高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)燃燒熱能源 全國(guó)獲獎(jiǎng)

教案課題：第二節(jié)燃燒熱能源授課班級(jí)課時(shí)1教學(xué)目的知識(shí)與技能1、掌握燃燒熱的概念；2、了解資源、能源是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問(wèn)題；3、常識(shí)性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開(kāi)發(fā)過(guò)程與方法培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力情感態(tài)度價(jià)值觀教育學(xué)生能源、環(huán)境與現(xiàn)代社會(huì)有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題，以培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、使命感重點(diǎn)燃燒熱的概念難點(diǎn)燃燒熱的概念知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié)燃燒熱能源一、燃燒熱1．定義：在101kPa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。2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義3．有關(guān)燃燒熱的計(jì)算二、能源1、定義：能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。2、新能源：太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋?、新能源介紹：(1)太陽(yáng)能(2)氫能(3)地?zé)崮?4)風(fēng)能教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法【引言】復(fù)習(xí)熱化學(xué)方程式的意義，書(shū)寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)，引入新課?！景鍟?shū)】第二節(jié)燃燒熱能源一、燃燒熱【講解】反應(yīng)熱種類：燃燒熱、中和熱、溶解熱等【板書(shū)】1．定義：在101kPa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)生活動(dòng)】討論、歸納概念要點(diǎn)【投影】注意：(1)在101kPa時(shí)，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)H2O，而不是氣態(tài)水蒸氣。S對(duì)應(yīng)的是SO2等。(2)燃燒熱通常是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。(3)可燃物以lmol作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。(4)書(shū)寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1mol純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，熱化學(xué)方程式常以分?jǐn)?shù)表示。例：H2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=mol【強(qiáng)調(diào)】燃燒熱其ΔH<0【板書(shū)】2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義【講解】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?！就队啊棵Q化學(xué)式ΔH（kJ/mol）名稱化學(xué)式ΔH（kJ/mol）石墨C(g)乙烷C2H6(g)金剛石C(s)乙烯C2H4(g)氫氣H2(gP乙炔C2H2(g)一氧化碳CO(g)乙醇CH3CH2OH(l)甲烷CH4(g)丙烷C3H8(g)甲醇CH3OH(l)苯C6H6(l)【思考與交流】應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇燃料？1、根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開(kāi)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?shū)】3．有關(guān)燃燒熱的計(jì)算【點(diǎn)擊試題】例1、10g硫磺在O2中完全燃燒生成氣態(tài)地，放出的熱量能使500gH2O溫度由18℃升至℃，則硫磺的燃燒熱為，熱化學(xué)方程式為?！局v解】10g硫磺燃燒共放出熱量為：Q=m·C(t2－t2)＝500g××10－3kJ/(g·C)－18)C=kJ，則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為=-297kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297kJ/mol，熱化學(xué)方程式為：S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297kJ/mol【投影】我國(guó)能源狀況能源種類我國(guó)目前已探明儲(chǔ)量在世界所占地位煤石油鈾水能1100億噸億噸僅夠4000萬(wàn)千瓦核電站運(yùn)行30年億千瓦世界人均值的1/2世界人均值的1/10世界首位，但人均值不高【學(xué)生活動(dòng)】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材【板書(shū)】二、能源1、定義：能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等?！舅伎寂c交流】有人說(shuō)我國(guó)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(jiàn)解）【講解】權(quán)威部門的最新測(cè)算顯示，我國(guó)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(guó)能源的利用率卻很低，礦產(chǎn)資源利用率為40％一50％。例如，1994年我國(guó)1000美元ＧＤＰ耗煤2041標(biāo)噸，是日本的倍，德、意、法的倍，美國(guó)的倍，印度的倍，世界平均水平的倍。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(lái)源?！居懻摗啃履茉吹囊笈c探索(讓學(xué)生討論、想像，激發(fā)使命感和求知欲)【投影】1、要求：產(chǎn)生能量高、經(jīng)濟(jì)、污染少。新能源有：太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋?、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(qiáng)科技投入，加快開(kāi)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(yáng)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(méi)有污染或污染少。【板書(shū)】2、新能源：太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?。【講解】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(jué)地使用著它們，只不過(guò)今后我們將采取新的方式利用它們?！景鍟?shū)】3、新能源介紹：(1)太陽(yáng)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很神秘，其實(shí)大多數(shù)新能源離我們很近，比如太陽(yáng)能。大家想一想，太陽(yáng)能的最大優(yōu)點(diǎn)是什么？【學(xué)生活動(dòng)】思考并回答問(wèn)題。太陽(yáng)是一顆不斷發(fā)光發(fā)熱的恒星，其能源可以說(shuō)是取之不盡用之不竭的。請(qǐng)看這樣一個(gè)數(shù)字，地表每秒鐘接受的太陽(yáng)能相當(dāng)于燃燒550萬(wàn)噸煤炭時(shí)的能量，是太陽(yáng)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?yáng)能的？【學(xué)生活動(dòng)】思考并回答問(wèn)題。利用太陽(yáng)能的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無(wú)污染，但我們也應(yīng)該看到太陽(yáng)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(lái)收集太陽(yáng)能?！就队啊俊景鍟?shū)】（2)氫能【講解】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(guó)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(lái)，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?！景鍟?shū)】(3)地?zé)崮堋就队啊俊局v解】地?zé)崮芗s為全球煤熱能的億倍。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(guó)家都有供沐浴醫(yī)療用的溫泉?！