2024-2025学年高中化学 第1章 化学反应与能量 第2节 燃烧热能源4教案 新人教版选修4

2024-2025学年高中化学第1章化学反应与能量第2节燃烧热能源4教案新人教版选修4主备人备课成员教材分析《2024-2025学年高中化学第1章化学反应与能量第2节燃烧热能源4教案新人教版选修4》教材分析：本节内容紧承第1节化学能与热能，以燃烧热能源为主线，深入探讨燃烧反应的能量变化及其在日常生活中的应用。通过本节课学习，学生将掌握燃烧热的定义、计算方法，并了解不同燃料的燃烧热值及其对环境的影响。课程内容与教材紧密关联，通过实例分析、实验探究，强化学生对燃烧反应能量变化的认识，提高学生的科学素养和实际应用能力。核心素养目标二、核心素养目标：通过本节内容的学习，培养学生以下核心素养：能运用化学知识解释燃烧反应的能量变化，提高学生的科学理解能力；掌握燃烧热的计算方法，提升学生的数据分析与处理能力；通过对比不同燃料的燃烧热值及其环境影响，增强学生的社会责任感和能源节约意识；结合实验探究，培养学生的实验操作技能和观察能力，激发学生的创新思维和问题解决能力。教学内容与核心素养紧密结合，助力学生全面发展。学情分析三、学情分析：本节课面向的是高中二年级学生，他们在前一阶段的学习中已经掌握了化学反应的基本概念、能量守恒定律以及化学能与热能的转换等基础知识。在知识层面，学生对燃烧反应有初步了解，但可能对燃烧热的定量计算和实际应用尚感陌生。能力方面，学生具备一定的实验操作和观察能力，但数据分析与处理能力有待提高。素质方面，学生普遍具有探究精神，但对能源利用的环境影响认识不足，需要加强环保意识和社会责任感。在行为习惯上，部分学生可能存在理论学习积极性不高、实践操作不够严谨等问题，这些因素可能影响他们对本课程的学习效果。因此，教学过程中应注重激发学生的学习兴趣，引导他们通过实际案例分析，提升理论联系实际的能力，同时强化实验操作规范，培养学生严谨的科学态度。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略四、教学方法与策略：1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，引导学生深入理解燃烧热的概念及计算方法。通过案例研究，比较不同燃料的燃烧热值，使学生认识到能源选择对环境的影响。2.设计实验活动，让学生亲自操作，观察燃烧反应的能量变化，增强理论与实践的结合。3.利用多媒体教学资源，如PPT、视频等，展示燃烧反应的微观过程，帮助学生形象理解。同时，引入角色扮演游戏，模拟能源决策过程，培养学生的批判性思维和决策能力。教学过程中注重互动与反馈，确保学生充分参与，提高教学效果。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：通过展示生活中常见的燃烧现象，如火焰、炉火等，引发学生对燃烧反应的思考。

-提出问题：询问学生燃烧反应中的能量变化及其对环境的影响，激发学生的求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

