高中化学人教版化学反应原理第一章化学反应与能量第二节燃烧热能源 全国获奖

教案课题：第二节燃烧热能源授课班级课时1教学目的知识与技能1、掌握燃烧热的概念；2、了解资源、能源是当今社会的重要热点问题；3、常识性了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发过程与方法培养学生综合分析问题的能力情感态度价值观教育学生能源、环境与现代社会有关的化学问题，以培养学生的社会责任感、使命感重点燃烧热的概念难点燃烧热的概念知识结构与板书设计第二节燃烧热能源一、燃烧热1．定义：在101kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。2．研究物质燃烧热的意义3．有关燃烧热的计算二、能源1、定义：能源就是能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。2、新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。3、新能源介绍：(1)太阳能(2)氢能(3)地热能(4)风能教学过程教学步骤、内容教学方法【引言】复习热化学方程式的意义，书写热化学方程式的注意事项，引入新课。【板书】第二节燃烧热能源一、燃烧热【讲解】反应热种类：燃烧热、中和热、溶解热等【板书】1．定义：在101kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。【学生活动】讨论、归纳概念要点【投影】注意：(1)在101kPa时，生成稳定的氧化物。如C完全燃烧应生成CO2(g)，而生成CO(g)属于不完全燃烧。又如H2燃烧生成液态H2O，而不是气态水蒸气。S对应的是SO2等。(2)燃烧热通常是由实验测得的。(3)可燃物以lmol作为标准进行测量。(4)书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数，热化学方程式常以分数表示。例：H2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=mol【强调】燃烧热其ΔH<0【板书】2．研究物质燃烧热的意义【讲解】了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。【投影】名称化学式ΔH（kJ/mol）名称化学式ΔH（kJ/mol）石墨C(g)乙烷C2H6(g)金刚石C(s)乙烯C2H4(g)氢气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)【思考与交流】应根据什么标准来选择燃料？1、根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。2、表中较理想的燃料是：氢气、甲烷、甲醇等。【板书】3．有关燃烧热的计算【点击试题】例1、10g硫磺在O2中完全燃烧生成气态地，放出的热量能使500gH2O温度由18℃升至℃，则硫磺的燃烧热为，热化学方程式为。【讲解】10g硫磺燃烧共放出热量为：Q=m·C(t2－t2)＝500g××10－3kJ/(g·C)－18)C=kJ，则lmol(32g)硫磺燃烧放热为=-297kJ/mol，硫磺的燃烧热为297kJ/mol，热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297kJ/mol【投影】我国能源状况能源种类我国目前已探明储量在世界所占地位煤石油铀水能1100亿吨亿吨仅够4000万千瓦核电站运行30年亿千瓦世界人均值的1/2世界人均值的1/10世界首位，但人均值不高【学生活动】指导学生阅读教材【板书】二、能源1、定义：能源就是能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。【思考与交流】有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几百年，我们根本不必要节约能源？（发表自己的见解）【讲解】权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为33％，与世界先进水平相差10个百分点。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为40％一50％。例如，1994年我国1000美元ＧＤＰ耗煤2041标吨，是日本的倍，德、意、法的倍，美国的倍，印度的倍，世界平均水平的倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。【讨论】新能源的要求与探索(让学生讨论、想像，激发使命感和求知欲)【投影】1、要求：产生能量高、经济、污染少。新能源有：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。2、调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。【板书】2、新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。【讲解】在现有的能源即将出现危机之时，人们很自然地把目光转向那些储量更丰富、更清洁、可以再生的新能源，并惊奇地发现，这些新能源大多数与我们日常生活一直息息相关。人们在不知不觉地使用着它们，只不过今后我们将采取新的方式利用它们。【板书】3、新能源介绍：(1)太阳能【讲解】其实在各种类型的新能源中，并不是都像核能一样让人感到很神秘，其实大多数新能源离我们很近，比如太阳能。大家想一想，太阳能的最大优点是什么？【学生活动】思考并回答问题。太阳是一颗不断发光发热的恒星，其能源可以说是取之不尽用之不竭的。请看这样一个数字，地表每秒钟接受的太阳能相当于燃烧550万吨煤炭时的能量，是太阳给与了地球上生命活动所需的能量，形成了自然界中复杂的阴晴雨雪等天气现象，塑造了不同地区的地表景观……请大家联系自己的生活实际想一想，我们日常是怎样利用太阳能的？【学生活动】思考并回答问题。利用太阳能的另外一个优点是对环境无污染，但我们也应该看到太阳能在利用时的不足之处，即非常分散，必须制造出一些装置来收集太阳能。【投影】【板书】（2)氢能【讲解】氢能是一种理想的、极有前途的二次能源。氢能有许多优点：氢的原料是水，资源不受限制；氢燃烧时反应速率快，高发热值大；更突出的优点是氢燃烧的产物是水，不会污染环境，是最干净的燃料。另外，氢能的应用范围广，适应性强。液态氢已被用作人造卫星和宇宙飞船中的能源。1980年我国研制成功了第一辆氢能汽车。1985年原苏联也利用Ti、Fe、V合金氢化物进行了用氢气和汽油作为混合燃料的汽车的试验，若在汽油中加入质量分数约为4％的氢气，则可节油40％，废气中的CO也可减少90％。