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2019-2020年高中化學 3.4《燃燒熱和中和熱》教案 舊人教版選修 【教學目的】 1．使學生理解燃燒熱并掌握有關燃燒熱的計算。 2．使學生理解中和熱。 3．常識性介紹使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)，培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力，使學生具有經濟效益的觀念。 【教學重點】 燃燒熱和中和熱的概念，有關燃燒熱的計算。 【教學難點】 燃燒熱和中和熱的熱化學反應式中化學計量數(shù)可能為分數(shù)的情況，有關煤作燃料利弊問題的討論。 【課時安排】 2課時。 第一課時 燃燒熱 第二課時 中和熱 【教學方法】 啟發(fā)、討論、歸納法。 【教學過程】 第一課時 【引言】復習熱化學方程式的意義；書寫熱化學方程式的注意事項，引入新課。 【板書】一、燃燒熱 1．定義：在 101 kPa時，lmol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。 【學生討論、歸納概念要點】 (1)在101 kPa時，生成穩(wěn)定的氧化物。 如C完全燃燒應生成CO2(g)，而生成CO(g)屬于不完全燃燒。又如H2燃燒生成液態(tài) H2O，而不是氣態(tài)水蒸氣。 (2)燃燒熱通常是由實驗測得的。 (3)可燃物以lmol作為標準進行測量。 (4)計算燃燒熱時，熱化學方程式常以分數(shù)表示。 例：H2(g)十O2 (g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol 【板書】2．研究物質燃燒熱的意義 了解化學反應完成時產生熱量的多少，以便更好地控制反應條件，充分利用能源。 【板書】3．有關燃燒熱的計算 【投影】例 110 g硫磺在 O2中完全燃燒生成氣態(tài)地，放出的熱量能使 500 g H2O溫度由18℃升至62.4℃，則硫磺的燃燒熱為 ，熱化學方程式為 。 【分析討論】 10 g硫磺燃燒共放出熱量為： Q = mC(t2－t2)＝500 g 4.18 10－3kJ/(gC)(62.4－18)C = 92.8 kJ，則lmol(32g)硫磺燃燒放熱為=-297 kJ/mol，硫磺的燃燒熱為297 kJ/mol，熱化學方程式為：S(s) + O2(g) = SO2(g)；△H=-297 kJ/mol 【投影】例 2 0.3 mol的氣志高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水，放出 649.5 kJ熱量，其熱化學方程式為： 。又已知H2O(l) = H2O(g)；△H＝＋44 kJ/mol，則11.2 L(標準狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出熱量是多少kJ？ 【分析討論】lmol乙硼烷燃燒放出熱量為＝2165 kJ/mol，熱化學方程式為： B2H6(g) ＋ 3O2(g) = B2O3(s)＋3H2O(l)；△H=一2165 kJ/mol。 LmolB2H6燃燒生成氣態(tài)水時，熱化學方程為B2H6(g) ＋ 3O2(g) = B2O3(s)＋3H2O(g)；△H=一2033 kJ/mol，11.2 L(標準狀況)乙硼烷為 0.5 mol，它完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱為：－2033kJ/mol0.5mol=-1016.5 kJ。 【指導學生閱讀教材例1、例2】 【作業(yè)】 課后練習：一、三。 【板書設計】 一、燃燒熱 1．定義：在101 kPa時，lmol物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱 2．研究物質燃燒熱的意義 3．有關燃燒熱的計算 第二課時 【引言】復習燃燒熱的概念及適用條件，進而提出研究反應放熱的另外一種重要形式—中和熱。 【板書】二、中和熱 二．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1mo H2O，這時的反應熱叫做中和熱。 【概念分析】(教師引導學生討論) (1)條件：稀溶液。 (2)反應物：酸與堿。(中學階段，只討論強酸和強堿反應的中和熱) (3)生成物及其物質的量：lmol H+與 lmol OH-反應生成 lmol H2O。 (4)放出的熱量：57.3 kJ/mol。 【板書】2．燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 【投影】(學生討論，教師指導總結，填寫下列空白) 【投影】例：已知 H+(aq) + OH-(aq)＝H2O(l)；△H=-57.3 kJ/mol，計算下列中和反應中放出的熱量。 (1)用 20 g NaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出 kJ的熱量。 (2)用 28 g KOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出 kJ的熱量。 n(NaOH)==0.5mol n(KOH)==0.5mol 則 0.5 molOH-中和反應生成 0.5 mo H2O(l)中和熱為△H=- 57.3kJ/mol，放熱均為：-57.3kJ/mol=-28.7kJ。 【板書】三、使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā) 【學生閱讀教材回答問題】 1．世界上最重要的化石燃料有哪些？有何優(yōu)點？ 煤、石油、天然氣；它們的燃燒熱都很高。 2．廣義地講，哪些物質可稱為燃料？能夠發(fā)生燃燒反應放出熱量的物質都可稱為燃料。 3．以煤為例，從資源蘊藏、開采、運輸。資源綜合利用以及環(huán)境保護等方面，對使用化石燃料的利弊進行研討。 4．介紹我國能源利用現(xiàn)狀與節(jié)能的探討。 【投影】 表一： 每煉一噸鋼需耗標準煤 國際先進水平 0.7-0．9t 中國 1.3t(約是國際水平的1.6倍) (4)新能源的要求與探索。(讓學生討論、想像，激發(fā)使命感和求知欲) 要求：產生能量高、經濟、污染少。 新能源有：太陽能、生物能、風能、地熱能、海洋能。 【小結】 中和熱 1．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成lmol H2O，這時的反應熱叫做中和熱。 2．燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系。 3．使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)。 【課堂練習題】 (1)在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學方程式分別為： 2CO(g)＋O2(g) = 2CO2(g)；△H=-566KJ/mol CH4(g)＋2O2(g)＝ CO2(g)＋2H2O(l)；△H=-890 kJ/mol 由lmolCO和3mol CH4組成的混合氣在上述條件下充分燃燒時，釋放的熱量為( ) A．2912 kJ B．2953 kJ C．3236 kJ D．3867 kJ (2)已知 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l); △H=-484 kJ/mol 2H2(g)＋ O2(g) = 2H2O(g)；△H＝-572 kJ/mol 若在標準狀況下，將 H2和O2組成的混合氣體點燃爆炸后再恢復到標況，氣體體積為 33.6 L，則反應放出的熱量是 kJ。 (3)已知熱化學方程式 C(s)＋O2(g) = CO(g)；△H＝-110.5 kJ/mol C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝-393.5 kJ/mol 現(xiàn)有 80 t純炭不完全燃燒，所得氣體中 CO占體積，與 80 t純炭完全燃燒相比較，此反應損失了多少熱量？ (4)發(fā)射衛(wèi)星用肼(N2H4)為燃料和 NO2作氧化劑，兩者反應生成N2和H2O(g)。 已知①N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)； △H=+67.2 kJ/mol ②N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)+2H2O；△H＝-534kJ/mol 那么發(fā)射衛(wèi)星時，燃燒 lmol肼放出的熱量是多少 kJ？ 【提示】②2一①得： 2N2H4(g)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g)； △H＝-534 kJ/mol2-(＋67.2 kJ/mol)=-1135.2 kJ/mol 答案：(1)B (2)286 (3)1.415109kJ (4)567.6 kJ 【作業(yè)】 課后習題二、四題。 【板書設計】 二、中和熱 1．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成lmol H2O，這時的反應熱叫做中和熱。 (1)研究條件：稀溶液。 (2)反應物：酸與堿。(中學階段，只討論強酸和強堿反應的中和熱)、 (3)生成物及其物質的量：lmolH+與lmol OH-反應生成 lmol H2O。 (4)放出的熱量：57.3 kJ/mol。 2．燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 三、使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)