人教版高中化學(xué)選修四1-2-1燃燒熱能源(教案)

1、1-2-1 燃燒熱 能源教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1 、了解燃燒熱的概念，并能進(jìn)行簡單的計(jì)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、了解資源、能源、環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問題。過程與方法：1 、通過學(xué)習(xí)及查閱資料了解研究燃燒熱的實(shí)際意義。2、 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(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。情感態(tài)度與價(jià)值觀：1 、發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探究物質(zhì)變化的奧秘，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。2、有參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情，有將化學(xué)能與熱能的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí)，能夠

2、對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問題和生活問題做出合理的判斷。教學(xué)重點(diǎn)：燃燒熱的概念及相關(guān)計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：燃燒熱的概念。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(xiàng)，引入新課，我們知道物質(zhì)的燃燒可以放出大量的熱，那么不同的物質(zhì)燃燒放出的熱量是否相等呢？下面我們來學(xué)習(xí)燃燒熱?！景鍟康诙?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(shí)，lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱?！緦W(xué)生討論、歸納概念要點(diǎn)】在101 kPa時(shí)，生成穩(wěn)定的氧化物。如C完全燃燒應(yīng)生成CQ(g),而生成CO(g憾于不完全燃燒。又

3、如H2燃燒生成液態(tài) H2O,而不是氣態(tài)水(2)燃燒熱通常是由實(shí)驗(yàn)測得的。(3)可燃物以lmol作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。(4)計(jì)算燃燒熱時(shí)，熱化學(xué)方程式常以分?jǐn)?shù)表示。1例：H2(g)十一O2 (g)= H2O(l); 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(shí)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?！就队啊可?fif3村X kJ *J名酢iff (kJ - mi>l 1 >春事C(n>一 J91 5乙烷1 559. a命朗&一卸& 0乙熔I 411. O氧氣乙炕16KftlKCOCjep-2S3. 0乙葡1 Mtt.

4、 S臚垃-aw. al內(nèi)說-2!>1PMCHQHE”-7W樂 S I1* I3 2ST. 5【思考與交流】應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料?【匯報(bào)】1、根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采、儲(chǔ)存的條件、價(jià)格、對(duì)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(guān)燃燒熱的計(jì)算【投影】例：10 g硫磺在。2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62.4 C,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：Q = m C(t2-12) = 500 g X 4.18 3KJ/(g) C)(62.418)C = 9

5、2.8 kJ 則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為92.8kJ32g mol10g=-297 kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297 kJ/mol ,熱化學(xué)方程式為:S(s) + Q(g)=SQ(g)； H=-297 kJ/mol【板書】二、能源【指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材】我國能源狀況加同日都已席明眄林支I 100億立世界人物值他12石油世界人均隹的1 1G優(yōu)情I 0W才干見棺電站運(yùn)件3。年3,7北于R1華度電q19做憶或J世界船位*位人均值不高,它包括.【回答】能源就是【討論】有人說我國已探明的煤和石油儲(chǔ)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

6、能源利用率為33%,與世界先進(jìn)水平相差 10個(gè)百分點(diǎn)。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10 0 0美元GDP耗煤2. 0 4 1標(biāo)噸，是日本的1 3 . 7倍，德、意、法的8. 7倍，美國的4. 6倍，印度的1. 9倍，世界平均水平的4. 7 1倍。如此巨大的資源、能源消耗，不僅造成了極大的浪費(fèi)，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(bào)】1、要求：產(chǎn)生能量高、經(jīng)濟(jì)、污染少。新能源有：太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能?、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

7、率，節(jié)約油氣資源，加強(qiáng)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(diǎn)是資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對(duì)環(huán)境沒有污染或污染少?！景鍟?、新能源：太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能?！局v述】在現(xiàn)有的能源即將出現(xiàn)危機(jī)之時(shí)，人們很自然地把目光轉(zhuǎn)向那些儲(chǔ)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?cè)诓恢挥X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(shí)在各種類型的新能源中，并不是都像核能一樣讓人感到

8、很神秘，其實(shí)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(diǎn)是什么？【學(xué)生活動(dòng)】 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(qǐng)看這樣一個(gè)數(shù)字，地表每秒鐘接受白太陽能相當(dāng)于燃燒550萬噸煤炭時(shí)的能量，是太陽給與了地球上生命活動(dòng)所需的能量，形成了自然界中復(fù)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(qǐng)大家聯(lián)系自己的生活實(shí)際想一想，我們?nèi)粘Ｊ窃鯓永锰柲艿?？【學(xué)生活動(dòng)】 思考并回答問題。利用太陽能的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無污染，但我們也應(yīng)該看到太陽能在利用時(shí)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?！就队啊俊靖卑鍟繗淠堋局v述】

9、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(diǎn)：氫的原料是水，資源不受限制；氫燃燒時(shí)反應(yīng)速率快，高發(fā)熱值大；更突出的優(yōu)點(diǎn)是氫燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)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(qiáng)。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(jìn)行了用氫氣和汽油作為混合燃料的汽車的試驗(yàn)，若在汽油中加入質(zhì)量分?jǐn)?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(jì)不久的將來，氫能不僅可以廣泛地作為汽車、飛機(jī)、輪船、火車等的動(dòng)力, 而且可以成為工業(yè)和生活中的重要能源?！靖卑鍟康?zé)崮堋就队啊俊?/p>

10、講述】地?zé)崮芗s為全球煤熱能的1.7億倍。地?zé)豳Y源有兩種：一種是地下蒸汽或地?zé)崴厝涣硪环N是地下干熱巖體的熱能。利用地?zé)崮馨l(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(shí)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(dòng)】 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(jī)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)

11、域，例如丹麥約有600個(gè)中心通訊站用風(fēng)機(jī)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(dòng)】 思考并回答問題?！窘處熜〗Y(jié)】 利用風(fēng)能應(yīng)選擇在經(jīng)常刮風(fēng)的地區(qū)?！就队啊俊拘〗Y(jié)】略【隨堂練習(xí)】1.下列關(guān)于反應(yīng)熱的表述正確的是A.當(dāng) HV0時(shí)，表示該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.由 C(s)+ 0.502(g) = CO(g兩反應(yīng)熱為 110.5kJm o1,可知碳的燃燒熱為 110.5 kJm ol 1C.反應(yīng)熱

12、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 l molCH3COOH 1molHNO3 反應(yīng)放出的熱量：CKCOOHc HNO32 .已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式；H2(g)+ O2(g)=H2O(1); H= 285.kJ/mol2QH8(g)+5O2(g)=3CQ(g)+4H2O(1); H= 2220.0kJ/mol(1)實(shí)驗(yàn)測得H2和C3H8的混合氣體共5mol ,完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)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

13、化學(xué)方 程式。3 .把煤作為燃料可以通過下列兩種途徑：途彳5I： C(s) O2(g)注壁CO2(g)(放熱 Q1 J)途彳至II：先制水煤氣：C(s) IH2O(g)=CO(g) IH2(g)(放熱 Q2 J)再燃燒水煤氣：1 點(diǎn)燃CO(g)1Q2(g)CO2(g)2 占娥共放熱(Q3J)1 占燃H2(g)2Q2(g)H2O(g)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) Qi、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(shí)，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。板書設(shè)計(jì):第