高中化学第一章化学反应与能量1.2燃烧热能源教案2选修4

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第二节燃烧热能源

本节教材分析

(1)三维目标

1.知识与技能

(1)了解燃烧热的概念,并能进行简单的计算。

(2)知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。

(3)了解资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题。

2.过程与方法

(1)通过学习及查阅资料了解研究燃烧热的实际意义。

(2)通过查阅资料说明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。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

3.情感态度与价值观

(1)发展学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。

(2)有参与化学科技活动的热情,有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会问题和生活问题做出合理的判断。

(2)教学重点:燃烧热的概念及相关计算。

(3)教学难点:燃烧热的概念。

(4)教学建议

1、注意温故知新:

学习本节时要复习反应热与热化学方程式的知识,善于发现新知识与旧知识的联系。

反应热是指化学反应过程中所释放或吸收的能量,又称“焓变”,符号用“△H”表示,单位是KJ/mol。人们为了更加清楚的表示参加反应物质的量和反应热的关系,采用热化学方程式。而本节学习的燃烧热,实际上是反应热的一种,燃烧热与反应热相比,专指燃料燃烧过程中放热情况,因此焓变的数值都小于0。

2、采用对比的方法:

对相似、相近的概念进行比较,从中发现它们的区别与联系,加深理解。如燃烧热与反应热、表示燃烧的热化学方程式与一般热化学方程式等。

燃烧热与反应热的对比:

3、加强对重要概念(燃烧热)的深层次理解:

对燃烧热的理解应注意以下几点:

(1)燃烧热一般由实验测得。物质燃烧时放出的热量多少与外界(如温度、压强)有关(如果未注明条件,就是指25℃、101kPa时的热量);还与反应物和生成物的聚集状态有关。

(2)定义中“1 mol物质”是指1 mol纯净物(单质或化合物)。

(3)定义中“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。如碳燃烧可生成一氧化碳或二氧化碳,而这里是指全部转化为二氧化碳才是稳定的氧化物。又如氢气燃烧可生成气态水或液态水,而而这里是指全部转化为液态水才是稳定的氧化物。

(4)因为物质燃烧都是放热反应,所以表达燃烧热时的△H均为负值,即△H<0。

(5)燃烧热是以1 mol可燃物为标准进行测量的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,

其他物质的计量数可用分数表示。例如:

C8H18(l) + 25/2 O2(g) == 8CO2(g) + 9H2O(l) △H = -5518 KJ/mol,即表示C8H18的燃烧热为5518 KJ/mol。

(6)热量=可燃物物质的量×燃烧热。

4、积极参与讨论,提高综合分析问题的能力和节能意识:

(1)了解煤作燃料的利弊,掌握选择燃料的标准。

①煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对比较集中,开采成本较低,用煤作燃料合算。

②煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,切运输不方便;煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。

③煤直接燃烧时产生等SO2有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染。可以通过节煤技术,如煤的液化和气化以及实烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高煤燃烧的热利用率。

一般根据什么标准来选择燃料呢?主要有以下几个方面:

①从物质的燃烧热;②燃料的储量;③燃料的开采、运输;④燃料储存的条件、价格;

⑤燃料对生态环境的影响。

(2)解决能源危机的方法。

①科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的使用效率,是节约能源的重要措施。

②寻找新的能源,现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。它们资源丰富,可以再生,没有污染或很少污染。

新课导入设计

导入一

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。

导入二

目前,世界上所需的能源大多数来自石油、天然气和煤,它们是由远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而成的,但很可能在几百年内就被人类耗尽。从长远观点看,开发新能源已成为迫在眉捷的任务,其中太阳能、生物能及氢能的资源最为丰富。 那么,你还知道哪些新能源?我们在选择新能源时需要注意哪些问题呢? 教学过程:

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。 第二节 燃烧热 能源 一、燃烧热

反应热种类:燃烧热、中和热、溶解热等

1.定义:在 101 kPa 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。

(1)在101 kPa 时,生成稳定的氧化物。

如C 完全燃烧应生成CO 2(g),而生成CO(g)属于不完全燃烧。又如H 2燃烧生成液态 H 2O ,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lmol 作为标准进行测量。

(4)计算燃烧热时,热化学方程式常以分数表示。

例:H 2(g)十

2

1

O 2 (g)=H 2O(l);△H=-285.8kJ/mol 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。

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。 3.有关燃烧热的计算

例:10 g 硫磺在 O 2中完全燃烧生成气态地,放出的热量能使 500 g H 2O 温度由18℃升至62.4℃,则硫磺的燃烧热为 ,热化学方程式为 。

10 g 硫磺燃烧共放出热量为:

Q = m ·C(t 2-t 2)=500 g × 4.18 × 10-3

kJ/(g ·C)(62.4-18)C = 92.8 kJ ,则lmol(32g)

硫磺燃烧放热为g

mol g kJ 10328.921

-⋅⨯=-297 kJ/mol ,硫磺的燃烧热为297 kJ/mol ,热化学方

程式为:S(s) + O 2(g) = SO 2(g);△H=-297 kJ/mol

二、能源 我国能源状况

能源就是____________,它包括____________。

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

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