教学设计4：1.2燃烧热 能源

第二节燃烧热能源
三维目标
1．知识与技能
（1）了解燃烧热的概念，并能进行简单的计算。

（2）知道化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

（3）了解资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题。

2．过程与方法
（1）通过学习及查阅资料了解研究燃烧热的实际意义。

（2）通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。

知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

3．情感态度与价值观
（1）发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

（2）有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题和生活问题做出合理的判断。

教学重点、难点
重点：燃烧热的概念及相关计算。

难点：燃烧热的概念。

教学手段查阅资料、点拨探讨
预习探究
1反应热可分为、、等。

时，mol纯物质完全燃烧生成的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

单位为。

2能源包括以及柴草等。

化石燃料包
括。

新能源包括。

它们的特点是。

互动课堂
（一）情景导入
我们知道物质的燃烧可以放出大量的热，那么不同的物质燃烧放出的热量是否相等呢？下面我们来学习燃烧热。

﹙二﹚合作探究
[板书] 第二节燃烧热能源
一、燃烧热
[探究1] 阅读教材指出燃烧热的概念。

[板书]1．定义：在25 ℃、101 kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

[问题] 解释H2的燃烧热为285.8 kJ / mol所表示的含义：
实验测得25ºC，101kPa时1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量。

[讨论]你是如何理解燃烧热的定义的？
(1)条件：25 ℃、101 kPa
(2)可燃物的用量：lmol
(3)生成稳定的氧化物：如C完全燃烧应生成CO2(g)，H2燃烧生成H2O(l)，S生成SO2
(4)单位：kJ / mol
(5)书写燃烧热的热化学方程式时，以1mol 可燃物为配平标准，其余可出现分数。

[板书]2．研究物质燃烧热的意义
[探究2] 阅读教材指出研究物质燃烧热的意义。

了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。

[探究3] 分析教材中表1-1，讨论应根据什么标准来选择燃料。

试举例说明
[提示] 可根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响
等综合考虑。

[板书]3．有关燃烧热的计算
例1．已知充分燃烧a g 乙炔(C 2H 2)气体时生成1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ ，
则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－2b kJ / mol
B. C 2H 2(g)＋5/2O 2(g)＝2CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝2b kJ / mol
C. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－4b kJ / mol
D. 2C 2H 2(g)＋5O 2(g)＝4CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝b kJ / mol
[解析]：
以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，△H 应为负值；生成1mol 二
氧化碳气体，放出热量 bkJ ，则生成4mol 二氧化碳气体，放出热量4bkJ 。

答案：C 。

例2．10 g 硫磺在 O 2中完全燃烧生成气态SO 2，放出的热量能使 500 g H 2O 温度由18℃升至
62.4℃，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方程式为 。

解析：
10 g 硫磺燃烧共放出热量为：Q = m ·C(t 2－t 2)＝500 g × 4.18 × 10－3kJ/(g ·C)(62.4－18)C
= 92.8 kJ ，则lmol(32g)硫磺燃烧放热为g
mol g kJ 10328.921
-⋅⨯=-297 kJ/mol ，硫磺的燃烧热为297 kJ/mol ，热化学方程式为S(s)+ O 2 (g) ＝SO 2 (g) ΔH=-297 kJ / mol
[过渡]我们已经知道利用物质燃烧放出的热量，那么怎样合理的利用这些物质的燃烧，这是
世界各国普遍关注的能源问题。

[板书]二、能源
[自主学习] 阅读教材回答下列问题
1.指出能源的定义及分类。

能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。

我国目前使用的主要能源是化石燃料。

[讨论1] 分析教材中资料卡片并阅读教材讨论我国能源的现状如何？
1．主要是化石燃料蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。

