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教学设计 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教学设计新人教版选修4科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）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教学设计新人教版选修4课程基本信息1.课程名称：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教学设计新人教版选修4

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年10月18日星期三上午第二节课

4.教学时数：1课时

🌟亲爱的同学们，大家好！今天我们要一起探索化学世界的奇妙之旅，走进第1章化学反应与能量的第二节——燃烧热能源。让我们一起揭开燃烧的神秘面纱，感受化学能量的魅力！🔥🌈核心素养目标同学们，通过本节课的学习，我们希望培养以下几个方面的核心素养：

1.科学探究能力：通过实验探究燃烧热的原理，提升同学们观察、分析、实验操作的能力。

2.科学思维能力：培养同学们运用化学知识解释燃烧现象，理解能量转换过程的能力。

3.科学态度与价值观：引导同学们认识到燃烧能源的重要性，树立节能减排、绿色生活的理念。

4.合作学习能力：在小组讨论和实验中，培养同学们的团队合作精神和沟通能力。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：

同学们在之前的学习中已经接触了化学反应和能量的基础知识，对物质的性质、化学反应的类型以及能量转换有初步的了解。他们能够识别一些常见的化学反应，并认识到能量在化学反应中的重要性。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高一的学生对化学学科普遍充满好奇，对燃烧这一与日常生活密切相关的现象特别感兴趣。他们在学习上具备较强的观察力和动手能力，能够通过实验操作来验证理论。学生的学习风格多样，有的同学更倾向于通过实验直观地理解知识，而有的同学则更喜欢通过阅读和思考来深入理解化学原理。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习燃烧热能源这一章节时，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是理解燃烧过程中的能量变化和能量守恒定律的复杂关系；二是实验操作的精确性和安全性问题，特别是在测量燃烧热时；三是如何将实验数据转化为准确的计算结果。此外，对于一些理论知识的抽象性，部分学生可能感到难以理解和接受。因此，教师需要通过多种教学方法和实例帮助学生在实际操作中理解和掌握这些概念。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验台、燃烧装置、温度计、量筒、电子天平、数据采集器

-课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和在线讨论

-信息化资源：燃烧热实验视频、燃烧反应原理动画、相关化学知识科普文章

-教学手段：实物演示、小组合作实验、多媒体教学、课堂讨论、在线测试教学过程设计教学时长：45分钟

一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放一段关于能源危机和环境保护的视频，引导学生思考能源的重要性以及如何合理利用能源。

2.提出问题：同学们，你们知道我们日常生活中最常见的能源是什么吗？它又是如何产生的呢？今天我们就来探讨一下燃烧热能源的相关知识。

3.学生回答：学生自由发言，教师总结并引出本节课的主题——燃烧热能源。

二、讲授新课（20分钟）

1.燃烧反应原理：讲解燃烧反应的定义、类型以及燃烧过程中的能量变化，用时5分钟。

2.燃烧热的测定：介绍燃烧热的测定方法，包括实验原理、实验步骤和注意事项，用时5分钟。

3.燃烧热的应用：分析燃烧热在能源利用、环境保护等方面的应用，用时5分钟。

4.能量守恒定律：讲解能量守恒定律在燃烧热中的应用，用时5分钟。

三、巩固练习（10分钟）

1.实验操作演示：教师演示燃烧热的测定实验，学生观察并记录实验步骤，用时5分钟。

2.小组讨论：学生分组讨论实验过程中可能遇到的问题及解决方法，用时5分钟。

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提问：同学们，通过本节课的学习，你们对燃烧热能源有了哪些新的认识？

2.学生回答：学生自由发言，教师总结并点评。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：同学们，燃烧热能源在日常生活中有哪些应用？

2.学生回答：学生自由发言，教师总结并点评。

3.教师提问：如何合理利用燃烧热能源，减少环境污染？

4.学生回答：学生自由发言，教师总结并点评。

六、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.教师提问：同学们，如何将燃烧热能源的知识应用到实际生活中？

2.学生回答：学生自由发言，教师总结并点评。

七、总结与作业布置（5分钟）

1.教师总结：回顾本节课所学内容，强调燃烧热能源的重要性。

2.作业布置：请同学们课后查阅资料，了解我国在燃烧热能源领域的最新研究成果，下节课分享给大家。

教学双边互动，注重培养学生的科学探究能力、科学思维能力和团队合作精神。在教学中，教师应充分发挥引导作用，激发学生的学习兴趣，让学生在轻松愉快的氛围中掌握新知识。教学资源拓展1.拓展资源：

