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2019-2020年高二化學(xué)第四章第四節(jié)燃燒熱和中和熱教案 一、教學(xué)目的 1．使學(xué)生理解燃燒熱并掌握有關(guān)燃燒熱的計(jì)算。 2．使學(xué)生理解中和熱。 3.常識(shí)性介紹使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力，使學(xué)生具有經(jīng)濟(jì)效益的觀念。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 1、燃燒熱和中和熱的概念，有關(guān)燃燒熱計(jì)算。 2、燃燒熱和中和熱的熱化學(xué)反應(yīng)式中化學(xué)計(jì)量數(shù)可能為分?jǐn)?shù)的情況，有關(guān)煤作燃料利弊問題的討論。 三、課時(shí)安排：2課時(shí)。 第一課時(shí) 燃燒熱 第二課時(shí) 中和熱 四、教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)、討論、歸納法。 五、教學(xué)過程： 第一課時(shí) [引言]復(fù)習(xí)熱化學(xué)方程式的意義；書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)，引入新課。 [板書]一、燃燒熱 1.定義：在101kPa時(shí)，1mol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。 [學(xué)生討論、歸納概念要點(diǎn)] （1） 在101kPa時(shí)，生成穩(wěn)定的氧化物。如C完全燃燒應(yīng)生成C02(g)而生成CO(g)屬于不完全燃燒。又如H2燃燒生成液態(tài)H20，而不是氣態(tài)水蒸氣。 （2） 燃燒熱通常是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。 （3）可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。 （4）計(jì)算燃燒熱時(shí)，熱化學(xué)方程式常以分?jǐn)?shù)表示。 例：H2(g)+O2(g)=H20(1)；=-285．8kJ／mol [板書]2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義。 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。 [板書]3．有關(guān)燃燒熱的計(jì)算 [投影]例1 10g硫磺在O2中完全燃燒生成氣態(tài)S02，放出的熱量能使500gH20溫度由18℃升至62．4℃，則硫磺的燃燒熱為_____，熱化學(xué)方程式為___________________________________ _ [分析討論] 10g硫磺燃燒共放出熱量為：Q=mc(t2-t1)=500g4.1810kJgC(62.4-18)C=92．8kJ，則1mol(32g)硫磺燃燒放熱為，硫磺的燃燒熱為297kJmol， 熱化學(xué)方程式為：S(s)+02(g)=S02(g)；=-297kJ／mol [投影]例2 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)B2O3和液態(tài)水，放出649．5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為：___________。又已知H20(1)=H20(g)；=+44kJ／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)放出熱量是多少kJ? [分析討論]1mol乙硼烷燃燒放出熱量為649.5kJ/0.3mol=2165kJ／mol，熱化學(xué)方程式為：B2H6(g)+302(g)=B203(s)+3H20(1)；=-2165kJ／mol1molB2H6(g)燃燒生成氣態(tài)水時(shí)，熱化學(xué)方程為B2H6(g)+302(g)=B203(s)+3H20(g)；=-2033kJ／mol (=-2165kJ／mol+44kJ／mol3)，11．2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷為0．5 mol，它完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放熱為：-2033kJ／mol0．5mol=-1016．5kJ。 [指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材例1、例2] [作業(yè)] 課后練習(xí)：一、三。 板書設(shè)計(jì) 一、燃燒熱 1．定義：在101kPa時(shí)，1mol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。 2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義 3.有關(guān)燃燒熱的計(jì)算 第二課時(shí) [引言]復(fù)習(xí)燃燒熱的概念及適用條件，進(jìn)而提出研究反應(yīng)放熱的另外一種重要形式——中和熱。 [板書]二、中和熱 1． 定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。 [概念分析](教師引導(dǎo)學(xué)生討論) (1)條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子。 (2)反應(yīng)物酸與堿。(中學(xué)階段，只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱) 中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。 (3)生成物及其物質(zhì)的量：1molH+與1molOH-反應(yīng)生成1molH20。 