1.2《燃烧热 能源》人教版高中化学选修4教学设计(含解析)

（人教版选修4）第一章《化学与能量》教学设计

第二节《燃烧热能源》

（共1课时）

【思考与交流】应根据什么标准来选择燃料？

【汇报】（1）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。

（2）表中较理想的燃料是：氢气、甲烷、甲醇等。 【板书】3．有关燃烧热的计算

【投影】例：10 g 硫磺在 O 2中完全燃烧生成气体，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 。

【分析讨论】10 g 硫磺燃烧共放出热量为：Q ＝m·℃(t 2－t 1)＝500 g × 4.18 × 10－

3 kJ/(g·℃)(62.4－

18)℃＝92.8 kJ ，则l mol （32 g ）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 【典例1】下列说法中正确的是( ) A ．物质燃烧放出的热量是燃烧热

B ．1 mol

C 燃烧生成CO 时放出的热量就是C 的燃烧热 C ．1 mol H 2燃烧生成水时放出的热量是H 2的燃烧热

D ．相同条件下，1 mol H 2O(l)完全分解吸收的热量与H 2、O 2化合生成1 mol H 2O(l)放出的热量值相等 【答案】 D

【解析】 燃烧热是指在25 ℃、101 kPa 下，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出

【板书】氢能

【讲述】氢能是一种理想的、极有前途的二次能源。氢能有许多优点：氢的原料是水，资源不受限制；氢燃烧时反应速率快，燃烧热值高；更突出的优点是氢燃烧的产物是水，不会污染环境，是最干净的燃料。另外，氢能的应用范围广，适应性强。

液态氢已被用作人造卫星和宇宙飞船中的能源。1980年我国研制成功了第一辆氢能汽车。1985年，原苏联也利用Ti、Fe、V合金氢化物进行了用氢气和汽油作为混合燃料汽车的试验。若在汽油中加入质量分数约为4％的氢气，则可节油40％，废气中的CO也可减少90％。预计不久的将来，氢能不仅可以广泛地作为汽车、飞机、轮船、火车等的动力，而且可以成为工业和生活中的重要能源。

【板书】地热能

【投影】

【讲述】地热能约为全球煤热能的1.7亿倍。地热资源有两种：一种是地下蒸汽或地热水（温泉）；另一种是地下干热岩体的热能。利用地热能发电，在工业上可用于加热、干燥、制冷与冷藏、脱水加工、淡化海水和提取化学元素等；在医疗卫生方面，温泉水可以医治皮肤和关节等的疾病，许多国家都有供沐浴医疗用的温泉。

【板书】风能

【讲解】同太阳能相似，风能也早已被人们熟悉和利用。随着新能源时代的到来，风能变得越来

越具有魅力。有哪位同学知道，人们是如何利用风能的？

【学生活动】讨论并回答问题。

早期人们只是简单地把风能通过一定的装置转换成机械能，如风帆助航。近代人们则将风能应用到了发电、供暖、通讯、灌溉、制冷以及海水淡化等领域，例如丹麦约有600个中心通讯站用风机供电，这样既可节煤、油、气，又可以清洁环境；美国、日本等国正在积极研制风帆货船，以使古老的帆船获得新生。

【教师提问】关于风能利用的问题，它也受到一定条件的限制，大家知道是什么吗？

【学生活动】思考并回答问题。

【教师小结】利用风能应选择在经常刮风的地区。

【投影】

【典例1】现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是()

A．①②③B．②③④ C.①②④D．①③④

【答案】C

【解析】产生酸雨的主要原因是燃烧化石燃料产生SO2，故只要减少SO2排放的措施都可减少酸雨的产生，其中燃煤时鼓入足量空气，可使煤充分燃烧，并不能减少SO2的排放量。

【典例2】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时，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化为热能、电能被人类利用

D．吸热反应没有利用价值

【答案】 D

B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－484 kJ·mol －

1 C ．H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝＋24

2 kJ·mol －

1

D ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝＋484 kJ·mol －

1 【答案】 A

【解析】 2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 热量，则1 mol 氢气燃烧生成水蒸气应放出

1

2×484 kJ ＝242 kJ 热量，放出热量ΔH 为“－”，各物质的状态分别是H 2(g)、O 2(g)、H 2O(g)。B 项中的H 2O 的状态应为气态；C 、D 项中ΔH 的符号应为“－”；A 项是逆向进行的反应，ΔH 为“＋”，数值相等，故应选A 。

4．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －

1 CO(g)＋12

O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－282.9 kJ·mol －1

某H 2和CO 的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ 热量，同时生成3.6 g 液态水，则原混合气体中H 2和CO 的物质的量之比为( ) A ．2∶1 B ．1∶2 C ．1∶1 D ．2∶3

【答案】 C

【解析】 根据热化学方程式可知：H 2的燃烧热为571.6 kJ ·mol －1

÷2＝285.8 kJ ·mol －1

。生

成的n (H 2O)＝ 3.6 g

18 g ·mol －1＝0.2

mol ，参加反应的H 2为0.2 mol ，故H 2燃烧放出的热量为0.2 mol ×285.8 kJ ·mol －1

＝57.16 kJ 。CO 燃烧放出的热量为113.74 kJ －57.16 kJ ＝56.58 kJ ，故n (CO)

＝Q 放|ΔH CO |＝56.58 kJ

282.9 kJ ·mol －1＝0.2 mol 。则n (H 2)∶n (CO)＝1∶1。 13．标准状况下0.05 mol 某一无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通过足量的澄清石灰水中，得到的白色沉淀为0.15 mol ；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g 。

可能用到的燃烧热 C 2H 4 C 3H 6 C 3H 8 单位/kJ·mol －

1

1 411

2 092

2 220