2．能源利用率低，浪费严重。

3．能源储量丰富，我国的人均能源拥有量较低。

4．近年来能源的总消费量与人均消费量情况呈下降趋势，但是，仍然出现了能源危机问题。

[讨论2] 如何解决我国的能源危机问题？
1．调整和优化能源结构。

2．加强科技投入，提高管理水平，科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使
用效率。

3．节约利用现有能源。

4．研究开发新能源。

[讲述]在现有的能源即将出现危机之时，人们很自然地把目光转向那些储量更丰富、更清洁、可以再生的新能源，并惊奇地发现，这些新能源大多数与我们日常生活一直息息相关。

人们在不知不觉地使用着它们，只不过今后我们将采取新的方式利用它们。

2．新能源包括那些？有什么特点？
太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。

特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。

科学视野∶太阳能，氢能，地热能，风能等。

实践活动∶查阅资料
板书设计：
第二节燃烧热能源
一、燃烧热
1．定义2．研究物质燃烧热的意义3．有关燃烧热的计算
二、能源
1．新能源2．新能源介绍
﹙三﹚迁移应用
题性型一概念的应用
例1．下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是（）
A．CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g) △H＝-283.0 kJ/mol
B．C(s) +1/2O2(g) ==CO(g) △H＝-110.5 kJ/mol
C．H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g) △H＝-241.8 kJ/mol
D．2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l) △H＝-11036 kJ/mol
解析：A 本题旨在考查燃烧热的定义，答案B不是物质完全燃烧生成稳定的氧化物，答案C 生成物H2O(g)不是稳定的氧化物，其稳定的氧化物为H2O(l)，答案D不是1mol的完全燃烧不符合燃烧热的概念。

答案A
[变式训练1]
下列说法正确的是
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
题性型二有关燃烧热的计算
例2．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g) +O2(g)=2CO2(g)△H =-566 kJ/mol
CH4(g) +2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)△H =-890 kJ/mol
由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( ) A．2912kJ B．2953kJ C．3236kJ D．3867kJ
解析：1molCO完全燃烧放出的热量是566kJ/2，3molCH4完全燃烧放出的热量是890k J×3本题释放的总能量应当是（566/2+890×3）kJ．答案B
[变式训练2]
甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1，2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H2，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3常温下取体积为4：1的甲烷和氢气混合气体11.2L（标况），完全燃烧后恢复常温，放出热量为（）
A、0.4△H1＋0.05△H3
B、0.4△H1＋0.05△H2
C、0.4△H1＋0.1△H3
D、0.4△H1＋0.2△H3
题性型三能源的利用
例3．我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是：
A 大力发展氢能源B充分利用太阳能
C不使用含碳能源D提高能源利用率
解析：目前全球能源还主要依靠含碳物质的燃烧。

要减少二氧化碳的排放应在开发新能源，提高能源利用率等方面下功夫。

答案C
[变式训练３]
下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是（）
A、化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B、绿色植物进行光合作用是，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C、物质的化学能可以在不同的条件下转为热能、电能为人类利用
D、吸热反应没有利用价值
变式训练答案
1．C 2 ．A３．D
﹙四﹚反思感悟
﹙五﹚备选例题
在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是；△H2>△H1的是；
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=―Q1kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=―Q2kJ/mol
B．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=―Q1kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=―Q2kJ/mol
C．C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH1=―Q1kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=―Q2kJ/mol
D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1=―Q1kJ/mol
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH2=―Q2kJ/mol
[解析]反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关，与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有关，还与反应时的外界条件有关。

A选项：生成物的状态不同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多即Q2>Q1；由于△H 为负值，所以△H2<△H1(以下分析相同)。

B选项：反应物的状态不同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q2<Q1；△H2>△H1。

C 选项：生成物的种类不同，由于CO与O2反应生成CO2要放出热量，故Q2>Q1；△H2<△H1。

D 选项：反应物的物质的量不同，前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的2倍，故Q1=2Q2，即Q2<Q1；△H2>△H1 答案：AC；BD
达标体验
1．1mol碳完全燃烧后可放出393.5KJ的热量，下列热化学方程式正确的是（）A．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H =+393.5 kJ/mol
B．C（s）+1/2O2（g）=CO（g）△H =-393.5 kJ/mol
C．C+O2=CO2 △H =-393.5 kJ/mol
D．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H =-393.5 kJ/mol
２．已知下列热化学方程式：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=－570kJ/mol ，
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=－285.6kJ/mol ，
C(g)+1/2O2(g)=CO (g) △H= －110.5KJ/moL ，
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5KJ/moL。

