1.2《燃烧热-能源》人教版高中化学选修4教学设计(含解析).docx

1、（人教版选修4）第一章化学与能量教学设计第二节燃烧热 能源（共1课时）课题： 1.2 燃烧热 能源课时1授课班级教材分析本节教学难度并不大，主要讲述了两大部分的内容：第一部分是关于燃烧热的问题，主要是介绍了燃烧热的化学定义，为上一节反应热和热化学方程式问题作补充，为本章下一节有关反应热的计算做准备。另外燃烧热的还是描述能源物质的重要物理量，可以为我们选择合适的能源提供有用的数据，为可实现合理使用能源，充分利用能源，节约能源，减少环境污染提供相应依据。燃烧热的理解和运用是本节重难点。第二部分是关于能源，介绍了能源的主要种类（可以根据不同标准进行分类），如化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等

2、。另外就我国的能源现状进行了介绍，能源利用中的相关问题，以及为了解决能源危机而采取的相关措施。这一部分中还介绍了部分新能源，如风能、太阳能、氢能、地热能。本部分内着重培养学生课外自学能力，知道能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用，从而懂得节约能源、提高能量利用效率的实际意义。教学目标知识与技能1.理解并掌握燃烧热的涵义，能正确书写燃烧反应的燃烧热的热化学方程式并会计算燃烧热2.通过查阅资料知道如何选择能源3.知道并体会节约能源，提高能源利用率，开发新能源的实际意义4.通过查阅资料，能认识能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用过程与方法尝

3、试上网查阅资料等手段获取信息，通过对“应根据什么标准来选择燃料”的教学，让学生学会多角度的综合分析的方法，并运用比较、归纳等方法对信息进行加工。情感态度价值观通过结合我国环境与能量现状的认识过程，认识到能源的重要性，知道提高能源利用效率、开发新能源的实际意义，培养学生的节能环保意识和习惯。教学重点1燃烧热的概念及相关计算。2认识能源在国民经济中的地位和作用。教学难点燃烧热的概念及相关计算教学过程教学步骤、内容教学方法【引言】我们知道物质的燃烧可以放出大量的热，那么不同的物质燃烧放出的热量是否相等呢？下面我们来学习燃烧热。【板书】第二节 燃烧热 能源【板书】活动一、燃烧热【讲述】反应热种类：燃烧

4、热、中和热等。【板书】1定义：在101 kPa时，l mol纯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。【学生讨论、归纳概念要点】（1）在101 kPa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燃烧生成液态水，而不是气态水蒸气。（2）燃烧热通常是由实验测得的。（3）可燃物以l mol作为标准进行测量。例：H2(g)十O2 (g)H2O(l) H285.8 kJ/mol【板书】2研究物质燃烧热的意义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】【思考与交流】应根据什么标准来选择燃料？【汇报

5、】（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【投影】例：10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气体，放出的热量能使 500 g H2O温度由18 升至62.4 ，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方程式为 。【分析讨论】10 g硫磺燃烧共放出热量为：Qm(t2t1)500 g 4.18 103 kJ/(g)(62.418)92.8 kJ，则l mol（32 g）硫磺燃烧放热为297 kJ/mol，硫磺的燃烧热为297 kJ/mol，热化学方程式为：S(s)O2(g)SO2(g)H297 k

6、J/mol 【典例1】下列说法中正确的是()A物质燃烧放出的热量是燃烧热B1 mol C燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D相同条件下，1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等【答案】D【解析】燃烧热是指在25 、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，显然A项错误；B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2，错误；C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定，故1 mol H2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热，错误，根据能量守恒定律可知D项

7、正确。【典例2】25 、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是H393.5 kJmol1、H285.8 kJmol1、H890.31 kJmol1、H2 800 kJmol1，则下列热化学方程式正确的是()AC(s)O2(g)=CO(g) H393.5 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H571.6 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.31 kJmol1D.C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1【答案】D【解析】根据燃烧热的概念中生成稳定氧化物的含义可知，CO2(g)

8、是C的稳定氧化物，生成的H2O应该为液态，故只有D正确。【过渡】学习物质燃烧热不仅仅在与掌握概念和有关计算，更重要的是可以了解化学反应完成时产生的热量的多少，以便更好的控制反应条件，充分利用能源，合理选择能源，如何选择能源呢？【板书】活动二、能源【阅读教材】我国能源状况。我国能源状况能源种类我国目前已探明的储量在世界所占地位煤石油铀水能1100亿吨32.6亿吨仅够4000万千瓦时核电站运行30年3.7亿千瓦（年发电量19000亿度）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【回答】能源就是 ，它包括 。【讨论】有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几百年，我们根本没必要节

9、约能源？（发表自己的见解）【讲述】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4050。例如，1994年我国1000美元GDP耗煤2.041标吨，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71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)【汇报】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

10、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、风能和氢能等。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】1新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。【讲述】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】2新能源介绍：【板书】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

11、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，是太阳给予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】氢能【讲述】

12、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，燃烧热值高；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】地热能【投影】 【讲述】地热

