2023-2024學(xué)年人教版化學(xué) 復(fù)習(xí)課：《天然氣 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》導(dǎo)學(xué)案

2023-2024學(xué)年人教版化學(xué)復(fù)習(xí)課：《天然氣化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》導(dǎo)學(xué)案一、導(dǎo)入引入話題：能源是人類社會發(fā)展和生存所必不可少的資源，而能源的轉(zhuǎn)化與利用離不開化學(xué)反應(yīng)。我們今天要學(xué)習(xí)的是天然氣在化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。提問：你們知道天然氣是什么嗎？它在哪些方面被廣泛使用？二、概念解釋1.天然氣的定義天然氣是指存在于地下或海底的石油田、天然氣田中的氣體狀烴類（包括甲烷、乙烷等）混合物，主要由甲烷組成。2.化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)是指物質(zhì)之間發(fā)生的能夠改變物質(zhì)組成和性質(zhì)的化學(xué)變化過程，包括化學(xué)平衡、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)等。3.能量變化能量變化是指化學(xué)反應(yīng)中吸熱或放熱的過程，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)移方向和大小可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。三、知識講解1.天然氣的主要成分天然氣主要由甲烷組成，甲烷分子式為CH4，它是一種無色、無味、無毒、可燃的氣體。除甲烷外，天然氣中還含有少量的乙烷、丙烷等烷烴和少量的硫化氫、氮?dú)獾取?.天然氣的應(yīng)用天然氣廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。在工業(yè)方面，天然氣可用作燃料和原料制取化學(xué)品；在民用方面，天然氣可用于供熱、供燃料和煮食等；在交通方面，天然氣可用作車用燃料；在農(nóng)業(yè)方面，天然氣可用于溫室加熱和農(nóng)田灌溉等。3.化學(xué)反應(yīng)與能量變化按照能量轉(zhuǎn)移方向，化學(xué)反應(yīng)可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)是指在反應(yīng)過程中從周圍吸收熱量，導(dǎo)致周圍溫度下降；放熱反應(yīng)是指在反應(yīng)過程中釋放熱量，導(dǎo)致周圍溫度升高。4.化學(xué)反應(yīng)的能量變化計算在化學(xué)反應(yīng)中，能量變化可以通過反應(yīng)熱（ΔH）來表示。ΔH為正值表示反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH為負(fù)值表示反應(yīng)為放熱反應(yīng)。通過反應(yīng)熱的計算，可以了解反應(yīng)過程中的能量變化情況。四、應(yīng)用練習(xí)1.計算天然氣的燃燒反應(yīng)熱甲烷是天然氣的主要成分之一，其燃燒反應(yīng)可以表示為：CH4+2O2->CO2+2H2O已知反應(yīng)熱為-890.4kJ/mol，求該反應(yīng)完全燃燒1mol甲烷所釋放的熱量。解：反應(yīng)熱為-890.4kJ/mol，表示每摩爾甲烷燃燒后釋放的熱量為-890.4kJ。由于燃燒反應(yīng)中甲烷的摩爾數(shù)為1，所以完全燃燒1mol甲烷所釋放的熱量為-890.4kJ。2.判斷以下反應(yīng)是屬于吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，并說明原因。水的沸騰1mol氫氣與1mol氯氣的反應(yīng)生成氫氯酸鐵的燃燒解：-a)水的沸騰是吸熱反應(yīng)，因為沸騰過程中需要吸收大量熱量才能使水分子從液相變?yōu)闅庀唷?b)1mol氫氣與1mol氯氣的反應(yīng)生成氫氯酸是放熱反應(yīng)，因為該反應(yīng)的反應(yīng)熱為-184.6kJ/mol。-c)鐵的燃燒是放熱反應(yīng)，因為鐵與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵時會釋放熱量。五、總結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了天然氣的定義和主要成分，了解了天然氣在工業(yè)、民用、交通、農(nóng)業(yè)等方面的廣泛應(yīng)用。同時，我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)和能量變化的概念，了解了吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的區(qū)別，以及如何通過反應(yīng)熱來計算化學(xué)反應(yīng)的能量變化。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對天然氣在化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有了更深入的了解。六、課后練習(xí)請完成課后