高一化學(xué)教案：專題第二單元第三課時(shí)燃料燃燒釋放的熱量

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三課時(shí)燃料燃燒釋放的熱量整體設(shè)計(jì)三維目標(biāo)1。知識(shí)與技能(1）通過生產(chǎn)生活的實(shí)例了解化學(xué)能和熱能的相互轉(zhuǎn)化,了解提高燃料的燃燒效率、合理利用化石燃料、開發(fā)高能清潔燃料的重要性。（2)培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)等意識(shí)。2.過程與方法通過自學(xué)“拓展視野”，學(xué)生分組討論,對(duì)燃料燃燒條件和充分燃燒條件的比較,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)結(jié)合作的能力，以及學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)我國能源結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)和新能源展望的分析、交流，培養(yǎng)學(xué)生熱愛祖國,樹立為中華民族復(fù)興、為人類文明和社會(huì)進(jìn)步而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感.教學(xué)重點(diǎn)提高燃料燃燒利用率、合理使用化石燃料。教學(xué)難點(diǎn)提高燃料燃燒效率的方法.課前準(zhǔn)備投影儀、幻燈片。教學(xué)過程知識(shí)回顧上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了用熱化學(xué)方程式來表示化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化，熱化學(xué)方程式的書寫及相關(guān)計(jì)算。在書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，一定要注明物質(zhì)狀態(tài),ΔH的符號(hào)，放熱反應(yīng)為“—"，吸熱反應(yīng)為“+”，單位是kJ·mol-1。［練習(xí)］1.已知每1mol辛烷（C8H18）完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)將放出5472kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2.25℃，101kPa下，1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。［答案］1。C8H18（l)+25/2O2（g)====8CO2(g）+9H2O(l)ΔH=—5472kJ·mol—12.S（s）+O2（g）====SO2(g）ΔH=—299.62kJ·mol-1導(dǎo)入新課當(dāng)今社會(huì)使用的主要能源是_________、_________、_________、等化石燃料.都是不可再生的能源。“西氣東輸"工程已經(jīng)啟動(dòng)，為什么我們要引進(jìn)天然氣，與我們所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)中放出的熱量又有什么關(guān)系呢？［分析]根據(jù)有關(guān)資料有下列數(shù)據(jù)：1gC（s）完全燃燒釋放熱量32。8kJ1gC8H18(l)完全燃燒釋放熱量48kJ1gCH4(g）完全燃燒釋放熱量55。6kJ1gC2H5OH（l）完全燃燒釋放熱量29.7kJ等質(zhì)量的上述物質(zhì)完全燃燒,放出熱量CH4（g)＞C8H18（l）＞C（s)＞C2H5OH(l）推進(jìn)新課［分析］這些物質(zhì)都是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷娜剂稀?克燃料完全燃燒釋放的熱量稱之為該燃料的熱值。[板書］熱值：一定條件下，單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量.單位：kJ·g—1［分析］CH4（g)的熱值為55。6kJ·g—1；C8H18（l)的熱值為48kJ·g—1；C（s）的熱值為32。8kJ·g-1；C2H5OH(l）的熱值為29。7kJ·g-1。由此可見，在這幾種物質(zhì)中，甲烷的熱值最高，表示在同等條件下，它燃燒釋放的熱量最多，使用起來更經(jīng)濟(jì)，而且甲烷對(duì)環(huán)境的污染小,所以我國要啟動(dòng)“西氣東輸”工程。[練習(xí)］某居民的家用燃料從液化石油氣（主要成分可用C3H8表示）改為天然氣,該居民家庭的灶具要作相應(yīng)的調(diào)整，正確的方法應(yīng)是:增大_________的進(jìn)入量或減小的進(jìn)入量。為什么？[解析］C3H8+5O2====3CO2+4H2OCH4+2O2====CO2+2H2O等物質(zhì)的量的液化氣與甲烷完全燃燒，液化氣耗氧多，所以,要增大天然氣的進(jìn)入量或減少空氣的進(jìn)入量。