第二单元 化学反应中的能量教学设计第一课时

沛县第二中学2011-2012第二学期高一化学必修二导学案

第2课时 燃料燃烧释放的热量

主备人：朱正明

一、教学目标

课标内容：

1．知道化学键的断裂和形成是化学反应右能量转化的主要原因

2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化

3．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性

二、教学重、难点和突破方法

教学重点：如何合理利用化石燃料，提高燃料的燃烧效率，开发高效、清洁能源的重要性

教学难点：从微观结构理解化学反应中能量的变化

三、预学案

问题1 ①三大化石燃料指的是：

、

、

，其中，“

”被称为工业粮食，“

”被称为工业血液。

②

的主要成分是

，它是最简单的有机物，俗称“

”或“

”。

过渡：人类自从懂得了用火，便以草、木为燃料。质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等。这是为什么？

问题2：燃料燃烧释放的热量

比较几种燃料的热值

物质

天然气

石油

约48 煤炭

约33 氢气

143 甲醇

23 热值约56 -1/kJ·g

问题讨论：

①上述几种燃料中，热值含量最高的是

，最低的是

。

②

“天然气、石油、煤炭”的热值含量为何都用“约XX”？

问题3：质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等，为什么？

问题4：己知拆开化学键需要消耗能量，形成化学键能够释放能量。下表是有关“化学键的形成与断裂的相关数据”。请回答所提问题：

49

沛县第二中学2011-2012第二学期高一化学必修二导学案

1mol 化学键

吸热

能量/KJ 或放热

436 496 463 能量拆开H一H 吸热

拆开O一O 吸热

形成H一O 放热

⑴完成右图数据标注；

反应过程

⑵写出氢气在氧气中燃烧的热化学方程式。

四：

学生展示

五：教师点拨

（1）燃烧是一种剧烈的氧化反应，那么燃烧的条件是什么？怎样能使燃料充分燃烧释放更多的能量呢？如果不充分燃烧会有什么危害呢？怎样合理利用能源呢？

1．燃烧的条件是：①

；②

；③

。

2．燃料充分燃烧的条件是什么? ①

；②

3．燃料不充分燃烧会造成怎样的结果?

①

；②

4．增大燃料与空气接触面积可采取哪些措施? ①

；②

5．为使燃料充分燃烧，要通入足够多的空气，空气过多行吗?

（2）把煤作为燃料可通过下列两个途径：

途径Ⅰ：C(s)+O2(g)

点燃，

CO2(g)（放热Q1J）途径Ⅱ：

①先制水煤气：C(s)+H2O(g)=

CO(g)+H2(g)（吸热Q2J）

点燃

②再燃烧水煤气：CO(g)+1/2O2 (g)

点燃H2(g)+1/2O2 (g)

H2O(g)

CO2，(共放热Q3J) 试回答下列问题：

⑴判断两种途径放热大小：途径Ⅰ放出的热量

(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。

⑵Q1、Q2、Q3的数学关系式是

⑶由于制取水煤气反应里，反应物所具有的总能量

生成物所具有的总能量，所以反应过程中，反应物应需要

能量才能转化为生成物，因此其反应条件为

50 4H +

吸收能量

放出能量

K

k

2H2＋

放热

2H2O

沛县第二中学2011-2012第二学期高一化学必修二导学案

⑷简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义。

。

六：典题训练

1．某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2。

⑴若E1＞E2，则该反应为

热反应，该反应的过程可看成是

⑵若E1＜E2，则该反应为

热反应。在发生化学反应时，反应物需要

才能转化为生成物。该反应过程可看成是

2．下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是

（

）

A．空气量越多越好

B．固体燃料燃烧前要粉碎

C．应通入适量的空气

D．液体燃料燃烧时可以以雾状喷出

3. 天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此：①可利用电解水的方法得到氢气作能源；②可用酒精作能源；③砍伐树木作能源；④应开发太阳能、核能等新的能源。上述说法正确的是

（

）

A．只有①

B．①和④

C．②和③

D．只有④

4．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是

（

）

①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量热量

A．①②③

B．①②④

C．①③④

D．②③④

点燃

5．对于放热反应2H2+O2

2H2O，下列说法正确的是

（

）

A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量

B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量

C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量

D．反应物H2和O2具有的能量相等

点燃

6．已知化学反应2C+O2

点燃

2CO，2CO+O2

2CO2都是放热反应，

据此判断下列说法不正确的是

（

）

A．12 g碳所具有的能量一定高于

28 g CO所具有的能量

B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量

C．12 g C 和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量

D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多

7．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q

1

，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢气体中的化学键释放的能量为Q3 kJ下列关

51

沛县第二中学2011-2012第二学期高一化学必修二导学案

系中正确的是

（

）

A．Q1+Q2>Q3

B．Q1+Q2>2Q3

C．Q1+Q2

D．Q1+Q2<2Q3

8．管道煤气的主要成分是CO、H2和少量甲烷。相应的热化学方程式为：

2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)；

△H＝－571.6 kJ·mol-1

2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；

△H＝－566 kJ·mol-1

CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)；

△H＝－890.3kJ·mol-1 ⑴当使用管道煤气的用户改烧天然气后，应如何调节进气阀门？

⑵当使用管道煤气的用户改烧天然气后，在相同条件下燃烧等体积的燃气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的

（

）

A．0.8倍

B．1.3倍

C．1.6倍

D．3.1倍

9．298K时，合成氨反应的反应热△H＝－92.4 kJ·mol-1。在该温度下，取1mol N2和3mol H2放在一个密闭的容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ

⑴写出该反应的热化学方程式：

⑵在上述条件下反应放出的热量总是小于92.4kJ的原因是：

。

参考答案

1、⑴放、反应物转化为生成物，将化学能转化为热量等形式的能，是向外界释放能量的过程；⑵吸、高温、反应物转化为生成物，将热能转化为化学能，是聚集能量的过程

2~7：A、D、D、B、A 、B 8、⑴

减小燃料进气量或增大空气进气量 ⑵D 9、⑴N2＋3H2=2NH3

△H＝－92.4 kJ·mol-1 ⑵该反应是可逆反应，1mol N2和3mol H2并没有完全转化为2mol的NH3，所以测得反应放出的热量总是小于92.4kJ

52