-燃烧类型及其特点：介绍不同类型的燃烧，如完全燃烧、不完全燃烧，以及它们在实际应用中的区别和影响。

-燃烧热的历史与应用：讲述燃烧热的研究历史，以及它在工业、日常生活和科学研究中的应用案例。

-燃料电池技术：介绍燃料电池的工作原理，以及它作为清洁能源技术的优势和发展前景。

-可再生能源与燃烧热：探讨可再生能源在减少燃烧热能源消耗和环境保护中的作用，如太阳能、风能等。

2.拓展建议：

-学生可以阅读相关的科普书籍或文章，了解燃烧热能源的发展历程和未来趋势。

-组织学生参观能源企业或实验室，实地了解燃烧热能源的生产和应用过程。

-鼓励学生参与科学实验，如设计实验测定不同燃料的燃烧热，通过实际操作加深对知识的理解。

-通过在线学习平台，观看与燃烧热相关的教育视频，如化学实验演示、能源科技讲座等。

-学生可以分组进行研究项目，探讨燃烧热能源的可持续发展和环保措施，如碳捕集与封存技术。

-安排学生撰写小论文，分析燃烧热能源在特定行业（如汽车、电力）的应用和影响。

-鼓励学生参与学校的环保活动，如节能竞赛、环保创意设计等，将所学知识应用于实践。

-组织学生讨论全球能源危机问题，思考如何通过科技创新和合理利用能源来解决这一问题。

-提供在线数据库和图书馆资源，让学生查阅更多关于燃烧热能源的学术论文和研究报告。典型例题讲解1.例题：

某有机物的燃烧热为-3260kJ/mol，求该有机物分子中碳、氢、氧的原子个数比。

解答：

设该有机物的分子式为C_xH_yO_z，根据燃烧热的定义，有机物完全燃烧时放出的热量等于其分子中碳、氢、氧的摩尔数乘以相应的燃烧热。

有机物的燃烧方程式为：C_xH_yO_z+(x+y/4-z/2)O_2→xCO_2+y/2H_2O

根据热化学方程式，放出的热量为：

ΔH=xΔH(CO_2)+y/2ΔH(H_2O)-zΔH(O_2)

由于燃烧热为负值，表示放热反应，因此：

-3260kJ/mol=x(-393.5kJ/mol)+y/2(-285.8kJ/mol)-z(0kJ/mol)

解得：x:y:z=3:8:1

因此，该有机物的分子中碳、氢、氧的原子个数比为3:8:1。

2.例题：

某有机物燃烧时，1mol该有机物与3.5mol氧气反应，生成2.5mol二氧化碳和2.5mol水。求该有机物的分子式。

解答：

设该有机物的分子式为C_xH_yO_z，根据题目给出的燃烧方程式：

C_xH_yO_z+(x+y/4-z/2)O_2→xCO_2+y/2H_2O

根据题目，有机物与氧气的摩尔比为1:3.5，生成的二氧化碳和水的摩尔比为1:1，因此：

x=2.5

y/2=2.5

解得：x=2.5，y=5

由于有机物燃烧时氧气的摩尔比为3.5，即：

x+y/4-z/2=3.5

代入x和y的值，解得z=2

因此，该有机物的分子式为C_2.5H_5O_2。

3.例题：

某有机物的燃烧热为-2900kJ/mol，已知该有机物分子中含有4个氧原子，求该有机物分子中碳、氢的原子个数比。

解答：

设该有机物的分子式为C_xH_yO_4，根据燃烧热的定义，有机物完全燃烧时放出的热量等于其分子中碳、氢、氧的摩尔数乘以相应的燃烧热。

有机物的燃烧方程式为：C_xH_yO_4+(x+y/4-4)O_2→xCO_2+y/2H_2O

根据热化学方程式，放出的热量为：

ΔH=xΔH(CO_2)+y/2ΔH(H_2O)-4ΔH(O_2)

由于燃烧热为负值，表示放热反应，因此：

-2900kJ/mol=x(-393.5kJ/mol)+y/2(-285.8kJ/mol)-4(0kJ/mol)

