§2.2.2.3燃料燃烧释放的热量【教学理念】抓住新课程的精髓，本着提高学生的科学素养、促进学生全面发展的宗旨，结合现代教学理念，始终遵循“教为主导”和“学为主体”相结合的原则与“从生活走进化学,从化学走向社会”的基本理念,用多样化的教学方式激发学生的学习兴趣，提高学生的积极性，让学生自主参与探究活动，充分体现学生的主体地位，最终达到学生勤于学习，乐于学习的教学目标。
【教材分析】本节课内容选自苏教版化学必修二专题二第二单元第三课时。
从知识内容来看，本节课通过键能的计算，研究燃料燃烧释放的热量的学习，旨在向学生介绍热值在生产生活中的广泛应用及其开发价值；从知识结构来看，本节课之前学生已经学习了化学反应中的热量变化，这为学习本节课燃料燃烧释放的热量的学习打下良好基础。
【学情分析】本节课的教学对象为普通高中高一年级的学生。
本节课的知识内容是生活中较为常见的，无论是农村还是城镇燃料燃烧随处可见，因此学生学习本节课内容较为熟悉。
但他们并未系统地学习热量计算的知识。
处于此年龄段学生思维敏捷、活跃，缺乏科学的学习方法，需要老师的指导。
【教学目标】《学科教学指导意见》对本课教学内容的基本要求是：了解提高燃料的燃烧效率的方法，合理利用化石燃料，减少燃料燃烧时对环境的污染，认识开发高能清洁燃料的重要性；<知识与技能>了解提高燃料的燃烧效率的方法，认识到合理利用化石燃料，开发高效、清洁能源的重要性。
<过程与方法>利用图书、网络等工具认识能源是发展国民经济和提高人民生活水平所必需的重要物质基础；从学生熟悉的燃料的燃烧释放能量入手，进行化学反应热效应本质的研究——旧的化学键的断裂和新的化学键的生成是化学反应中能量变化的主要原因，从而学习发现问题和分析问题的方法。
<情感态度与价值观>认识合理利用化石燃料的重要性，以及当前使用化石燃料亟待解决的问题以及解决问题的研究方向，培养学生的环境意识和社会责任感，加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。
【教学重难点】重点：热值的概念；难点：通过键能计算反应热。
【教学方法】教法：多媒体辅助教学法、讲授法、讨论法等学法：小组讨论法、分析总结法等【课型】新授课【课时】1课时【教学手段】多媒体辅助技术（幻灯片、视频）【教学过程】【教师活动】同学们，我们已经对化学反应中的热量的知识学习了两节课了，那大家学得怎么样啊？我来检验一下大家。
【习题】【提问】首先题目中的要求说生成物的总能量高于反应物的总能量，这说明这个反应是？【学生活动】吸热反应。
【追问】很好，吸热反应。
那么下列四个反应哪个是吸热反应呢？【学生活动】A。
【评价】对。
那B、C、D都是放热反应。
【教师活动】那么我们再来回忆一下，为什么有的反应放热，有的反应吸热呢？我们来看一下这两张图。
第一张图显示的信息是说反应物的总能量高于生成物的总能量，那么反应物变成生成物的过程中就要放出一定的热量，所以这张图反映的是放热反应；第二张图显示的信息是反应物的总能量低于生成物的总能量，反应物要变成生成物就要吸收一定的能量，所以这张图反映的是吸热反应。
那么我们来回忆一下，哪些反应是放热反应，哪些是吸热反应。
【学生回答】化合反应，燃烧反应，中和反应；分解反应，铵盐的反应……【教师活动】对，大部分的化合反应，燃烧反应等都是放热反应，那么大部分的分解反应等都是吸热反应。
在放热反应中我们最熟悉的就是燃烧反应，而我们生活中燃烧的大多都是燃料。
今天我们就来学习燃料燃烧释放的热量。
说起燃料，我想大家应该已经很熟悉了，目前世界上使用最广泛的燃料是什么呀？【学生活动】煤、石油、天然气……【教师活动】对，这些都是化石燃料。
当然还有一些新型的能源，比如甲醇汽油、氢气等等。
那么这些燃料燃烧究竟会放出多少热量呢？大家写一写这四个热化学方程式。
同学们拿出纸笔来写一下，我叫四位同学上黑板写写。
【学生回答】……【教师活动】写之前先回忆一下书写热化学方程式的步骤。
首先把普通化学方程式写出来，然后把状态标上去，接着就是计算反应热。
我们都知道反应热与物质的量成正比，那么只要我们先把它们转化为物质的量，就可以算出反应热。
好，同学们都写好了吗？【学生活动】好了。
【教师活动】很好，这样一来我们就可以很快得出等物质的量情况下放出的热量，哪个燃料最多呢？【学生活动】甲烷。
【教师活动】对，等物质的量的燃料甲烷放出热量最多，那么等质量的情况呢？我们来计算一下1g的燃料释放的热量。
计算好之后把这个表格填起来。
【学生活动】【教师活动】很好，其实这个计算还是很方便的，大家也都计算正确了。
我们就把这1g燃料完全燃烧释放出的热量叫做热值。
所以通过这表格，我们可以得出等质量的情况下，氢气的热值的最高，所以氢气是较理想的能源。
我们再来观察一下这个表格，这等质量的燃料燃烧释放的热量都不相等，那为什么它们会不相等呢？大家思考一下。
【学生活动】……【教师活动】首先燃烧反应是什么反应呀？【学生活动】放热反应。
【教师活动】对，那么放热反应我们可以用什么表达式来表示它们的总能量变化呢？【学生活动】……【教师活动】这里的热量不相等，也就是反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小不一样。