以保證天然氣的完全燃燒。[分組討論］燃料充分燃燒的條件？［板書]使燃料充分燃燒需要考慮兩點(diǎn):①燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面.［補(bǔ)充］空氣不足:①浪費(fèi)資源;②產(chǎn)生大量一氧化碳污染空氣，危害人體健康.空氣過量:過量空氣會(huì)帶走部分熱量,浪費(fèi)能源。增大接觸面：改變?nèi)剂系臓顟B(tài)。如固體燃料粉碎、將液體燃料以霧狀噴出、固體燃料液化等。［知識(shí)回顧］燃料燃燒的條件：①與空氣接觸；②達(dá)到著火點(diǎn)。注意與燃料充分燃燒的條件相區(qū)別。［分組討論]自學(xué)書P38頁“資料卡"討論：（1）大量使用化石燃料的缺點(diǎn)?（2）現(xiàn)在已經(jīng)或?qū)砜梢圆捎媚男┓椒p少弊端？[結(jié)論］（1）大量使用化石燃料:①能引起溫室效應(yīng)；②會(huì)造成化石燃料的枯竭；③煤燃燒排放二氧化硫,導(dǎo)致酸雨；④煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵；化石燃料是不可再生的能源，用一些少一些……（2）通過化學(xué)方法把石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化為潔凈燃料，如把煤氣化；防止燃料燃燒造成的污染，如把煤進(jìn)行脫硫處理；開發(fā)氫能、核能、太陽能等潔凈、高效的新能源……［投影］1999年我國化石燃料和水電能源的消耗結(jié)構(gòu)：能源煤石油天然氣水電比例76.2％16。6%2.1%5.1％我國化石燃料與世界主要國家或地區(qū)對(duì)比.石油儲(chǔ)量/1×1010t天然氣儲(chǔ)量/1×1010m煤炭/1×1010t北美5.68.4262.9西歐3。46。199。3日本001。0前蘇聯(lián)8.342。5241。0中東5424.20中國2。40.899.0［討論]我國能源結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)和新能源展望（環(huán)保、防止能源危機(jī)）。學(xué)生發(fā)表自己的想法。課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了燃料燃燒所釋放的熱量可以用熱值來衡量,單位是kJ·mol-1。熱值越高,所釋放出的熱量就越多。等質(zhì)量的燃料完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒放出的熱量多，而且不完全燃燒還會(huì)產(chǎn)生CO等有毒氣體，污染大氣，因此，我們需盡可能地使燃料完全燃燒。燃料充分燃燒的條件：①燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。通過交流討論，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段我們使用的燃料主要還是煤炭等化石燃料?？茖W(xué)家對(duì)減小這些化石燃料產(chǎn)生的弊端做了很多的努力，但是，化石燃料用一點(diǎn)少一點(diǎn)，所以我們更多的是應(yīng)該去開發(fā)新能源、使用新能源.后面我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)新能源的利用。布置作業(yè)1。下列燃料中不屬于化石燃料的是（）A.煤B。石油C.水煤氣D.天然氣2。下列燃料的燃燒，不會(huì)污染空氣的是(）A。無鉛汽油B。含鉛汽油C。煤D。氫氣3。將煤進(jìn)行氣化的目的是（）A。提高煤的經(jīng)濟(jì)價(jià)值B.提高煤的燃燒效率，減少環(huán)境污染C.主要為了長期保管D.減少裝卸過程的強(qiáng)度4。下列說法中,錯(cuò)誤的是()A。燃料的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.等質(zhì)量的燃料完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒放出的熱量多C.放熱反應(yīng)的逆反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D。選擇燃料只需考慮單位質(zhì)量的燃料燃燒放出熱量的多少［答案]1.C2。D3。AB4。D板書設(shè)計(jì)燃料燃燒釋放的熱量1.熱值：一定條件下，單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量。單位：kJ·g—12。燃料充分燃燒的條件：①燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面。3。燃料燃燒的條件：①與空氣接觸；②達(dá)到著火點(diǎn).教學(xué)反思本課時(shí)的知識(shí)內(nèi)容比較少,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候不存在認(rèn)知上的困難，時(shí)間上也比較充裕.