-燃烧热概念：讲解燃烧热的定义、计算方法，通过示例演示燃烧热的计算过程。

-燃烧热能源：介绍不同燃料的燃烧热值，对比分析其优缺点及对环境的影响。

-教学重点：强调燃烧反应中的能量守恒定律，引导学生理解能源转换与利用的原理。

3.巩固练习（10分钟）

-练习：设计燃烧热计算题，让学生独立完成，巩固所学知识。

-讨论：分组讨论不同燃料的燃烧热值及其应用，分享观点，相互学习。

4.课堂提问（5分钟）

-提问：针对燃烧热概念、计算方法及应用等方面的知识点，检查学生对新课的掌握程度。

-师生互动：鼓励学生提问，解答疑惑，促进双向交流。

5.实验探究（10分钟）

-实验设计：让学生分组进行燃烧实验，观察燃烧反应的能量变化。

-实验操作：指导学生按照实验步骤进行操作，注意安全事项。

-实验分析：组织学生讨论实验结果，分析燃烧反应中的能量转化过程。

6.创新教学（5分钟）

-角色扮演：让学生扮演能源决策者，针对实际问题提出解决方案。

-教学评价：以小组为单位，评价各组的解决方案，总结经验教训。

7.核心素养能力拓展（5分钟）

-能源节约：引导学生思考如何在生活中节约能源，降低能耗。

-环保意识：讨论燃烧反应对环境的影响，提出减少污染的措施。

8.总结与反思（5分钟）

-教师总结：回顾本节课的重点内容，强调燃烧反应与能源利用的关系。

-学生反思：让学生自我评价学习效果，分享收获与不足。

总用时：45分钟

教学过程紧扣实际学情，注重解决问题及核心素养能力的拓展，确保教学双边互动，提高学生的参与度和积极性。知识点梳理1.燃烧热的定义：燃烧热是指在一定条件下，1摩尔纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

2.燃烧热的计算方法：

-燃烧热的表示：ΔHc（燃烧热）=Q（放出的热量）/n（反应物的物质的量）

-燃烧热的计算步骤：确定反应方程式、查找标准生成焓、计算燃烧热。

3.燃烧热的应用：

-评价燃料的能量价值：燃烧热值越高，燃料的能量利用率越高。

-环境影响：不同燃料燃烧产生的污染物不同，对环境的影响也不同。

4.燃烧反应中的能量守恒定律：

-反应物的化学能转化为生成物的化学能和热能。

-燃烧热反应中，能量守恒定律始终成立。

5.常见燃料的燃烧热值：

-煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧热值。

-氢能、生物质能等可再生能源的燃烧热值。

6.燃烧反应的环保措施：

-提高燃烧效率，减少污染物排放。

-选择清洁能源，降低燃烧产生的环境影响。

7.实验操作与观察：

-燃烧实验的操作步骤、安全事项。

-观察燃烧反应的现象，如火焰、烟雾等。

8.能源利用与节约：

-分析能源利用的现状，提出改进措施。

-培养学生的能源节约意识，提高能源利用效率。课后作业1.计算题：请根据所学知识，计算以下反应的燃烧热（给出完整的计算过程）：

反应方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)

已知数据：ΔHf°(CO2)=-393.5kJ/mol，ΔHf°(H2O)=-285.8kJ/mol

答案：ΔHc=-890.3kJ/mol

2.分析题：对比煤炭、石油和天然气的燃烧热值，分析它们在能源利用中的优缺点。

答案：煤炭燃烧热值较高，但污染严重；石油燃烧热值适中，环境影响较小；天然气燃烧热值较高，污染较小，是较为清洁的燃料。

3.应用题：某工厂需要选择一种燃料进行加热，请根据以下数据，帮助工厂选择最合适的燃料（假设所有燃料均为完全燃烧）：

燃料A：燃烧热值20kJ/g

燃料B：燃烧热值15kJ/g

燃料C：燃烧热值25kJ/g

燃料D：燃烧热值18kJ/g

答案：燃料C，因为其燃烧热值最高，能量利用率最高。

4.实践题：设计一个简单的实验，验证燃烧反应中的能量守恒定律。描述实验原理、步骤和预期结果。

答案：实验原理：通过测量不同燃料燃烧前后系统的温度变化，验证能量守恒定律。

实验步骤：1)准备不同燃料；2)测量燃料燃烧前的系统温度；3)点燃燃料，记录燃烧过程中的温度变化；4)计算燃烧热，与理论值进行比较。

预期结果：实验测得的燃烧热与理论值相符，验证能量守恒定律。

5.探究题：请结合生活实际，谈谈如何利用燃烧热的原理来提高能源利用效率，减少能源浪费。

答案：1)选择燃烧热值高的燃料；2)优化燃烧设备，提高燃烧效率；3)采用热能回收技术，利用废热；4)加强能源管理，培养节能意识。板书设计1.标题：燃烧热与能源

-燃烧热定义

-燃烧热计算

-燃烧热应用

-能源选择与环保

2.定义与计算

-ΔHc=Q/n

-燃烧反应：CH4+2O2→CO2+2H2O

-燃烧热值：煤炭、石油、天然气

3.能量守恒定律

-化学能→热能

-实验验证：温度变化

4.燃料的燃烧热值比较

-煤炭：高热