資源簡介

第一節 反應熱
第4課時 燃燒熱
教材分析
本節內容介紹的是熱化學的一些初步知識，以啟發學生從能量角度考慮化學反應問題，有利于學生較全面地認識化學反應。再聯系化學反應的過程，即反應物分子的舊化學鍵的斷裂所需要的能量和生成物分子新化學鍵的形成所放出的能量，定量討論化學反應的能量變化，說明宏觀的反應熱和微觀的化學鍵斷裂和形成所吸收和放出的總能量之間的關系。
學情分析
通過化學必修2的學習，學生已經知道物質發生化學反應產生新物質的同時，伴隨著能量變化，但系統地研究反應熱的問題，這還是第一次。像焓變、熱化學方程式等熱化學概念和理論，學生學起來覺得抽象。為了適應學生的認知水平，在教學中要注意把握分寸，力求簡明、通俗，回避對熱化學理論深入的討論和嚴格的數學推導。
教學目標
【知識與技能】
理解燃燒熱的概念，并能進行簡單的計算。
【過程與方法】
通過調查與交流、查閱資料并交流、討論等環節的設置，培養學生分析問題能力和主動探究能力。
【情感態度與價值觀】
(1)通過查閱資料說明能源是人類生存和發展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。
(2)知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義。
教學重難點
【教學重點】
表示燃燒熱的熱化學方程式的寫法和有關燃燒熱的簡單的計算。
【教學難點】
表示燃燒熱的熱化學方程式的寫法。
教學過程
一、導入新課
【引言】反應熱種類：燃燒熱、中和熱、溶解熱等。今天我們來學習燃燒熱。什么是燃燒熱？是不是物質燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢？
二、講授新課
教學環節一 燃燒熱
【板書】燃燒熱
一、燃燒熱
【板書】1.定義：101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。
【講述】燃燒熱通常可由實驗測得。
【學生討論、歸納概念要點】
(1)定義：101 kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。
(2)在理解物質燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：
①研究條件：101 kPa；
②反應程度：完全燃燒，產物是穩定的氧化物，如：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)；
③燃燒物的物質的量：1 mol；
④研究內容：放出的熱量(△H<0，單位kJ·mol-1)。
(設計意圖：深刻理解燃燒熱的定義，明確穩定氧化物的具體存在形式。)
教學環節二：研究物質燃燒熱的意義
【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。
【投影】
名稱 化學式 △H/( kJ·mol-1) 名稱 化學式 △H/( kJ·mol-1)
石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H2(g) -1559.8
金剛石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0
氫氣 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6
一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8
甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C2H8(g) -2219.9
甲醇 CH2OH(l) -726.51 苯 C6H6(l) -3267.5
表中所列數據均為25 ℃、101 kPa時物質的燃燒熱。
例如：C2H2的燃燒熱△H =-1299.6 kJ·mol-1，表示什么意義？
【學生】在25 ℃、101 kPa時，1 mol C2H2完全燃燒生成CO2和H2O(1)時放出1 299.6 kJ的熱量。
【思考與交流】由于1mol不同的物質放出的熱量不同，應根據什么標準來選擇燃料？
【匯報】1.根據物質的燃燒熱、燃料的儲量、開采、儲存的條件、價格、對生態環境的影響等各方面綜合考慮。
2.表中較理想的燃料是氫氣、甲烷、甲醇等。
(設計意圖：通過對“應根據什么標準來選擇燃料”的教學，讓學生學會多角度的綜合分析的方法。)
教學環節三 有關燃燒熱的計算
【板書】3.有關燃燒熱的計算。
【跟蹤練習1】分析以下幾個熱化學方程式，表示固態碳單質、氣態氫氣燃燒時的燃燒熱的是( )
A. C(s) + O2(g) = CO(g) △H= -110.5 kJ·mol-1
B. C(s) + O2(g) = CO2(g) △H = -393.5 kJ·mol-1
C. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = -571.6 kJ·mol-1
D. H2(g) + O2(g) = H2O(l) △H = -285.8 kJ·mol-1
答案：BD
【思考與交流】你能根據題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式嗎
H2(g) + O2(g) = H2O(l) △H = -285.8 kJ·mol-1
【強調】由于計算燃燒熱時，可燃物質是以1 mol作為標準來計算的.所以表示物質燃饒熱的熱化學大程式的化學計量數常出現分數。
【跟蹤練習2】在101 kPa時，1 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態H2O，出890.3 kJ的熱量，CH4燃燒熱為多少？1000 L CH4(標準狀況)燃繞后所產生的熱量為多少？
答案：CH4的燃燒熱△H = 890.3 kJ·mol-1，1000 L CH4(標準狀況)完全燃燒產生的熱量為3.97×104 kJ。
【跟蹤練習3】10 g 硫磺在O2中完全燃燒生成氣態SO2，放出的熱量能使500g H2O溫度由18℃升至62.4℃，則硫黃的燃燒熱△H =___________。熱化學方程式為______________。
解析：10 g硫黃燃燒共放出的熱量如下：
Q=m·c(t2-t1)=500 g×4. 18×10-3 kJ·(g·℃)-1×(62.4 ℃ -18 ℃)≈92.8 kJ，則1 mol(32 g)硫黃燃燒放出的熱量為≈297 kJ。硫黃的燃燒熱△H = -297 kJ·mol-1，熱化學方程式為S(s) + O2(g) = SO2(g) △H = -297 kJ·mol-1
答案：297 kJ·mol-1 S(s)+O2(g) = SO2(g) △H = -297 kJ·mol-1
(設計意圖：通過對燃燒熱計算的練習，提高對燃燒熱的理解，同時也能提高同學們的計算能力。)
教學環節四 燃燒熱與中和熱的比較
【板書】4.燃燒熱與中和熱的比較。
燃燒熱 中和熱
相同點 能量變化 放熱反應
△H的大小 △H<0
不同點 反應物的量 1 mol 不一定為1 mol
生成物的量 不一定為1 mol 1 mol
反應熱的含義 101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量 在稀溶液中，強酸與強堿發生中和反應生成1mol液態水時放出的熱量
【跟蹤練習4】25℃、101 kPa時，強酸與強堿的稀溶液發生中和反應的中和熱△H = -57.3 kJ·mol-1，辛烷的燃燒熱△H= -5518 kJ·mol-1。下列熱化學方程式書寫正確的是( )
A.2H+(aq)+ S(aq)+ Ba2+(aq)+ 2OH- (aq)=BaSO4(s)+2H2O(1) △H =-57.3 kJ·mol-1
B. KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(1) △H = -57.3 kJ·mol-1
C. C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) △H = -5518 kJ·mol-1
D.2C8H18 (g) +25O2(g)=16CO2(g)+ 18H2O() △H = -5518 kJ·mol-1
解析：本題考查了燃燒熱、中和熱的含義及熱化學方程式的書寫。中和熱應為在稀溶液中，強酸與強堿發生中和反應生成1 mol H2O(1)時所放出的熱量，并且反應生成難溶物BaSO4對體系熱量有影響，A錯；燃燒熱是指1 mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量，C項中H2O(g)應為H2O(l)，D項中C8H18的物質的量應為1 mol，故 C、D錯。
答案：B
三、課堂小結
本節課重點在于理解燃燒熱的概念，并能進行簡單的計算。同時要認識到能源是人類生存和發展直要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。
板書設計
燃燒熱
1.定義：101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩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：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。
3.有關燃燒熱的計算
4.燃燒熱與中和熱的比較

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