高中化學 第一章 第二節(jié) 燃燒熱 能源教案 新人教版選修4

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第一章 化學反應與能量 第二節(jié) 燃燒熱 能源 一 教材分析： 人教版高中化學選修四化學反應原理第一章第二節(jié)《燃燒熱 能源》，主要講述了兩大部分的內容： 第一部分是關于燃燒熱的問題，主要是介紹了燃燒熱的化學定義，為本章有關反應熱的相關內容做準備，另外燃燒熱的還是描述能源物質的重要物理量，可以為我們選擇合適的能源提供有用的數據。 第二部分是關于能源，介紹了能源的主要種類如化石燃料 陽光 風力 流水 潮汐以及柴草等。另外就我國的能源現狀進行了介紹，能源利用中的相關問題，以及為了解決能源危機而采取的相關措施。這一部分中還介紹了部分新能源，如風能 太陽能 氫能 地熱能 。 二 教學目標 1．知識與技能： 理解燃燒熱的概念，認識能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。 2．過程與方法：自學、探究、訓練 3．情感態(tài)度與價值觀：知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實際意義。 三 教學重、難點：燃燒熱的概念 四 學情分析： 太陽能、風能、地熱能、生物質能、氫能隨著信息化時代的到來，學生獲取信息的方式趨于多元化. 學生經?？梢詮碾娨?、網絡、報紙、圖書等渠道，了解一部分關于能源危機，新能源，環(huán)境污染的知識. 另外，高二同學對事物已經有了自己獨立的見解，對新事物有很強的好奇心，有一定的環(huán)保意識. 同時，新時代的學生個性比較鮮明，喜歡和同學一起分享自己的觀點.因此，我打算通過課堂討論 以小組為單元網上查找資料 課堂再討論 總結的流程進行教學網絡查找資料優(yōu)點：一方面使得教學內容呈現的方式多樣化（視頻，圖片 音樂，動畫），適合各類學習風格的學生，大范圍的激發(fā)了學生學習的興趣。 討論的方式優(yōu)點：提供了學生展現自我的平臺，培養(yǎng)學生表達自己觀點的能力、聽取去別人觀點的意識. 小組 分工協作的方式：為培養(yǎng)學生友誼提供了平臺，同時也給教師與學生的互動提供了很好的渠道. 五 教學方法：學案導學。 六 課前準備： 1 學生的學習準備：閱讀課本，填寫導學案空白，并結合預習內容找出疑惑內容。 2 教師的教學準備：閱讀課本，認真?zhèn)湔n，寫教案，出導學案并提前發(fā)給學生，上課前檢查學生預習情況。 七 課時安排：1課時 八 教學過程： （一） 預習檢查，總結疑惑（檢查落實學生預習情況，并了解學生疑惑，使教學具有針對性） （二） 情景導入，展示目標 我們知道物質的燃燒可以放出大量的熱，那么不同的物質燃燒放出的熱量是否相等呢？下面我們來學習燃燒熱。 ﹙三﹚合作探究、精講點撥 [板書] 第二節(jié) 燃燒熱 能源 一、燃燒熱 [探究1] 閱讀教材指出燃燒熱的概念。 [板書]1．定義：在 25 ℃、101 kPa時，lmol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。 [問題] 解釋H2的燃燒熱為285.8 kJ / mol所表示的含義： 實驗測得25C，101kPa時1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ的熱量。 [討論]你是如何理解燃燒熱的定義的？ (1)條件：25 ℃、101 kPa (2)可燃物的用量：lmol (3)生成穩(wěn)定的氧化物：如C完全燃燒應生成CO2(g)， H2燃燒生成H2O(l)，S生成SO2 (4)單位：kJ / mol (5)書寫燃燒熱的熱化學方程式時，以1mol可燃物為配平標準，其余可出現分數。 [板書]2．研究物質燃燒熱的意義 [探究2] 閱讀教材指出研究物質燃燒熱的意義。 了解化學反應完成時產生熱量的多少，以便更好地控制反應條件，充分利用能源。 [探究3] 分析教材中表1-1，討論應根據什么標準來選擇燃料。試舉例說明 [提示] 可根據物質的燃燒熱、燃料的儲量、開采、儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等綜合考慮。 [板書]3．有關燃燒熱的計算 例1．已知充分燃燒a g乙炔(C2H2)氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是 A. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2b kJ / mol B. C2H2(g)＋5/2O2(g)＝2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝2b kJ / mol C. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－4b kJ / mol D. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝b kJ / mol [解析]： 以上各式中化學計量數及物質狀態(tài)標注都正確；該反應放熱，△H應為負值；生成1mol二 氧化碳氣體，放出熱量 bkJ，則生成4mol二氧化碳氣體，放出熱量4bkJ 。 答案：C。 例2．10 g硫磺在 O2中完全燃燒生成氣態(tài)SO2，放出的熱量能使 500 g H2O溫度由18℃升至62.4℃，則硫磺的燃燒熱為 ，熱化學方程式為 。 解析： 10 g硫磺燃燒共放出熱量為：Q = mC(t2－t2)＝500 g 4.18 10－3kJ/(gC)(62.4－18)C = 92.8 kJ，則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為=-297 kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297 kJ/mol，熱化學方程式為S(s)+ O2 (g) ＝SO2 (g) ΔH=-297 kJ / mol [過渡]我們已經知道利用物質燃燒放出的熱量，那么怎樣合理的利用這些物質的燃燒，這是世界各國普遍關注的能源問題。 [板書]二、能源 [自主學習] 閱讀教材回答下列問題 1.指出能源的定義及分類。 能源就是能提供能量的自然資源，它包括化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐及柴草等等。我國目前使用的主要能源是化石燃料。 [討論1] 分析教材中資料卡片并閱讀教材討論我國能源的現狀如何？ 1．主要是化石燃料蘊藏量有限，而且不能再生，最終將枯竭。 2．能源利用率低，浪費嚴重。 3．能源儲量豐富，我國的人均能源擁有量較低。 4．近年來能源的總消費量與人均消費量情況呈下降趨勢，但是，仍然出現了能源危機問題。 [討論2] 如何解決我國的能源危機問題？ 1．調整和優(yōu)化能源結構。 2．加強科技投入，提高管理水平，科學的控制燃燒反應，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率。 3．節(jié)約利用現有能源。 4．研究開發(fā)新能源。 [講述]在現有的能源即將出現危機之時，人們很自然地把目光轉向那些儲量更豐富、更清潔、可以再生的新能源，并驚奇地發(fā)現，這些新能源大多數與我們日常生活一直息息相關。人們在不知不覺地使用著它們，只不過今后我們將采取新的方式利用它們。 2．新能源包括那些？有什么特點？ 太陽能、生物能、風能、氫能、地熱能、海洋能和生物質能等。特點：資源豐富，可以再生，沒有污染或很少污染。 科學視野∶太陽能，氫能，地熱能，風能等。 練習： 題性型一 概念的應用 例1．下列熱化學方程式中，△H能正確表示物質的燃燒熱的是（ ） A．CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g) △H＝-283.0 kJ/mol B． C(s) +1/2O2(g) ==CO(g) △H＝-110.5 kJ/mol C． H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g) △H＝-241.8 kJ/mol D．2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+ 18H2O(l) △H＝-11036 kJ/mol 解析：A 本題旨在考查燃燒熱的定義，答案B不是物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，答案C生成物H2O(g)不是穩(wěn)定的氧化物，其穩(wěn)定的氧化物為H2O(l)，答案D不是1mol的完全燃燒不符合燃燒熱的概念。答案A [變式訓練1] 下列說法正確的是 A．在101kPa時，1mol物質完全燃燒時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱 B．酸和堿發(fā)生中和反應生成1mol水，這時的反應熱叫中和熱 C．燃燒熱或中和熱是反應熱的種類之一 D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和時放出的熱量為57.3kJ 題性型二 有關燃燒熱的計算 例2．在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學方程式分別為： 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H =-566 kJ/mol CH4(g) + 2 O2 (g) = C O2 (g) + 2H2O(l) △H =-890 kJ/mol 由1molCO和3molCH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時，釋放的熱量為( ) A．2912kJ B．2953kJ C．3236kJ D．3867kJ 解析：1molCO完全燃燒放出的熱量是566kJ/2，3molCH4完全燃燒放出的熱量是890kJ3本題釋放的總能量應當是（566/2+8903 ）kJ．答案B [變式訓練2] 甲烷和氫氣燃燒的熱化學方程式分別如下：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1 ，2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H2， 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3　常溫下取體積為4：1的甲烷和氫氣混合氣體11.2L（標況），完全燃燒后恢復常溫，放出熱量為（ ） A、0.4△H1＋0.05△H3 B、0.4△H1＋0.05△H2 C、0.4△H1＋0.1△H3 D、0.4△H1＋0.2△H3 題性型三　能源的利用 例3．我國二氧化碳的排放量位居世界第二，為減少二氧化碳這種溫室氣體的排放，下列措施不對的是： A 大力發(fā)展氫能源 B　充分利用太陽能 C不使用含碳能源 D　提高能源利用率 解析 ：目前全球能源還主要依靠含碳物質的燃燒。要減少二氧化碳的排放應在開發(fā)新能源，提高能源利用率等方面下功夫。答案C [變式訓練３] 下列關于能源和作為能源的物質敘述錯誤的是（ ） A、化石能源物質內部蘊涵著大量的能量 B、綠色植物進行光合作用是，將太陽能轉化為化學能“貯存”起來 C、物質的化學能可以在不同的條件下轉為熱能、電能為人類利用 D、吸熱反應沒有利用價值 變式訓練答案 1．C 2 ．A?。常瓺 （五）發(fā)導學案，布置預習作業(yè) 九 板書設計： 一、燃燒熱 1、定義： 注意： 2.表示的意義： 3.表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫： 4.一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量 Q放=n(可燃物)△H 5.燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯系 二、能源 十 教學反思： 基于三維一體的教學目標模式，對過程與方法目標進行了拓展，運用現代的網絡資源，多媒體技術，以小組合作的方式，培養(yǎng)學生主動探索知識的能力，合作的意識、技巧. 對情感態(tài)度和價值觀目標進行豐富：不僅強化了學生節(jié)約能源保護環(huán)境的意識，還激發(fā)了學生學習的主動性和積極性，同時也引導學生意識到合作的力量。 優(yōu)點：打破了傳統的以教師的教為主要教學形式，運用多媒體輔助教學，使得教學資源的呈現形式多樣化，適合各種不同同學習風格的學生，大范圍的激發(fā)了學生學習的情趣；引導學生去掌握新時代下知識、信息獲取的途徑; 教師在真?zhèn)€教學過程中只起到引導和指導的作用，真正的把學生變?yōu)榻虒W的主體. 缺點：整個教學過程要有大量的信息化教學設備做支持，對硬件設備還不完善的地區(qū)無法實施. 信息化教學的信息量相對更大，部分學生無法適應如此之大的信息容量。