中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-化合生成 H20，若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi) (4)放出的熱量：57．3kJ／mol [板書]2．燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 [投影](學(xué)生討論，教師引導(dǎo)總結(jié)，填寫下列空白) 燃燒熱 中和熱 相同點(diǎn) 能量變化 放熱反應(yīng) <0，單位：kJ／mol 不同點(diǎn) 反應(yīng)物的量 1mol(O2的量不限) 可能是1mol，也可能是0．5mol 生成物的量 不限量 H20是1mol 反應(yīng)熱的含義 1mol反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物，燃燒熱不同 生成1 mol H20時(shí)放出的熱量；不同反應(yīng)物的中和熱大致相同，均約為57．3kJ／mol。 [投影]例：已知H(aq)+OH(aq)=H20(1)；=-57.3kJ\mol,計(jì)算下列中和反應(yīng)中放出的熱量。 (1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出____kJ的熱量. (2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出______kJ的熱量. 分析:n(NaOH)=20g/40g.mol=0.5mol n(KOH)=28g/56g.mol=0.5mol 則0．5molOH中和反應(yīng)生成0．5molH20(1)中和熱 為=-57.3kJ\mol,放熱均為：-57．3kI／mol0．5mol=-28．7kJ。 [板書]三、使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)； [學(xué)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(diǎn)? 煤、石油、天然氣；它們的燃燒熱都很高。 2．廣義地講，哪些物質(zhì)可稱為燃料? 能夠發(fā)生燃燒反應(yīng)放出熱量的物質(zhì) 都可稱為燃料。 3．以煤為例，從資源蘊(yùn)藏、開采、運(yùn)輸、資源綜合利用以及環(huán)境保護(hù)等方面，對(duì)使用化石燃料的利弊進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)煤 國際先進(jìn)水平 0．7～0．9t 國際先進(jìn)水平 0．7～0．9t 中國 1．3t(約是國際水平的1．6倍) 表二： 80年代末期，每萬元國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值消耗標(biāo)準(zhǔn)煤 上海 5．08t 浙江 5．38t 能耗最高的省 26t 比日本 4倍 比美國 2倍 比印度 1倍 新能源的要求與探索。(讓學(xué)生討論、想像，激發(fā)使命感和求知欲) 要求：產(chǎn)生能量高、經(jīng)濟(jì)、污染少。 新能源有：太陽能、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、 [小結(jié)] 中和熱 1．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時(shí)的反應(yīng)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(xí)題] 1、在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為： 2CO(g)+O2(g)=2C02(g)；=-566kJ／mol ； CH4(g)+2O2(g)=C02(g)+2H20(l)；=-890kJ／mol 由1molCO和3molCH4組成的混合氣在上述條件下充分燃燒時(shí)，釋放的熱量為( ) A.2912kJ B．2953H C．3236kJ D．3867kJ 2、已知2H2(g)+02(g)=2H20(1)；=-484kJ／mol 2H2(g)+O2(g)=2H20(g)；=-572kJ／mol 若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將H2和O2組成的混合氣體點(diǎn)燃爆炸后再恢復(fù)到標(biāo)況，氣體體積為33．6L，則反應(yīng)放出的熱量是__kJ 3、已知熱化學(xué)方程式 C(s)+O2(g)=CO(g)；=-110．5kJ／mol； C(s)+O2(g)=C02(g)；=-393．5kJ／mol 現(xiàn)有80t純炭不完全燃燒，所得氣體中CO占3/4體積，與80t純炭完全燃燒相比較,此反應(yīng)損失了多少熱量? 4、發(fā)射衛(wèi)星用肼(N2H4)為燃料和N02作氧化劑，兩者反應(yīng)生成N2和H20(g)。 已知①N2(g)十2O2(g)=2NO2(g)；=+67．2kJ／mol ②N2H4(g)+02(g)=N2(g)+H2O（g）；=-534kJ／mol 那么發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，燃燒1mol肼放出的熱量是多少kJ? [提示)②2-①得： 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H20(g)； =-534kJ／mol2-(+67．2kJ／mol)=-135．2kJ／mol 答案：(1)B (2)286 (3)1．41510kJ (4)567．6 kJ [作業(yè)] 課后習(xí)題二、四題。 板書設(shè)計(jì) 二、中和熱 1．定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。 (1)研究條件：稀溶液。 (2)反應(yīng)物：酸與堿。(中學(xué)階段，只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱) (3)生成物及其物質(zhì)的量：1molH與1molOH反應(yīng)生成1molH20。 (4)放出的熱量：57．3lkJ/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)