回答下列问题：
（1）上述反应中属于放热反应的是
（2）H2的燃烧热为，C的燃烧热为
（3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为。

（4）CO的燃烧热为，其热化学方程式为
3.右图是近年来我国化石燃料和水能源的消耗构成示意图，相关下
列说法正确的是：（）
A、当今，人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的
B、煤、石油、天然气的成分都是烃
C、为消除温室效应，应禁用煤、石油、天然气等含碳能源
D、核能、氢能、太阳能是当今社会的主要能源
达标体验答案：
1. D
2.（1）全部都是（2）285.6kJ/moL，39
3.5kJ/moL（3）1429ｋＪ（4）283kJ/moL CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283KJ/moL 3. 当今，人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的,并且化石能源仍然是当今社会的主要能源，选A
课时作业
1．有人预言：H2是21世纪最理想的能源，其根据不正确
．．．的是( )
A.生产H2的原料来源广阔
B.在等质量的可燃气体中，H2燃烧时放出的热量多
C.H2易液化，携带方便
D.燃烧时无污染
2．能源与人类的生活和社会的发展密切相关，下列关于能源的开发和利用的说法不正确的是（）
A．用酒精代替汽油作汽车燃料
B．随着科技的发展，氢气将会成为主要能源
C．在农村提倡利用沼气作生活原料
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
3．以下几个热化学方程式，哪个是表示碳或氢气燃烧热的（）
A. C（s）＋O2（g）===CO(g) ΔH=110.5 kJ/mol
B. C（s）＋O2（g）===CO2(g) ΔH=－393.5 kJ/mol
C. 2H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH=－571.6 kJ/mol
D. H2 (g)＋O2 (g)=== H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol
根据以下叙述，回答第4—6题
能源可划分为一级能源和二级能源。

自然界中以现成形式提供的能源称为一级能
源；依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

氢气是一种高效而没有污染的
二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ/mol
4．下列叙述正确的是( )
A．电能是二级能源B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源D．焦炉气是一级能源
5．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ/mol，1克氢气和1克甲烷
分别燃烧后，放出的热量之比约是( )
A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.3∶1 D．4.6∶1
6．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是( ) A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使
氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
7．将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，表示乙硼烷燃烧热的热化学方程式为_____________ 。

又已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44.0kJ/mol，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。

8．在101kPa时，H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O。

放出571.6kJ的热量，（1）H2的燃烧热为________，表示H2燃烧热的热化学方程式为____________。

（2）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为___________，表示其中和热的热化学方程式为____________________。

9．目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，使用天然气作为居用燃料对环境更为有利。

管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4。

它们的燃烧反应如下：
根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是_________。

因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是_________进风口（填增大或减小），如不作改进可能产生的不良结果是_________________。

管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：
试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是_______________________。

课时作业答案：
1.答案C。

制取H2的原料是海水，海水在自然界中的含量很高，取之不尽，用之不竭，来源广阔。

并且，H2燃烧时生成物是水无污染，但H2易燃、易爆，携带不方便，在等质量的可燃气体中，，H2燃烧时放出的热量比较高。

2. D
3. 答案B。

A项C（s）燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O（l），但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反应热也不为H2的燃烧热。

4. 答案AC
5. 答案C。

1g H2燃烧生成液态水放出的热量大
约为14.4kJ，1gCH4燃烧生成液态水放出的热量大约为55.7kJ，可估算出答案。

6. 答案AC。

水不分解是不可能得到H2的，且水的分解是个吸热反应。

7.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=－2165kJ/mol ；1016.5kJ 8.（1）285.8kJ/mol，H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△
H=－285.8kJ/mol ；（2）57.3kJ/mol ，1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4+H2O（l）△H＝－57.3kJ/mol 9.天然气；增大；天然气不完全燃烧，产生有毒的CO；丁烷遇冷凝结为液体，使管道流通不畅。