预计不久的将来，氢能不仅可以广泛地作为汽车、飞机、轮船、火车等的动力，而且可以成为工业和生活中的重要能源。【板书】(3)地热能【投影】【讲解】地热能约为全球煤热能的亿倍。地热资源有两种：一种是地下蒸汽或地热水（温泉）；另一种是地下干热岩体的热能。利用地热能发电，在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等；在医疗卫生方面，温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病，许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。【板书】(4)风能【讲解】同太阳能相似，风能也早已被人们熟悉和利用，现代随着新能源时代的到来，变得越来越具有魅力。有哪位同学知道，人们是如何利用风能的？【学生活动】讨论并回答问题。早期人们只是简单地把风能通过一定的装置转换成机械能，如风帆助航。近代人们则将风能应用到了发电、供暖、通讯、灌溉、制冷以及海水淡化等领域，例如丹麦约有600个中心通讯站用风机供电，这样既可节煤、油、气，又可以清洁环境；美国、日本等国正在积极研制风帆货船，以使古老的帆船获得新生。今后大家一定要注意了，再提到风车可能就不再只是荷兰的专利了。【教师提问】关于风能的利用问题，它也收到了一定条件的限制，大家知道是什么吗？【学生活动】思考并回答问题【教师小结】利用风能应该选在经常刮风的地区【小结】燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热中和热相同点能量变化都是放出热量ΔHΔH<0不同点反应物的量可燃物为1mol生成物的量生成水为1mol反应热不同可燃物其燃烧热大小不同中和热为ΔH=mol【随堂练习】1、下列说法正确的是()A、1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B、在25℃、101kPa下，1mol硫和2molC、CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是吸热反应D、101kPa时，1mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热2、下列性质中，不能说明乙醇宜作燃料的是()A、燃烧时发生氧化还原反应B、充分燃烧的产物不污染环境C、乙酸是一种再生能源D、燃烧时放出大量的热教学回顾：课后习题必修四第一章第二节燃烧热能源一、选择题1.新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染小，且可以再生。下列能源组合中，属于新能源一组的是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A.①②③④B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧D.③⑤⑥⑦⑧2.“能源分类的相关图”如图所示，四组能源的选项中全部符合图中阴影部分能源的是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气C.太阳能、风能、生物质能D.地热能、海洋能、核能3.分析下表中的四个热化学方程式，判断氢气和丙烷的燃烧热ΔH分别是()“嫦娥一号”发射火箭燃料液氢(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北京奥运“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.下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是()(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、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是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.下列说法中正确的是()A.硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的燃烧热B.在25℃、101kPa时，1molC.由2CO(g)＋eq/f(1,2)eq/(1,2)eq/(1,2)O2(g)2CO2(g)ΔH=－566kJ/mol，可知CO的燃烧热为283kJ/molD.乙炔的燃烧热为mol，则2C2H2(g)＋5O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH=－7.下列关于化学反应热的描述中正确的是()与NaOH反应的中和热ΔH=－mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(－kJ/molB.CO的燃烧热ΔH=－mol，则2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH=2×(＋kJ/molC.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热8.已知下列两个热化学方程式：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，由实验测得：H2和X的混合气体，每5mol完全燃烧时可放出3837kJ热量，则此混合气体中，H2和X的体积比是()：3：1C.1：49.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理如下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下列说法正确的是()的燃烧热ΔH=－molB.反应①中的能量变化如图所示转化成H2的过程一定要吸收能量D.根据②推知反应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、填空题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)上述热化学方程式中，不正确的有_________(填序号)，不正确的理由分别是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根据上述信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式____________________________________________________________________________。(3)上述书写正确的热化学方程式中，表示燃烧热的热化