第二单元 化学反应中的能量教学设计思路

燃料燃烧释放的热量

一、教学内容分析

《燃料燃烧释放的热量》是江苏教育出版社出版的《化学2》专题2化学反应与能量转化第二单元化学反应中的热量的第3课时教学内容。内容涉及人类活动对燃料燃烧所放出热量的利用、燃料燃烧释放热量的本质及燃料的燃烧效率、化石燃料的合理利用、开发高能清洁燃料的重要性等。将这些内容安排在“化学键”、“化学反应中的热量变化”之后，旨在帮助学生进一步理解化学反应的热效应与化学键的键能大小之间的关系，巩固键能与热效应之间的有关计算方法。本课题是联系社会实际的好素材，通过渗透资源、能源和环保意识教育，可以培养学生的社会责任感、使命感；通过分析空气用量对燃料燃烧的利与弊分析，可以对学生进行一分为二辩证唯物主义观点的教育。

二、学生学习情况分析

本课时是在学生进行过化学反应的热效应本质的探究，知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因的基础上的学习，引导学生探究“为什么质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等”是水到渠成的事。资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题，本课题有丰富的教学资源，应尽可能采用故事、资料、投影、录像等教学手段激发学生的学习兴趣。 三、设计思想

1．通过课本第35页“表2-3几种燃料的热值”，让学生认识到燃料在充分燃烧时放出的热量与燃料多少及种类有关。

2．通过课本第35页“交流与讨论”和“资料卡”，引导学生探究为什么质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等。

3．通过“拓展视野”内容，引导学生了解使用化石燃料的利弊，认识合理利用化石燃料、提高燃料燃烧效率、防止环境污染以及开发高能清洁新能源的重要性。适时对学生进行一分为二的辩证唯物主义观点的教育。

4．通过设置研究性学习课题，教会学生学以致用，培养学生的社会责任感、使命感。

四、教学目标

知识与技能：

认识燃料燃烧释放热量的原因，了解提高燃料的燃烧效率、合理利用化石燃料、开发高能清洁燃料的重要性。

过程与方法：

1．体验由浅入深，从感性到理性、再由理性到实践的认识过程。

2．学会讨论交流和合作探究，提高合作与分享能力；培养学思维能力、表达能力以及动手实验能力。

情感、态度与价值观：

学会从化学的视角认识自然、环境、能源和社会的关系，有意识地培养学生的社会责任感和使命感。

五、教学重点和难点

重点：燃烧反应热效应的实质。

难点：从化学键的断裂和形成角度，了解燃烧反应热效应的实质。

七、教学过程设计

[学习情景创设] 视频片段：神州六号（或“嫦娥奔月”）上天的录像。

[联想质疑] 1．是什么推动火箭上天？

2．是什么燃料竟产生如此强大的动力？

3．质量相同的不同燃料完全燃烧后放出的热量相等吗？

[指导读书] 课本第34页“问题解决”第2题和课本第35页“表2-3几种燃料的热值”。

[交流讨论] 1．为什么质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等？燃料在燃烧中放出的热量从何而来？

2．已知拆开1 mol氢气中的共价键需要消耗436 kJ的能量，拆开1 mol氧气中的共价键需要消耗496 kJ的能量，形成水分子中的1 mol氢氧键能够释放463 kJ的能量。试说明反应2H2 + O2= 2H2O中的能量变化。并将反应中能量变化的数值标注在课本第35页图2—5中。

[归纳小结] 燃料燃烧过程中放出热量的大小，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。燃料燃烧放出热量的大小等于形成生成物分子中化学键放出的总能量与燃烧时反应物分子中断裂化学键吸收的总能量之差。

[板书] 燃料燃烧释放的热量

一、燃料燃烧过程中的能量转化

1．△H = 反应物键能总和－生成物键能总和

拆开旧化学键吸收的能量小于形成新化学键放出的能量

2．△H = 生成物总能量－反应物总能量

反应物总能量大于生成物总能量

[讲述趣味故事——喷火的牛] 荷兰曾发生过这样一件怪事：有头老牛好几天不吃饲料，肚子却圆溜溜的，用手指一弹敲，还“咚咚”直响。兽医认为：牛肠胃胀气。为进一步诊查，兽医便用探针插进牛的咽喉，在牛的嘴巴前打着打火机，他万万没有想到从牛嘴里竟喷出了一条长长的火舌。

[交流讨论] 1．你能告诉兽医老牛为何会喷火吗？

2．可燃性气体是什么？（甲烷）怎么产生的？

3．远古生物被埋在地下经历几百万年，经微生物作用发酵演变成什么？

4．化石燃料在人类活动中扮演什么角色？化石燃料可以再生吗？

[播放视频]人类利用化石燃料从事各种活动的视频剪辑。

[联想质疑] 1．化石燃料是不可再生的能源。科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，你知道预测结果吗？

2．预测结果是——煤227年，石油40年，天然气61年。从估计结果你想到了什么？

3．除了开发新能源，还有没有缓解能源危机的途径，能否延长化石燃料的使用时间？

[趣味实验]（烧不着的手帕）

将布手帕在55％的酒精溶液中浸湿后拧干，挂在玻璃棒上，引火点燃，挥动玻璃棒，使大火熊熊的手帕在玻璃棒上飞扬。火熄灭后手帕并没有被烧焦。

1．酒精是实验室常用的燃料，酒精喷灯产生的火焰温度相当高，为什么该实验布手帕却未被点燃？（55％的酒精溶液含大量的水，水汽化时带走大量的热，布手帕达不到着火点。）

2．该实验对如何提高燃料的使用效率有什么启示？

[交流展示] 1．根据课前的调查与研究，你认为目前化石燃料的使用还存在哪些亟待解决的问题？

2．为解决全球的能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染问题应从哪些方面入手进行研究？

[归纳小结] 1．化石燃料的利用还存在着下列亟待解决的问题：

（1）通常燃烧放出的热量不可能全部转化为有用功，总有部分热量转化为废热排出或损耗掉。

（2）煤和石油常燃烧不完全，排放出大量烟尘和一氧化碳气体。

（3）有些煤中灰分含量大，水分多，发热值较低。

（4）某些化石燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫和氮的氧化物，直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。

2．为解决燃料燃烧中存在的问题，可以从以下课题入手进行研究：

（1）研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃烧产生的热量损耗的技术，提高燃料利用率的措施，以延长化石燃料的使用时间。

（2）怎样防止燃料燃烧造成的环境污染。

（3）通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料。

（4）开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。

[交流讨论] 1．如何才能提高燃料的利用率？燃料充分燃烧的条件是什么? 2．增大燃料与空气的接触面积? 3．燃料燃烧时，是不是空气越多越好? [归纳小结] 使燃料充分燃烧的措施：

1．通入充足且适量的空气；

2．增大燃料与空气的接触面。

①粉碎固体燃料

②固体燃料（如煤炭）的气化和液化

③雾化液体燃料

[板书]

二、科学合理地使用燃料

1．提高燃料利用效率

2．防止造成环境污染

3．将化石燃料转化为洁净燃料

4．开发高能清洁能源