高中化學(xué) 第一章 第二節(jié) 燃燒熱 能源學(xué)案 新人教版選修4

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化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 燃燒熱 能源 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一 預(yù)習(xí)目標(biāo) 理解燃燒熱的概念，認(rèn)識(shí)能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。 二 預(yù)習(xí)內(nèi)容 1反應(yīng)熱可分為 、 、 等。 時(shí)， mol純 物質(zhì)完全燃燒生成 的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位為 。 2能源包括 以及柴草等?；剂习? 。新能源包括 。它們的特點(diǎn)是 。 三 提出疑惑 1 什么事燃燒熱的定義 2燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 課內(nèi)探究學(xué)案 一 學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解燃燒熱的概念，認(rèn)識(shí)能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) ： 1 什么事燃燒熱的定義 2燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 二 學(xué)習(xí)過(guò)程 ：　 一、燃燒熱 [探究1] 閱讀教材指出燃燒熱的概念。 [問(wèn)題] 解釋H2的燃燒熱為285.8 kJ / mol所表示的含義： [討論]你是如何理解燃燒熱的定義的？ (1)條件： (2)可燃物的用量： (3)生成穩(wěn)定的氧化物：如C完全燃燒應(yīng)生成 ， H2燃燒生成 ，S生成SO2 (4)單位： (5)書(shū)寫(xiě)燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，以1mol可燃物為配平標(biāo)準(zhǔn)，其余可出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。 [板書(shū)]2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義 [探究2] 閱讀教材指出研究物質(zhì)燃燒熱的意義。 [探究3] 分析教材中表1-1，討論應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇燃料。試舉例說(shuō)明 [板書(shū)]二、能源 [自主學(xué)習(xí)] 閱讀教材回答下列問(wèn)題 1.指出能源的定義及分類。 [討論1] 分析教材中資料卡片并閱讀教材討論我國(guó)能源的現(xiàn)狀如何？ 1． 2． 3． 4． [討論2] 如何解決我國(guó)的能源危機(jī)問(wèn)題？ 1． 2． 3． 4． 2．新能源包括那些？有什么特點(diǎn)？ 三、反思總結(jié) 燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 相 同 點(diǎn) 燃燒熱 中和熱 能量變化 放熱反應(yīng) ΔH ΔH<0 , 單位 kJ/mol 不 同 點(diǎn) 反應(yīng)物的量 1mol可燃物 可能是1mol也可以是0.5mol(不限) 生成物的量 不限量 H2O 1mol 反應(yīng)熱 的含義 1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同 酸堿中和生成1molH2O時(shí)放出的熱量,強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol 四、當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1．有人預(yù)言：H2是21世紀(jì)最理想的能源，其根據(jù)不正確的是 ( ) A.生產(chǎn)H2的原料來(lái)源廣闊 B.在等質(zhì)量的可燃?xì)怏w中，H2燃燒時(shí)放出的熱量多 C.H2易液化，攜帶方便 D.燃燒時(shí)無(wú)污染 2．能源與人類的生活和社會(huì)的發(fā)展密切相關(guān)，下列關(guān)于能源的開(kāi)發(fā)和利用的說(shuō)法不正確的是 （ ） A．用酒精代替汽油作汽車燃料 B．隨著科技的發(fā)展，氫氣將會(huì)成為主要能源 C．在農(nóng)村提倡利用沼氣作生活原料 D．人類利用的能量都是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得的 3．以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示碳或氫氣燃燒熱的（ ） 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 根據(jù)以下敘述，回答第4—6題 能源可劃分為一級(jí)能源和二級(jí)能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級(jí)能 源；依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級(jí)能源。氫氣是一種高效而沒(méi)有污染的二級(jí)能源，它可以由自然界中大量存在的水來(lái)制?。? 2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ/mol 4．下列敘述正確的是 ( ) A．電能是二級(jí)能源 B．水力是二級(jí)能源 C．天然氣是一級(jí)能源 D．焦?fàn)t氣是一級(jí)能源 5．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ/mol，1克氫氣和1克甲烷分別燃燒后，放出的熱量之比約是 ( ) A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.3∶1 D．4.6∶1 6．關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣，以下研究方向不正確的是 ( ) A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級(jí)能源 B．設(shè)法將太陽(yáng)光聚集，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣 C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放能量 D．尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣 7．將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水， 放出649.5kJ熱量，表示乙硼烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________ 。 又已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44.0kJ/mol，則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣 態(tài)水時(shí)放出的熱量是_____________kJ。 8．在101kPa時(shí)，H2在1.00molO2中完全燃燒生成2.00mol液態(tài)H2O。放出571.6kJ的熱量，（1）H2的燃燒熱為_(kāi)_______，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________。 （2）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，該反應(yīng)的中和熱為_(kāi)__________，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。 9．目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣，使用天然氣作為居用燃料對(duì)環(huán)境更為有利。管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類，天然氣的主要成分是CH4。它們的燃燒反應(yīng)如下：　　 　　根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是_________。因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進(jìn)方法是_________進(jìn)風(fēng)口（填增大或減小），如不作改進(jìn)可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是_________________。管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見(jiàn)下表： 　　試根據(jù)以上某個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴(yán)寒的季節(jié)有時(shí)管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是　　_______________________。 五、參考答案 課內(nèi)探究學(xué)案： 二 學(xué)習(xí)過(guò)程 ：　 一、燃燒熱 [探究1]在 25 ℃、101 kPa時(shí)，lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。 [問(wèn)題] 實(shí)驗(yàn)測(cè)得25C，101kPa時(shí)1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ的熱量。 [討論] (1) 25 ℃、101 kPa (2) lmol (3) CO2(g)， H2O(l)， (4) kJ / mol 2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義 [探究2] 了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)條件，充分利用能源。 [探究3] [提示] 可根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開(kāi)采、儲(chǔ)存的條件、價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等綜合考慮。 二、能源 [自主學(xué)習(xí)] 閱讀教材回答下列問(wèn)題 1.能源就是能提供能量的自然資源，它包括化石燃料、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐及柴草等等。我國(guó)目前使用的主要能源是化石燃料。 [討論1] 1．主要是化石燃料蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將枯竭。 2．能源利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重。 3．能源儲(chǔ)量豐富，我國(guó)的人均能源擁有量較低。 4．近年來(lái)能源的總消費(fèi)量與人均消費(fèi)量情況呈下降趨勢(shì)，但是，仍然出現(xiàn)了能源危機(jī)問(wèn)題。 [討論2] 1．調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。 2．加強(qiáng)科技投入，提高管理水平，科學(xué)的控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率。 3．節(jié)約利用現(xiàn)有能源。 4．研究開(kāi)發(fā)新能源。 2． 太陽(yáng)能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等。特點(diǎn)：資源豐富，可以再生，沒(méi)有污染或很少污染。 6. 答案AC。水不分解是不可能得到H2的，且水的分解是個(gè)吸熱反應(yīng)。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 ；?。?）57.3kJ/mol ，1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4+H2O（l）△H＝－57.3kJ/mol 9.天然氣；增大；天然氣不完全燃燒，產(chǎn)生有毒的CO；丁烷遇冷凝結(jié)為液體，使管道流通不暢。