景鍟?shū)】(4)風(fēng)能【講解】同太陽(yáng)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(lái)，變得越來(lái)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(wèn)題。早期人們只是簡(jiǎn)單地把風(fēng)能通過(guò)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)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(guó)、日本等國(guó)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?！窘處熖釂?wèn)】關(guān)于風(fēng)能的利用問(wèn)題，它也收到了一定條件的限制，大家知道是什么嗎？【學(xué)生活動(dòng)】思考并回答問(wèn)題【教師小結(jié)】利用風(fēng)能應(yīng)該選在經(jīng)常刮風(fēng)的地區(qū)【小結(jié)】燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化都是放出熱量ΔHΔH<0不同點(diǎn)反應(yīng)物的量可燃物為1mol生成物的量生成水為1mol反應(yīng)熱不同可燃物其燃燒熱大小不同中和熱為ΔH=mol【隨堂練習(xí)】1、下列說(shuō)法正確的是()A、1mol硫酸與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱B、在25℃、101kPa下，1mol硫和2molC、CO是不穩(wěn)定的氧化物，它能繼續(xù)和氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D、101kPa時(shí)，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱2、下列性質(zhì)中，不能說(shuō)明乙醇宜作燃料的是()A、燃燒時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)B、充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境C、乙酸是一種再生能源D、燃燒時(shí)放出大量的熱教學(xué)回顧：課后習(xí)題必修四第一章第二節(jié)燃燒熱能源一、選擇題1.新能源的特點(diǎn)是資源豐富，在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染小，且可以再生。下列能源組合中，屬于新能源一組的是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽(yáng)能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A.①②③④B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧D.③⑤⑥⑦⑧2.“能源分類的相關(guān)圖”如圖所示，四組能源的選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分能源的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物質(zhì)能、天然氣C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能D.地?zé)崮?、海洋能、核?.分析下表中的四個(gè)熱化學(xué)方程式，判斷氫氣和丙烷的燃燒熱ΔH分別是()“嫦娥一號(hào)”發(fā)射火箭燃料液氫(H2)①2H2(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2H2O(l)ΔH=－mol②2H2(l)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(l)2H2O(g)ΔH=－mol北京奧運(yùn)“祥云”火炬燃料丙烷(C3H8)③C3H8(l)＋5O2(g)(g)＋4H2O(g)ΔH=－mol④C3H8(g)＋5O2(g)(g)＋4H2O(l)ΔH=－molA.－mol；－molB.－mol；－molC.－mol；－molD.－mol；－mol4.下列熱化學(xué)方程式中，ΔH能正確表示物質(zhì)的燃燒熱的是()(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH=－mol(s)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO(g)ΔH=－mol(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)H2O(g)ΔH=－molD.2C8H18(l)＋25O2(g)(g)＋18H2O(l)ΔH=－110365.25℃、101kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是mol、mol、mol、2800(s)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO(g)ΔH=－mol(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2H2O(l)ΔH=＋mol(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)ΔH=－mol(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH=－mol6.下列說(shuō)法中正確的是()A.硫完全燃燒生成二氧化硫時(shí)，放出的熱量為硫的燃燒熱B.在25℃、101kPa時(shí)，1molC.由2CO(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2CO2(g)ΔH=－566kJ/mol，可知CO的燃燒熱為283kJ/molD.乙炔的燃燒熱為mol，則2C2H2(g)＋5O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)反應(yīng)的ΔH=－7.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)熱的描述中正確的是()與NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=－mol，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH=2×(－kJ/molB.CO的燃燒熱ΔH=－mol，則2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH=2×(＋kJ/molC.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D.1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱8.已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)H2O(l)ΔH=－mol；X(g)＋5O2(g)(g)＋4H2O(l)ΔH=－mol，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得：H2和X的混合氣體，每5mol完全燃燒時(shí)可放出3837kJ熱量，則此混合氣體中，H2和X的體積比是()：3：1C.1：49.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理如下①CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)ΔH=＋mol②CH3OH(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)＋2H2(g)ΔH=－mol下列說(shuō)法正確的是()的燃燒熱ΔH=－molB.反應(yīng)①中的能量變化如圖所示轉(zhuǎn)化成H2的過(guò)程一定要吸收能量D.根據(jù)②推知反應(yīng)CH3OH(l)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－mol二、填空題10.①CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)ΔH=＋②C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH=－mol③eq\f(1,2)H2SO4(l)＋NaOH(l)eq\f(1,2)Na2SO4(l)＋H2O(l)ΔH=－mol④C(s)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH=－mol⑤CO(g)＋eq\f(1,2)eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)CO2(g)ΔH=－mol⑥HNO3(aq)＋NaOH(aq)NaNO3(aq)＋H2O(l)ΔH=－mol⑦2H2(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2H2O(l)ΔH=－mol(1)上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有_________(填序號(hào))，不正確的理由分別是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根據(jù)上述信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________________________________________________________________。(3)上述書(shū)寫正確的熱化學(xué)方程式中，表示燃燒熱的熱化