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第二节 燃烧热 能源
教学目标
1．知识与技能21世纪教育网
（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。21世纪教育网
教学重点、难点
重点：燃烧热的概念及相关计算。
难点：燃烧热的概念。
教学手段 查阅资料、点拨探讨
预习探究
1反应热可分为 、 、 等。 时， mol纯 物质完全燃烧生成 的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为 。
2能源包括 以及柴草等。化石燃料包括 。新能源包括 。它们的特点是 。
互动课堂
（一）情景导入
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。
﹙二﹚合作探究
[板书] 第二节 燃烧热 能源
一、燃烧热
[探究1] 阅读教材指出燃烧热的概念。
[板书]1．定义：在 25 ℃、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。
[问题] 解释H2的燃烧热为285.8 kJ / mol所表示的含义：
实验测得25 C，101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量。
[讨论]你是如何理解燃烧热的定义的？
(1)条件：25 ℃、101 kPa
(2)可燃物的用量：lmol
(3)生成稳定的氧化物：如C完全燃烧应生成CO2(g)， H2燃烧生成H2O(l)，S生成SO2
(4)单位：kJ / mol
(5)书写燃烧热的热化学方程式时，以1mol可燃物为配平标准，其余可出现分数。
例：语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol
符号表示——△H= -890.3 kJ/mol
例：语言表述——H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
符号表示——△H= -285.8 kJ/mol
[板书]2．研究物质燃烧热的意义
[探究2] 阅读教材指出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。
[探究3] 分析教材中表1-1，讨论应根据什么标准来选择燃料。试举例说明
[投影]
[思考与交流]应根据什么标准来选择燃料？
[汇报]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。
二、中和热
1）定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。
2）中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；△H=-57.3kJ／mol。
3）要点
①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。
②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。21世纪教育网
④放出的热量：57.3kJ/mol
例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。
（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量。
（2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ的热量。
3）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 放热反应
△H △H<0，单位：kJ/mol
不相同点 反应条件 101kPa 在稀溶液中
反应物的量 1mol(O2的量不限) 可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量 不限量 H2O是1mol
反应热的含义 1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物燃烧热也不同。 生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。
[板书]3．有关燃烧热的计算
例1．已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
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]：
以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，△H应为负值；生成1mol二氧化碳气体，放出热量 bkJ，则生成4mol二氧化碳气体，放出热量4bkJ 。 答案：C。
例2．10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态SO2，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 。
解析：
10 g硫磺燃烧共放出热量为：Q = m·C(t2－t2)＝500 g × 4.18 × 10－3kJ/(g·C)(62.4－18)C
= 92.8 kJ，则lmol(32g)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) ΔH=-297 kJ / mol
例3．葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：
C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l） ΔH=－2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
[过渡]我们已经知道利用物质燃烧放出的热量，那么怎样合理的利用这些物质的燃烧，这是世界各国普遍关注的能源问题。
[板书]二、能源
[自主学习] 阅读教材回答下列问题
1.指出能源的定义及分类。
能源就是能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料。
[指导学生阅读教材]我国能源状况
[讨论1] 分析教材中资料卡片并阅读教材讨论我国能源的现状如何？
1．主要是化石燃料，蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。
[来源:21世纪教育网]
2．能源利用率低，浪费严重。
3．能源储量丰富，我国的人均能源拥有量较低。
4．近年来能源的总消费量与人均消费量情况呈下降趋势，但是，仍然出现了能源危机问题。
[讨论2] 如何解决我国的能源危机问题？
1．调整和优化能源结构。
2．加强科技投入，提高管理水平，科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。
3．节约利用现有能源。
4．研究开发新能源。
[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。
2．新能源包括那些？有什么特点？
太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。
科学视野∶太阳能，氢能，地热能，风能等。
太阳能：理论计算表明，太阳每秒钟辐射到地球上的能量相当于500多万吨煤燃烧时放出的热量；一年就有相当于170万亿吨煤的热量，现在全世界一年消耗的能量还不及它的万分之一。但是，到达地球表面的太阳能只有千分之一二被植物吸收，并转变成化学能贮存起来，其余绝大部分都转换成热，散发到宇宙空间去了。
核能：原子核反应主要有裂变反应和聚变反应。目前在世界各地运行的440多座核电站就是使用铀原子核裂变时放出的热量。
地热：地球是一个大热库，从地面向下，随着深度的增加，温度也不断增高。从地下喷出地面的温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。
潮汐能：地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间产生的引力使海水涨落而形成潮汐能。潮汐能的数量很小，全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一部分，每年约为6000万吨煤。
板书设计：
第二节 燃烧热 能源
一、燃烧热
1．定义 2．研究物质燃烧热的意义 3．有关燃烧热的计算
二、能源
1．新能源 2．新能源介绍
﹙三﹚迁移应用
题性型一 概念的应用21世纪教育网
例1．下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是（ ）
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 本题旨在考查燃烧热的定义，答案B不是物质完全燃烧生成稳定的氧化物，答案C生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为H2O(l)，答案D不是1mol的完全燃烧不符合燃烧热的概念。答案A
[变式训练1]
下列说法正确的是
