人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 燃烧热 能源导学案

第一章     化学反应与能量

 第二节  燃烧热 能源

课前预习学案

一 预习目标

理解燃烧热的概念，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。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

二 预习内容

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                                     。

三 提出疑惑 

1 什么事燃烧热的定义 

2燃烧热与中和热的区别与联系

课内探究学案

一 学习目标

理解燃烧热的概念，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。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

学习重点难点 ：

1 什么事燃烧热的定义 

2燃烧热与中和热的区别与联系

二 学习过程 ：　

一、燃烧热

[探究1] 阅读教材指出燃烧热的概念。

 [问题] 解释H2的燃烧热为285.8 kJ / mol所表示的含义：

 [讨论]你是如何理解燃烧热的定义的？

(1)条件：                 

(2)可燃物的用量：           

(3)生成稳定的氧化物：如C完全燃烧应生成         ， H2燃烧生成         ，S生成SO2

(4)单位：                    

(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。

[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。

[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

[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。

[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．                                                                                       

2．                                                                                      

3．                                                                                      

4．                                                                                      

[讨论2] 如何解决我国的能源危机问题？

1．                                                                                      

2．                                                                                      

3．                                                                                      

4．                                                                                      

2．新能源包括那些？有什么特点？

三、反思总结

燃烧热与中和热的区别与联系

四、当堂达标

1．有人预言：H2是21世纪最理想的能源，其根据不正确的是  (  )

 A.生产H2的原料来源广阔

 B.在等质量的可燃气体中，H2燃烧时放出的热量多

 C.H2易液化，携带方便

 D.燃烧时无污染                                                                                          

2．能源与人类的生活和社会的发展密切相关，下列关于能源的开发和利用的说法不正确的是  （  ）

A．用酒精代替汽油作汽车燃料                                                                 

B．随着科技的发展，氢气将会成为主要能源                                                                  

C．在农村提倡利用沼气作生活原料                                                  

 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的                                                                                                   

3．以下几个热化学方程式，哪个是表示碳或氢气燃烧热的（     ）

 A. C（s）＋O2（g）===CO(g) ΔH=110.5 kJ/mol

B. C（s）＋O2（g）===CO2(g) ΔH=－393.5 kJ/mol

C. 2H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH=－571.6 kJ/mol

D. H2 (g)＋O2 (g)=== H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol                                          

根据以下叙述，回答第4—6题

能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能

源；依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：

2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ/mol

4．下列叙述正确的是                                               (     )

A．电能是二级能源                  B．水力是二级能源

C．天然气是一级能源              D．焦炉气是一级能源

5．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ/mol，1克氢气和1克甲烷分别燃烧后，放出的热量之比约是                            (     )

A．1∶3.4                  B．1∶1.7                                           C．2.3∶1                                           D．4.6∶1

6．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是               (     )

A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源

B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气                                                                 

C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

7．将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，

放出649.5kJ热量，表示乙硼烷燃烧热的热化学方程式为_____________    。

又已知：H2O(g)=H2O(l)  ΔH＝－44.0kJ/mol，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气

态水时放出的热量是_____________kJ。

8．在101kPa时，H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O。放出571.6kJ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）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为___________，表示其中和热的热化学方程式为____________________。

9．目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，使用天然气作为居用燃料对环境更为有利。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：　　
　　根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_________进风口（填增大或减小），如不作改进可能产生的不良结果是_________________。管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：

　　试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是　　_______________________。

五、参考答案

课内探究学案：

二 学习过程 ：　

一、燃烧热

[探究1]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] 实验测得25ºC，101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量。

[讨论]

(1) 25 ℃、101 kPa

(2) lmol   

(3) CO2(g)， H2O(l)，

(4) kJ / mol  

 2．研究物质燃烧热的意义

[探究2] 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] [提示] 可根据物质的燃烧热、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。

二、能源

[自主学习] 阅读教材回答下列问题

1.能源就是能提供能量的自然资源，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。

[讨论1]

1．主要是化石燃料蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。                         

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]

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。

2．

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。

四、当堂达标答案：                                                                  

1.答案C。制取H2的原料是海水，海水在自然界中的含量很高，取之不尽，用之不竭，来源广阔。并且，H2燃烧时生成物是水无污染，但H2易燃、易爆，携带不方便，在等质量的可燃气体中，，H2燃烧时放出的热量比较高。2. D

3. 答案B。 A项 C（s）燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O（l），但由于其反应热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反应热也不为H2的燃烧热。

4. 答案AC

5. 答案C。1g H2燃烧生成液态水放出的热量大约为14.4kJ，1gCH4燃烧生成液态水放出的热量大约为55.7kJ，可估算出答案。

6. 答案AC。水不分解是不可能得到H2的，且水的分解是个吸热反应。7.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=－2165kJ/mol ； 1016.5kJ

8. （1）285.8kJ/mol，H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=－285.8kJ/mol ；　（2）57.3kJ/mol ，1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4+H2O（l）△H＝－57.3kJ/mol  

 9.天然气；增大；天然气不完全燃烧，产生有毒的CO；丁烷遇冷凝结为液体，使管道流通不畅。