13、能约为全球煤热能的1.7亿倍。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】风能【讲解】同太阳能相似，风能也早已被人们熟悉和利用。随着新能源时代的到来，风能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

14、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。【教师提问】关于风能利用的问题，它也受到一定条件的限制，大家知道是什么吗？【学生活动】思考并回答问题。【教师小结】利用风能应选择在经常刮风的地区。【投影】【典例1】现有以下几种措施：对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；少用原煤燃料；燃煤时鼓入足量空气；开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是 ()A B C. D【答案】 C【解析】产生酸雨的主要原因是燃烧化石燃料产生SO2，故只要减少SO2排放的措施都可减少酸雨的产生，其中燃煤时鼓入足量空气，可使煤充分燃烧，并不能减少

15、SO2的排放量。【典例2】下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是()A化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D吸热反应没有利用价值【答案】D【解析】大多数分解反应是吸热反应，某些吸热反应如由焦炭制水煤气等是可以被人类利用的反应。【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HH 0不同点反应物的量可燃物为1 mol生成物的量生成水为1 mol反应热不同可燃物其燃烧热大小不同中和热为H57.3 kJmol1【课堂检测】1关于能源，以下说法中不正确的是()A煤、

16、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能B柴草燃烧时释放的能量与太阳能无关C核能和地热能来自地球自身D潮汐能来源于月球引力作功【答案】B2已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为()A55 kJ B220 kJC550 kJ D1 108 kJ【答案】A【解析】丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，消耗丙烷的物质的量是n(C3H8)0.025 mol，所以反应放出的热量是2 215 kJmol10.025 mol55 kJ，故答案是A。3已知在1.01105 Pa、298 K

17、条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ的热量，下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g) H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H484 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(g) H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H484 kJmol1【答案】A【解析】2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，则1 mol 氢气燃烧生成水蒸气应放出484 kJ242 kJ热量，放出热量H为“”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)。B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中H的符号应为“

18、”；A项是逆向进行的反应，H为“”，数值相等，故应选A。4已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g) H282.9 kJmol1某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为()A21 B12C11 D23【答案】C【解析】根据热化学方程式可知：H2的燃烧热为571.6 kJmol12285.8 kJmol1。生成的n(H2O)0.2 mol，参加反应的H2为0.2 mol，故H2燃烧放出的热量为0.2 mol285.8 kJmol157.16 kJ。

19、CO燃烧放出的热量为113.74 kJ57.16 kJ56.58 kJ，故n(CO)0.2 mol。则n(H2)n(CO)11。13标准状况下0.05 mol某一无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通过足量的澄清石灰水中，得到的白色沉淀为0.15 mol；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。可能用到的燃烧热C2H4C3H6C3H8单位/kJmol11 4112 0922 220(1)计算燃烧产物中水的质量。(2)此气体的化学式是_。(3)写出表示此气体燃烧热的热化学方程式_。【答案】(1)m水9.3 g0.15 mol44 gmol12.7 g(2)C3H6(3)C3H6(g)O

20、2(g)=3CO2(g)3H2O(l) H2 092 kJmol1【解析】(1)该无色气体含C、H两种元素，燃烧生成CO2和H2O。m(CO2)0.15 mol44 gmol16.6 g，所以m(H2O)9.3 g6.6 g2.7 g。(2)1 mol该气体中含C原子个数为NA3NA，含H原子个数为NA6NA，所以其化学式为C3H6。(3)根据表格中数据，该气体的燃烧热为2 092 kJmol1。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101 kPa时，l mol纯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：了解化学反应完成时产生热

21、量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。3有关燃烧热的计算二、能源1新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。2新能源介绍教学回顾本节课在课堂设计时以燃烧热为主线索，适当提及回顾了之前所学过的相关知识。将问题和知识融入生活，在教学中活学活用教材，使知识源于生活又高于生活，避免流于延伸范围加深难度的误区。设计问题时，顺应了学生的认知规律，直接明细，求知求实。由于设计了许多问题和习题，给了学生较多的表现的机会，所以这节课学生比较活跃，课堂气氛很好，师生互动效果好。从课上检查情况来看，学生的掌握还可以，能理解燃烧热的含义和相应热化学方程式的书写，并且课后的训练题学生大都完成的很好，

22、达到了对知识和技能目标掌握的目的。在基于三维教学目标的基础上，对过程与方法目标进行了拓展、对情感态度和价值观目标进行丰富，让学生运用现代的网络资源，多媒体技术，以合作互动、资源共享的方式，培养了学生主动探索知识、解决知识的能力，实现了学生主动性、教师主导性的教学理念，同时强化了学生节约能源保护环境的意识。本节课还突破了传统的以教师的教为主要教学形式，引导学生去掌握新时代下知识、信息获取的途径，运用多媒体辅助教学，使得教学资源的呈现直接化、具体化，大范围的激发了学生学习的情趣。教师在整个教学过程中只起到引导和指导的作用，教师去设计问题、提出问题，通过讲练结合，让学生来解决问题，真正的把学生变为教学的主体。学生自主学习习惯有待进一步养成，部分学生学习基础和学习态度一直很差，导致部分学生无法适应，学习效果在这些学生身上无法很好体现。