1、教学设计班级 高二 科目 化学上课时间执教者 高二备课组课题 第二节 燃烧热 能源教学目标1.知识与技能：理解燃烧热的概念，并能进行简单计算；了解化学解决能源危机中的重要作用。2.过程与方法：通过调查与交流、查阅资料并交流，培养学生分析问题和主动探究能力。情感态度与价值观：知道节约能源、提高能源利用效率的实际意义。教学重难点1.正确认识燃烧热的概念，学会利用燃烧热进行相关的计算。2.知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。 教学过程一 燃烧热1反应热是化学反应过程中吸收或放出的热量，常用符号 H 表示。燃烧反应都是放热反应，其反应热为负值。已知 4 g 硫
2、粉完全燃烧放出 37 kJ 热量，则该反应的热化学方程式是 S(s)O 2(g)=SO2(g) H296 kJmol 1 。21.00 L 1.00 molL1 H2SO4溶液与 2.00 L 1.00 molL1 NaOH 溶液完全反应，放出 114.6 kJ热量，该反应的中和热为 57.3_kJmol1 ，表示其中和热的化学方程式是 H2SO4(aq)12NaOH(aq)= = Na2SO4(aq)H 2O(l) H57.3 kJmol 1 。123已知 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1 ，该反应中 H 表示的意义是燃烧2_mol_H2生成液态 H2O，
3、放出 571.6_kJ 的热量。若燃烧 1 mol 氢气生成液态水时的反应热为H1, 生成气态水时的反应热为 H2，则 H1和 H2的大小关系是H1H2； H1285.8_kJmol 1 ，表示的意义是 1_mol_H2完全燃烧生成稳定的液态水，放出 285.8_kJ 的热量。4燃烧热的概念及其计算(1)燃烧热的概念是 25_、101_kPa 时，1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。燃烧热的单位是 kJmol1 。(2)燃烧热的意义：甲烷的燃烧热为 890.31 kJmol1 ，或 H890.31 kJmol1 ，它表示 25 、101 kPa 时，1_mol CH 4完
4、全燃烧生成 CO2和液态 H2O 时放出 890.31 kJ 的热量。(3)燃烧热的计算：由燃烧热定义可知：101 kPa 时，可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧热，即 Q 放 n( 可燃物)|H| ；或变换一下求物质的燃烧热：H 。此公式中的 H 是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。Q放n可 燃 物 归纳总结(1)燃烧热和中和热的比较中和热 燃烧热相同点 都是放热反应的反应热，H0，单位都是 kJmol1不同点反应物不一定为 1 mol，但生成物水一定为 1 mol(填“一定”或“不一定”)可燃物一定为 1 mol，生成物 不一定为1 mol(填“ 一定”或“不一定 ”)
5、(2)燃烧热是以 1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。活学活用1下列关于热化学反应的描述中正确的是( )AHCl 和 NaOH 反应的中和热 H57.3 kJmol1 ，则 H2SO4和 Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3)kJmol 1BCO(g)的燃烧热是 283.0 kJmol1 ，则 2CO2(g)=2CO(g)O 2(g)反应的 H2(283.0 kJmol1 )C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化
6、碳所放出的热量是甲烷的燃烧热答案 B2在 25 、101 kPa 时，H 2在 1.00 mol O2中完全燃烧生成 2.00 mol H2O(l)放出 571.6 kJ 的热量。(1)H2的燃烧热为 _，表示 H2燃烧热的热化学方程式为_。(2)若 1 g 水蒸气转化为液态水放热 2.444 kJ，则 4 g 氢气完全燃烧生成气态水时，放出的热量为_。答案 (1)285.8 kJmol 1 H 2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol 1 (2)483.6 kJ12解析 H 2 的燃烧热应以燃烧 1 mol H2 为标准，当 H2 完全燃烧生成 2.00 mol H2O
7、时，需燃烧2.00 mol H2，故 H2 的燃烧热为 285.8 kJmol 1 。H 2 燃烧生成 1 mol 气态水时放出的571.6 kJ2 mol热量为 285.8 kJmol1 18 gmol1 241.8 kJmol 1, 4 g 氢气燃烧放出的热量为2.444 kJ1 g241.8 kJmol1 483.6 kJ。4 g2 gmol 1二 能源1能源有不同的分类，具体如下：分类依据 种类 举例一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等转换过程二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等常规能源 化石燃料使用历史新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等可再生能源
8、太阳能、风能、氢能、生物质能等性质不可再生能源化石燃料、核能2.能源问题日益突出，已成为全世界关注的社会热点。目前使用最多的能源是化石燃料，包括煤、石油、天然气等，属不可再生能源，并且能源利用率极低，能源危机日趋严重。3解决能源危机的方法：(1)开源节流，提高能源的利用率。主要措施有调节和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加大科技投入。(2)新能源的开发。太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能是最有希望的新能源。这些新能源的特点是资源丰富，有些为可再生能源，并且在使用时对环境几乎没有污染。归纳总结(1)凡是能提供某种形式能量的资源，统称为能源。它是人类取得能量的来源
