人教版高中化學選修四1-2-1燃燒熱能源(教案)

1、1-2-1 燃燒熱 能源教學目標知識與技能：1 、了解燃燒熱的概念，并能進行簡單的計算。2、知道化學反應中能量轉(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)保是當今社會的重要熱點問題。過程與方法：1 、通過學習及查閱資料了解研究燃燒熱的實際意義。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。情感態(tài)度與價值觀：1 、發(fā)展學習化學的興趣，樂于探究物質(zhì)變化的奧秘，體驗科學探究的艱辛與喜悅，感受化學世界的奇妙與和諧。2、有參與化學科技活動的熱情，有將化學能與熱能的化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠

2、對與化學有關(guān)的社會問題和生活問題做出合理的判斷。教學重點：燃燒熱的概念及相關(guān)計算。教學難點：燃燒熱的概念。教學過程：【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，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？下面我們來學習燃燒熱?！景鍟康诙?jié)燃燒熱 能源一、燃燒熱【講述】反應熱種類：燃燒熱、中和熱、溶解熱等【板書】1.定義：在101 kPa時，lmol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。【學生討論、歸納概念要點】在101 kPa時，生成穩(wěn)定的氧化物。如C完全燃燒應生成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)燃燒熱通常是由實驗測得的。(3)可燃物以lmol作為標準進行測量。(4)計算燃燒熱時，熱化學方程式常以分數(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】舍 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?！景鍟?.有關(guān)燃燒熱的計算【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 ,熱化學方程式為:S(s) + Q(g)=SQ(g)； H=-297 kJ/mol【板書】二、能源【指導學生閱讀教材】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10 0 0美元GDP耗煤2. 0 4 1標噸，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，而且也成為環(huán)境污染的主要來源?！居懻摗?新能源的要求與探索（讓學生討論、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

7、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。【板書】1、新能源：太陽能、生物能、風能、氫能、地熱能、海洋能。【講述】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(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?！景鍟?、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

8、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，地表每秒鐘接受白太陽能相當于燃燒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?nèi)粘Ｊ窃鯓永锰柲艿?？【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：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(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?！靖卑鍟康責崮堋就队啊俊?/p>

10、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?！靖卑鍟?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(zhuǎn)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(lǐng)

11、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?關(guān)于風能利用的問題，它也受到一定條件的限制，大家知道是什么嗎？【學生活動】 思考并回答問題?！窘處熜〗Y(jié)】 利用風能應選擇在經(jīng)常刮風的地區(qū)?！就队啊俊拘〗Y(jié)】略【隨堂練習】1.下列關(guān)于反應熱的表述正確的是A.當 HV0時，表示該反應為吸熱反應B.由 C(s)+ 0.502(g) = CO(g兩反應熱為 110.5kJm o1,可知碳的燃燒熱為 110.5 kJm ol 1C.反應熱

12、的大小與反應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 反應放出的熱量：CKCOOHc HNO32 .已知下列兩個熱化學方程式；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

13、化學方 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)學關(guān)系式是 。(3)由于制取水煤氣反應里，反應物所具有的總能量 生成物所具有的總能量，那么在化學反應時，反應物應需要 能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應條 件為。(4)簡述煤通過途徑II作為燃料的意義。板書設(shè)計:第