本課時(shí)其實(shí)是在前面學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化的基礎(chǔ)上，運(yùn)用理論知識(shí)來指導(dǎo)實(shí)際生活，選擇了化學(xué)反應(yīng)中的熱量運(yùn)用于生活實(shí)際的最典型的，也是與生活聯(lián)系最緊密的案例——燃料的燃燒來說明問題.對(duì)于這一課題，學(xué)生有著深刻的生活感悟。因此，在這一過程中，教師可以給學(xué)生更多的自由，讓學(xué)生自己去用理論指導(dǎo)實(shí)踐,自己去思考、交流，從交流討論中達(dá)成共識(shí)，解決問題，如何提高燃料燃燒利用率及如何合理使用化石燃料.本課時(shí)，可以使教師真正體會(huì)從課堂的知識(shí)傳輸者和灌輸者，變?yōu)榻M織者、學(xué)習(xí)上的服務(wù)者、探究學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和問題的提出者.但是，由于學(xué)生討論的比較多，所以，要求教師對(duì)課堂內(nèi)容要做充分的準(zhǔn)備，對(duì)學(xué)生的討論適時(shí)作出引導(dǎo)和評(píng)價(jià)，對(duì)課堂氛圍有比較好的整體把握。備課資料1.利用熱化學(xué)反應(yīng)能量的化學(xué)轉(zhuǎn)換常規(guī)燃料如煤、石油、天然氣等主要利用燃燒反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成熱能。各種燃料完全燃燒時(shí)的產(chǎn)物是CO2和H2O。下表是幾種燃料（以每克燃料計(jì))在標(biāo)準(zhǔn)狀況下燃燒時(shí)放出的熱量。燃料熱化學(xué)方程式Q/kJ·g—1煤C（s)+O2(g)====CO2（g）-32。8石油C8H18（l）+25/2O2(g)====8CO2(g）+9H2O（l)—48.0天然氣CH4(g）+2O2（g）====CO2（g）+2H2O（l）-55.6由表可知，相同量的燃料,煤燃燒反應(yīng)放出的熱量最少.但是，在化石燃料中，石油、天然氣等的儲(chǔ)量遠(yuǎn)沒有煤豐富。因此,雖然煤燃燒反應(yīng)放出熱量較少，但它們?nèi)匀皇鞘褂米疃嗟哪茉粗?。在我國煤炭一直是主要能源，約占一次能源的70％左右，為了解決煤（含雜質(zhì)S）燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2等有毒氣體引起環(huán)境污染問題，并且充分利用煤資源,人們一直致力于提高煤的化學(xué)轉(zhuǎn)換的利用率。其中煤氣化后轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或液態(tài)燃料是有效的方法。（1）煤的氣化從能量轉(zhuǎn)換角度來講,煤氣化技術(shù)是把煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成易于利用的氣體的化學(xué)能的過程。煤的氣化是在氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣或氫氣）作用下把煤及其干餾產(chǎn)物最大限度地轉(zhuǎn)化為煤氣。以氧氣和水蒸氣為氣化劑,焦炭（以石墨計(jì))發(fā)生如下反應(yīng)：C(s)+O2（g）====CO2(g）Δr=-393.5kJ·mol—1C（s)+H2O(g）====CO（g）+H2（g）Δr=131。3kJ·mol-1水煤氣的主要成分是CO和H2，它們完全燃燒時(shí)可放出大量熱量。將氧氣和水蒸氣在加壓下通過灼熱的煤，可以發(fā)生甲烷化反應(yīng)，并生成合成氣:C(s)+H2O(g)====1/2CH4（g）+1/2CO2(g）Δr=7。6kJ·mol—1C（s)+H2O(g)====CO(g）+H2(g)Δr=131.3kJ·mol-1合成氣中主要含CH4、H2、CO，可用作天然氣的代用品。（2)煤的液化煤的液化是將煤最大限度地轉(zhuǎn)化為液體燃料，又稱人造石油。它包括煤的間接液化和直接液化兩類.它們都是通過一定的方法人為地提高煤中的含氫量,使燃燒時(shí)放出的熱量大大增加且減少煤直接利用所造成的嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤的直接液化是將煤粉、重油和催化劑放入高壓釜內(nèi)，在隔離空氣情況下加氫氣，使氫氣滲入煤的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，將高度聚合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)緩慢地分解破壞,生成含氫較多的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等化合物，再除去礦物質(zhì)，即得到液體燃料。從煤直