高中苏教版 (2019)专题6 化学反应与能量变化第二单元 化学反应中的热导学案

这是一份高中苏教版 (2019)专题6 化学反应与能量变化第二单元 化学反应中的热导学案，共6页。

知识点一 燃料燃烧释放的能量
1．热值：指一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热。
2．提高燃料的使用效率
(1)当今世界上使用最多的能源
化石燃料即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题
(3)解决燃料燃烧存在的问题和研究方向
①节约现有能源。
②提高燃料的使用效率，减少对环境的污染，如把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料。
③开发优质的新能源，氢能、水能、太阳能、风能等都是更清洁、更高效的能源。
判断下列说法是否正确。(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)化石燃料在任何条件下都能充分燃烧。(×)
(2)化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体。(√)
(3)固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低。(×)
知识点二 氢燃料的应用前景
1．氢气是未来理想的绿色燃料
氢气的热值在普通燃料中是最高的，且氢气燃烧的产物只有水，不会产生对环境有害的污染物，是一种清洁燃料。
2．制氢和储氢已成为全球瞩目的课题
(1)将太阳能转化为电能，再将水催化电解获得氢气，其中最关键的高效、廉价、绿色的催化技术已有突破性的进展。
(2)氢气密度小，熔点低，难液化，贮存液氢的容器要求高。
(3)研制贮氢合金：科学家正致力于研究具备良好吸收和释放氢气性能的合金(如镧镍合金等)，这将为解决氢气贮存问题开辟新的方向。贮氢合金在一定条件下吸收氢气形成金属氢化物，在加热时又可释放出氢气。
3．氢燃料的应用前景
(1)发射人造卫星和载人飞船的运载火箭常用液氢作燃料。
(2)氢燃料混合动力有轨电车。
(3)利用氢燃料电池发电。
(1)氢气作为一种新型能源，未来发展潜力很大，请分析H2作为新型能源有哪些优点？
提示：①生产H2的原料来源广(如水)；
②H2的热值高，即单位质量H2完全燃烧放出的热量多；
③H2的燃烧产物是水，无污染。
(2)燧人氏是传说中发明钻木取火的人，这在先秦的古籍中已有记载。据《韩非子·五蠧》记载：“上古之世，人民少而禽兽众，人民不胜禽兽虫蛇……民食果蓏蚌蛤，腥臊恶臭而伤害腹胃，民多疾病。有圣人作，钻燧取火，以化腥臊，而民说(悦)之，使王天下，号之曰燧人氏。”而后燧人氏被奉为“三皇之首”。
①钻木取火的原理是什么？
②物质燃烧是放热反应还是吸热反应？
提示：①硬木棒对着木头摩擦或钻进去，靠摩擦取火。
②放热反应。
小明的爸爸是一名出租车司机，为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念，小明回到家和爸爸进行了一番争论。
小明认为：现在空气污染比较严重，应将汽车燃料改用新能源，或者污染较小的燃料。
小明的爸爸认为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价比高，适合长时间运行。
为了说服爸爸，小明又给爸爸展示了三张图片。
图1 中国已探明燃料储量及使用年限
图2 常用车用燃料热值及价格
图3 不同能源在各年代所占比例
最后小明的爸爸赞同了小明的观点，决定将汽油改为天然气。
[问题1] 小明鼓励爸爸，将汽油改为天然气的目的是什么？
提示：节约石油资源，减少对空气的污染，天然气作燃料性价比相对较高。
[问题2] 结合图3，对于能源的选择，请你再提一条符合小明的目的的建议。
提示：为减少化石能源对环境的影响，可以大力开发利用新能源，如太阳能、风能、水能、氢能等。
[问题3] “开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是____________(填字母)。
a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
提示：acd
1．绿色能源是人类理想的能源，不会造成环境污染。下列能源不属于绿色能源的是( )
A．氢能源 B．太阳能
C．风能D．石油
D [氢气燃烧的无污染；太阳能是最清洁的能源；风能的使用也不会给环境带来污染；石油是化石燃料，其中硫元素燃烧生成的二氧化硫、不完全燃烧产生的一氧化碳、高温燃烧产生的氮氧化物等都是污染物，因此石油不是绿色能源。]
2．有人认为人体实际上是一架缓慢燃烧着的“高级机器”，人体在生命活动过程中也需要不断补充“燃料”，按照这种观点，人们通常摄入的下列物质中不能看作“燃料”的是( )
A．淀粉 B．水
C．脂肪D．蛋白质
B [A项，淀粉属于糖类，是人体的主要供能物质，错误；B项，水在人体内主要是作溶剂，不能为人体提供能量，正确；C项，脂肪能在人体内发生氧化反应提供能量，错误；D项，蛋白质在人体内被水解为氨基酸后才能吸收，一部分氨基酸再重新合成人体的蛋白质，另一部分氨基酸氧化分解释放能量，供生命活动需要，错误。]
1．(2021·山东泰安高一期末)已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B．相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C．2H→H2过程中形成1 ml新化学键放出437.6 kJ的能量
D．1 ml H2离解成2 ml H要放出437.6 kJ热量
[答案] D
2.(2021·四川遂宁高一期末)如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．该图可以表示Zn与HCl溶液反应的能量变化
C．该反应先发生物质变化后发生能量变化
D．断开反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量
[答案] B
3．氢能是一种既高效又清洁的新能源，发展前景良好，用氢做能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括( )
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行
A．①② B．①③ C．③④ D．②④
A [地球上有大量的水，可用水为原料制备氢气。H2易燃烧、无污染、热值高，是一种高效、洁净的新能源，但在利用氢燃料时，其储存和制备成本较高，到现在还不能大量使用。]
4．已知下列几种燃料的热值：
其热化学方程式分别为
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－396 kJ·ml－1
②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－896 kJ·ml－1
③H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·ml－1
④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 380 kJ·ml－1
(1)完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序是________________。
(2)完全燃烧等质量的上述物质，放出热量的大小顺序是________________。
[解析] (1)完全燃烧相等物质的量(设为1 ml)的上述物质，放出热量的大小顺序是④>②>①>③。
(2)完全燃烧等质量(设为1 g)的上述物质，放出热量的大小顺序是③>②>①>④。
[答案] (1)④>②>①>③
(2)③>②>①>④学 习 任 务
1.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用。
2.能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响，发展科学态度和社会责任素养。
燃料燃烧释放的能量
燃料
液化石油气
天然气(CNG)
95号乙醇汽油
价格/(元/升)
4.8
2.3
6.9
热值/ (kJ·kg－1)
4.5×104
4.0×104
4.6×104
物质
天然气
焦炭
氢气
乙醇
热值/(kJ·g－1)
约56
约33
143
30