9、，包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转移的能源。(2)目前使用最多的常规能源化石燃料是不可再生能源，且利用效率较低。新能源的开发利用是今后人类生存和社会持续发展的热点问题之一。活学活用3能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等) 日益减少，促使人们去研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等) 的开发。(1)我国目前最主要的能源品种是_，能源利用中存在的主要问题有_。(2)为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是_( 填序号)。将城市居民燃煤改为使用气体燃料若将原来烧天然气的灶具改烧石油液化气，应增大空气进入量或减少液化气的进入量在农村大力
10、发展沼气(3)某些科学家对以下 3 个化学反应很感兴趣：3FeCl 24H 2O(g) Fe3O46HClH 2；= = = = =500 2Fe 3O43Cl 212HCl=6FeCl 36H 2OO 2；6FeCl 3 6FeCl23Cl 2。= = = = =300 科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是_，该物质作为燃料的优点有_、_、_。答案 (1)煤 人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高 (答案合理即可) (2) (3)H 2 燃烧热值高 无污染 来源丰富当堂检测1下列说法不正确的是( )A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的
11、CO、SO 2等有害气体C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高答案 A解析 化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧充分，A 项不正确；化石燃料不经过处理直接燃烧可产生污染物 CO、SO 2 等有害气体，B 项正确；化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少 SO2 等对大气的污染，而且能提高燃烧效率，C、D 项均正确。2氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( )A利用太阳能直接使水分解产生氢气B用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气C用 Fe 跟 HCl 反应制取氢气D由热电站提供电力，电解水产生氢气答案
12、 A解析 用焦炭为原料生成 H2，要消耗大量焦炭，只能解决能源利用问题，不能解决能源紧缺问题；热电站需要消耗煤炭，冶炼铁也要消耗煤炭，并且能量在转化过程中都有损失，这都不是最理想的途径；地球上水的储量巨大，太阳能取之不尽，所以 A 是最理想的制氢途径。3下列有关能量转换的说法不正确的是( )A煤燃烧是化学能转化为热能的过程B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C动物体内葡萄糖被氧化成 CO2是化学能转变成热能的过程D植物通过光合作用将 CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程答案 D解析 C 选项中，葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，C 正确；D 选项，应该是太阳能转化为化学
13、能，D 不正确。4未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是( )天然气 煤 核能 石油 太阳能 生物质能 风能 氢能A BC D答案 B解析 天然气、煤、石油是化石能源，是不可再生的能源，核能具有放射性污染，故正确答案为 B。5在 25 、 101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ，能表示甲醇燃烧热的热化学方程式是( )ACH 3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)32H725.8 kJmol 1B2CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l)H1 452 kJ
14、mol 1CCH 3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)32H725.8 kJmol 1D2CH 3OH(l)3O 2(g)=2CO2(g)4H 2O(l)H1 452 kJmol 1答案 C解析 1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成 CO2 和液态水时放出的热量为 22.68 kJ32725.8 kJ，故表示燃烧热的热化学方程式为 CH3OH(l) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H725.8 32kJmol1 。6已知下列两个热化学方程式：H2(g) O2(g)=H2O(l)12H285.0 kJmol 1C3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O
15、(l)H2 220.0 kJmol 1(1)实验测得 H2和 C3H8的混合气体共 5 mol，完全燃烧生成液态水时放热 6 262.5 kJ，则混合气体中 H2和 C3H8的体积比为_。(2)已知 H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol1 ，写出丙烷燃烧生成 CO2和气态水的热化学方程式：_。答案 (1)11(2)C3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(g)H2 044 kJmol 1解析 (1)设 H2、C 3H8 的物质的量分别为 n(H2)、n(C 3H8)，则Error!解得：n(H 2) 2.5 mol n(C 3H8)2.5 mol在相同 p、T 时， 11。VH2VC3H8 nH2nC3H8 2.5 mol2.5 mol(2)由 H2O(l)=H2O(g) H44.0 kJmol 1 ，则 4 mol H2O(l)变为气态水吸热为 176 kJ，故 C3H8(g)5O 2(g)=3CO2(g)4H 2O(g) H2 044 kJmol1 。
