行簡單的計算。2. 知道化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。3. 通過查閱資料說明能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機中的 重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實際意義。教學(xué)重點、難點：燃燒熱概念及相關(guān)計算。探究建議：調(diào)查與交流：家庭使用的煤氣、液化石油氣、煤爐等的熱能利用效率，提 出提高能源利用率的合理化建議。查閱資料：人類社會所面臨的能源危機以及未來新型能 源。討論：太陽能儲存和利用的多種途徑。查閱資料并交流：“化學(xué)暖爐”、“熱敷袋”、的構(gòu)造和發(fā)熱原理。討論：選擇燃料的依據(jù)。查

2、閱資料并交流：火箭推進劑的主要成分 和燃燒熱。課時劃分：一課時。教學(xué)過程：引言復(fù)習(xí)熱化學(xué)方程式的意義，書寫熱化學(xué)方程式的注意事項，引入新課。板書第二節(jié)燃燒熱能源一、燃燒熱講述反應(yīng)熱種類：燃燒熱、中和熱、溶解熱等板書1.定義：在101 kPa時，Imol物質(zhì)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(zhì)的燃燒熱。學(xué)生討論、歸納概念要點(1) 在101 kPa時，生成穩(wěn)定的氧化物。如C完全燃燒應(yīng)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) 出0, 而不是氣態(tài)水蒸氣。(2) 燃燒熱通常是由實驗測得的。(3) 可燃物以Imol作為標準進行測量。(4) 計算燃燒熱時，熱

3、化學(xué)方程式常以分數(shù)表示。1例：出©)十 02 (g) = H2OQ); H=-285.8kJ/mol2板書2 研究物質(zhì)燃燒熱的意義了解化學(xué)反應(yīng)完成時產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)條件，充分利用能源。投影AW/(kJ * mol 1 J 393. 51 559. 8 395. 01 111.0匏.Z85+S乙燒1 299. 62SXOciWHcn1 3G6 8誘 1a sis. 9*G 比(1、3 267,5思考與交流應(yīng)根據(jù)什么標準來選擇燃料？匯報1、根據(jù)物質(zhì)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。板書

4、3 有關(guān)燃燒熱的計算投影例:10 g硫磺在 02中完全燃燒生成氣態(tài)地， 放出的熱量能使 500 g H2O溫度由18C 升至624C，則硫磺的燃燒熱為 ，熱化學(xué)方程式為 分析討論10 g硫磺燃燒共放出熱量為：-3Q = m C(t2 12)= 500 g x 4.18 x 10 kJ/(g C)(62.4- 18)C = 92.8 kJ，則 lmol(32g)硫磺92.8kJ 漢32g mol-1燃燒放熱為=-297 kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297 kJ/mol，熱化學(xué)方程式10g為：S(s) + O2(g) = SO 2(g); H=-297 kJ/mol板書二、能源指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材我國

5、能源狀況在世界折占址位i loo憶噸世界人均值的1/21 JS*32.6億噸世界人均值的1/10儀略4 000萬十瓦核魅故運廿和年五7杞千瓦(年規(guī)電畳19 0000位.怛人均他豐高回答能源就是，它包括。討論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)講述權(quán)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4 0%5 0%。例如，1 9 9 4年 我國1 0 0 0美元GDP耗煤2.0 4 1標噸，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7 倍，美國的4.6倍，印度的1.9倍，

6、世界平均水平的4 .71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。討論新能源的要求與探索（讓學(xué)生討論、想像，激發(fā)使命感和求知欲）匯報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(fēng)能、氫能、地熱能、海洋能。2、調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)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(fēng)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。板書1、新能源：太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地熱能、海洋能。講述在現(xiàn)有的能源即

7、將出現(xiàn)危機之時，人們很自然地把目光轉(zhuǎn)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?nèi)粘Ｉ钜恢毕⑾⑾嚓P(guān)。 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。板書2、新能源介紹：副板書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(xué)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(fù)雜的

8、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?nèi)粘Ｊ窃鯓永锰柲艿模繉W(xué)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(yīng)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。投影副板書氫能講述氫能是一種理想的、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(yīng)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(yīng)用范圍廣，適應(yīng)性強。www. D 靶 ar EDU©om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

9、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(zhì)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(yù)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。副板書地熱能投影講述地熱能約為全球煤熱能的 1.7億倍。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(xué)元素等；在醫(yī)療衛(wèi)生方面，溫泉水可以醫(yī)治皮膚和 關(guān)節(jié)等的疾病，許多國家都有供沐浴

10、醫(yī)療用的溫泉。副板書風(fēng)能講解同太陽能相似，風(fēng)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(xué)知道，人們是如何利用風(fēng)能的？學(xué)生活動討論并回答問題。早期人們只是簡單地把風(fēng)能通過一定的裝置轉(zhuǎn)換成機械能，如風(fēng)帆助航。近代人們則將風(fēng)能應(yīng)用到了發(fā)電、供暖、通訊、灌溉、制冷以及海水淡化等領(lǐng)域，例如丹麥約有600個中心通訊站用風(fēng)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(fēng)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(fēng)車可能就不再 只是荷蘭的專利了。教師提問關(guān)于風(fēng)能利用的問題，它也受到一定條件的限制，大家知道是什么嗎？學(xué)生活動思

11、考并回答問題。教師小結(jié)利用風(fēng)能應(yīng)選擇在經(jīng)常刮風(fēng)的地區(qū)。投影小結(jié)略課堂練習(xí)1 .下列關(guān)于反應(yīng)熱的表述正確的是A 當 HV 0時，表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)用心愛心專心 116號編輯www D赴at ED U©oinB .由 C(s) + 0.5O2(g)= CO(g)的反應(yīng)熱為 110.5kJ -mol 1,可知碳的燃燒熱為 110.5 kJ -mol1C 反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無關(guān)D . l molNaOH 分別和 I molCH 3COOH、1molHNO 3 反應(yīng)放出的熱量： CH3COOH v HNO32 .已知下列兩個熱化學(xué)方程式；1H2(g)+ O2

12、(g)=H 20(1) ; H= 285.kJ/mol2C3H8(g)+5O2(g)=3CO 2(g)+4H2O(1); H= 2220.0kJ/mol(1) 實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒生成液態(tài)水時放熱6262.5kJ,則混合氣體中H2和C3H8的體積比是 。(2) 已知：H2O(1)=H2O(g); H=+44.0kJ/mol，寫出丙烷燃燒生成 CO2和氣態(tài)水的熱化 學(xué)方程式。3 把煤作為燃料可以通過下列兩種途徑：途徑 I: C(s) - O2(g)點燃CO2(g)(放熱 Q1 J)途徑II:先制水煤氣：C(s) H2O(g)CO(g) 無9)(放熱Q2 J)再燃燒

13、水煤氣:CO(g)H2(g)Q2(g)點燃 dg)Q2(g)點燃 H2O(g):共放熱(q3J)試回答下列問題：(1) 判斷兩種途徑放熱：途徑I放出的熱量 (填“大于”、“等于”、“小于")途徑II放出的熱量。(2) Q1、Q2、Q3的數(shù)學(xué)關(guān)系式是 。(3 )由于制取水煤氣反應(yīng)里，反應(yīng)物所具有的總能量 生成物所具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物應(yīng)需要 能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件為。4)簡述煤通過途徑II作為燃料的意義。參考答案：1 . D2. (1) 1 : 1; (2) C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g); H= 2044.0kJ/mol3. (1)等于(3) 低于；吸收；高溫(4 )固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后，不僅在燃燒時可以大大減少SO2和煙塵對