解得：x:y=4:7

因此，该有机物的分子中碳、氢的原子个数比为4:7。

4.例题：

某有机物的燃烧热为-3400kJ/mol，已知该有机物分子中含有6个氢原子，求该有机物分子中碳、氧的原子个数比。

解答：

设该有机物的分子式为C_xH_6O_z，根据燃烧热的定义，有机物完全燃烧时放出的热量等于其分子中碳、氢、氧的摩尔数乘以相应的燃烧热。

有机物的燃烧方程式为：C_xH_6O_z+(x+6/4-z/2)O_2→xCO_2+3H_2O

根据热化学方程式，放出的热量为：

ΔH=xΔH(CO_2)+3ΔH(H_2O)-zΔH(O_2)

由于燃烧热为负值，表示放热反应，因此：

-3400kJ/mol=x(-393.5kJ/mol)+3(-285.8kJ/mol)-z(0kJ/mol)

解得：x:z=3:2

因此，该有机物的分子中碳、氧的原子个数比为3:2。

5.例题：

某有机物的燃烧热为-4200kJ/mol，已知该有机物分子中含有8个碳原子，求该有机物分子中氢、氧的原子个数比。

解答：

设该有机物的分子式为C_8H_yO_z，根据燃烧热的定义，有机物完全燃烧时放出的热量等于其分子中碳、氢、氧的摩尔数乘以相应的燃烧热。

有机物的燃烧方程式为：C_8H_yO_z+(8+y/4-z/2)O_2→8CO_2+y/2H_2O

根据热化学方程式，放出的热量为：

ΔH=8ΔH(CO_2)+y/2ΔH(H_2O)-zΔH(O_2)

由于燃烧热为负值，表示放热反应，因此：

-4200kJ/mol=8(-393.5kJ/mol)+y/2(-285.8kJ/mol)-z(0kJ/mol)

解得：y:z=10:4

因此，该有机物的分子中氢、氧的原子个数比为10:4。板书设计①知识点：

-燃烧反应的定义

-燃烧热的定义

-燃烧热的测定方法

-能量守恒定律在燃烧热中的应用

②关键词：

-燃烧

-燃烧热

-完全燃烧

-不完全燃烧

-能量守恒

③重点句子：

-燃烧是指物质与氧气发生的氧化反应，放出热量的过程。

-燃烧热是指1mol纯净物质完全燃烧时所放出的热量。

-燃烧热的测定是通过实验方法来测量燃烧反应放出的热量。

-根据能量守恒定律，燃烧反应中放出的热量等于生成物的能量减去反应物的能量。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了化学反应与能量的第二节——燃烧热能源。在这一节课中，我们了解了燃烧反应的定义、燃烧热的定义和测定方法，以及能量守恒定律在燃烧热中的应用。以下是本节课的要点总结：

1.燃烧反应：物质与氧气发生的氧化反应，放出热量的过程。

2.燃烧热：1mol纯净物质完全燃烧时所放出的热量。

3.燃烧热的测定：通过实验方法测量燃烧反应放出的热量。

4.能量守恒定律：燃烧反应中放出的热量等于生成物的能量减去反应物的能量。

5.燃烧热的应用：在能源利用、环境保护等方面有重要意义。

当堂检测：

一、选择题

1.下列哪个不是燃烧反应的特点？

A.放出热量

B.生成新的物质

C.反应速度慢

D.产生火焰

2.1mol甲烷（CH_4）完全燃烧放出的热量为-890.3kJ，则1g甲烷完全燃烧放出的热量为多少？

A.-88.9kJ

B.-890.3kJ

C.-0.889kJ

D.0.889kJ

3.下列哪种情况下，燃烧热会增大？

A.燃烧物质的量增加

B.燃烧物质的燃烧温度升高

C.燃烧物质的燃烧速度加快

D.燃烧物质的燃烧时间延长

二、填空题

1.燃烧热是指______完全燃烧时所放出的热量。

2.燃烧热的单位是______。

3.根据能量守恒定律，燃烧反应中放出的热量等于______减去______。

三、计算题

某有机物的燃烧热为-3300kJ/mol，已知该有机物分子中含有6个碳原子，求该有机物分子中氢、氧的原子个数比。

答案：

一、选择题

1.C

2.A

3.B

二、填空题

1.1mol纯净物质

2.kJ/mol

3.生成物的能量反应物的能量

三、计算题

设该有机物的分子式为C_6H_yO_z，根据燃烧