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
题性型二 有关燃烧热的计算
例2．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
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组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( )
A．2912kJ B．2953kJ C．3236kJ D．3867kJ
解析：1molCO完全燃烧放出的热量是566kJ/2，3molCH4完全燃烧放出的热量是890kJ×3本题释放的总能量应当是（566/2+890×3 ）kJ．答案B
[变式训练2]
甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1 ，2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H2， 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3 常温下取体积为4：1的甲烷和氢气混合气体11.2L（标况），完全燃烧后恢复常温，放出热量为（ ）
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
题性型三 能源的利用
例3．我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是：
A 大力发展氢能源 B 充分利用太阳能
C不使用含碳能源 D 提高能源利用率
解析 ：目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。要减少二氧化碳的排放应在开发新能源，提高能源利用率等方面下功夫。答案C
[变式训练３]
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是，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为热能、电能为人类利用
D、吸热反应没有利用价值
变式训练答案
1．C 2 ．A ３．D
﹙四﹚反思感悟
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教 案
课题：第二节 燃烧热 能源21世纪教育网 授课班级[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网][21世纪教育网 21世纪教育网
课 时 1
教学目的 知识与技能 1、掌握燃烧热的概念；2、了解资源、能源是当今社会的重要热点问题；3、常识性了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发
过程与方法 培养学生综合分析问题的能力
情感态度价值观 教育学生能源、环境与现代社会有关的化学问题，以培养学生的社会责任感、使命感
重 点 燃烧热的概念
难 点 燃烧热的概念
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，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。2．研究物质燃烧热的意义3．有关燃烧热的计算二、能源1、定义：能源就是能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。2、新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。3、新能源介绍：(1) 太阳能 (2) 氢能 (3) 地热能 (4) 风能
教学过程
教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动
[引言]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。[板书]第二节 燃烧热 能源一、燃烧热[讲]反应热种类：燃烧热、中和热、溶解热等[板书]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。[学生活动] 讨论、归纳概念要点［投影］注意：(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 H2O，而不是气态水蒸气。S对应的是SO2等。(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) 书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol 纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数，热化学方程式常以分数表示。例：H2(g)十O2 (g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol[板书]2．研究物质燃烧热的意义［讲］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？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[点击试题]例1、10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态地，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 。 [讲] 10 g硫磺燃烧共放出热量为： Q = m·C(t2－t2)＝500 g × 4.18 × 10－3kJ/(g·C)(62.4－18) C = 92.8 kJ，则lmol(32g)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)；△H=-297 kJ/mol ［投影］［学生活动］指导学生阅读教材[板书]二、能源1、定义：能源就是能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。[思考与交流]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？（发表自己的见解）[讲]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４０％一５０％。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４.７ｌ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)[投影]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]2、新能源：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。[讲]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]3、新能源介绍：(1) 太阳能[讲]其实在各种类型的新能源中，并不是都像核能一样让人感到很神秘，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，是太阳给与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](2) 氢能[讲]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，高发热值大；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的汽车的试验，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](3) 地热能[投影] [讲]地热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] (4) 风能[讲]同太阳能相似，风能也早已被人们熟悉和利用，现代随着新能源时代的到来，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？[小结]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。今后大家一定要注意了，再提到风车可能就不再只是荷兰的专利了。［随堂练习］1、下列说法正确的是( )A、1 mol 硫酸与1mol Ba(OH)2 完全中和所放出的热量为中和热B、在25℃、101kPa下，1 mol 硫和2 mol 硫燃烧热相等C、CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反应一定是吸热反应D、101 kPa时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热2、下列性质中，不能说明乙醇宜作燃料的是( )A、燃烧时发生氧化还原反应 B、充分燃烧的产物不污染环境C、乙酸是一种再生能源 D、燃烧时放出大量的热
教学回顾：
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