所以我们可以用△H=生成物的总能量—反应物的总能量这个公式来定性描述一个反应到底是放热还是吸热。
那么大家再来思考一下这能量从何而来呢？首先我们来回顾一下化学反应的本质是什么？【学生回答】是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
【教师活动】很好，那么旧化学键的断裂过程必定伴随着能量的吸收，而新化学键的形成过程必定伴随着能量的释放。
这些能量就延伸出键能这个概念。
大家还记得键能的定义吗？【学生回答】拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。
【教师活动】对，大家需要注意的就是在计算键能的时候物质的状态都是气态。
那么大家来思考一下键能是不是共价键本身所具有的能量？键能越大，则共价键越怎么样了呢？【学生活动】不是，强。
【教师活动】对，那为什么呢？我们以氢气分子为例，这里的氢氢键要断裂需要吸收一定的能量，那么这能量就是键能，所以键能不是共价键本身所含的能量。
那么键能越大也就是共价键越强。
好，回顾了这么多键能的知识，我们就来应用一下。
解决交流与讨论中的问题。
我们来回忆一下键能公式：△H=反应物的键能之和—生成物的键能之和。
那么我们已经知道拆开1mol H2中的化学键需要消耗436kJ能量，拆开1mol O2中的化学键需消耗496kJ 能量，形成水分子中的1mol H－O键能够释放463kJ能量。
所以只要数清楚里面有多少键断裂和形成就可以了，最后得到反应物总能量变成生成物总能量放热484KJ，那么大家有没有注意到这里的放出的热量与之前我们所写得热化学方程式中的反应热的数值不一样。
这是为什么呢？【学生活动】状态不一样。
【教师活动】对，很好，同学们都已经注意到了键能计算的物质都是气态的。
大家对这些过程都理解了吗？我们再来练习一下。
【学生活动】……【教师活动】通过练习我们也可以发现，能量变化可以用这样的一条曲线来表示。
大家都记住了吗？那么现在我们可以回答能量从何而来的问题了，燃料燃烧放出热量的大小等于燃烧时断裂反应物分子中化学键吸收的总能量与形成生成物分子中化学键放出的总能量之差。
大家理解了，我们就再来练习个题目。
【学生活动】……【教师活动】很好。
燃料燃烧都是放热反应，所以符合这样一条能量变化曲线。
那如果是吸热反应就是C这样的曲线。
大家必须搞清楚。
好，我们来看下一题。
【学生活动】……【教师活动】很好，看来大家对反应热已经很熟悉了。
那么我们已经计算了这么多燃料的热量，大家觉得我们国家哪种燃料燃烧得最多呀？【学生活动】煤【教师活动】是的，我们来看这幅图表。
可以发现煤炭占了百分之七十。
那么使用化石燃料存在的缺点？【学生活动】污染环境。
【教师活动】对，环境污染严重。
那么我们要怎么解决这个问题呢？【学生活动】燃料脱硫……【教师活动】除了这个呢？还有就是把煤、石油这些燃料变成清洁能源，就像我们之前在太阳能的利用中学习过的将煤汽化或是液化，制成水煤气等等清洁能源。
第二个缺点就是固体（液体）燃烧往往燃烧不完全，那么这个问题怎么解决呢？首先什么是充分燃烧？充分燃烧的条件是什么呢？【学生活动】温度达到着火点……【教师活动】对，这是其中一点。
还有两点就是有足量的空气或氧气，还要有足够大的接触面积。
这三点在生活中也应用非常广泛，家庭中的生炭煤炉打开炉门，大家觉得是为了什么呀？【学生活动】……【教师活动】目的是提供足量的空气，也就是足量的氧气。
在煤饼上打孔，这一点我们在化学反应速率中也学了，是为了什么呀？【学生活动】增大接触面积。
【教师活动】其他的方法还有把粉碎固体燃料，雾化液体燃料。
还有一个现象就是炉中煤还剩下很少的一部分发红时，如果依旧打开炉门，炉子很快就灭了。
这又是为什么呢？【学生活动】……【教师活动】是因为空气带走了热量，使温度下降。
再思考一个问题，为什么用扇子扇炉火，火越烧越旺；吹蜡烛一吹就灭？【学生活动】……【教师活动】是因为用扇子扇炉火，是以增加空气量为主；吹蜡烛，主要是空气量太多，带走热量，温度降至着火点以下。
过多的空气会带走部分热量，同样造成浪费，因此扇炉火要控制适当。
有句古语说：“人要实，火要虚。
”这句话的意思是什么呢？【学生活动】……【教师活动】是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。
那么这里的火要虚原理是什么呢？【学生活动】增大与氧气的接触面积。
【教师活动】那么有了那三个条件，这样才能充分燃烧。
那么第三个缺点就是部分煤中含灰分、水分多，热效率低。
这个缺点怎么克服呢？【学生活动】……【教师活动】就是要更进设备，除去灰分、水分。
最后一个缺点就是化石燃料都是不可再生能源，这一点相信大家都很熟悉了。
那么怎么解决呢？【学生活动】开发新能源。
【教师活动】对，开发高能清洁新能源。
例如太阳能、核能、风能、其他能源（地热能、潮汐能、燃料电池等等），这些能源的特点就是资源丰富、可以再生、对环境没有污染或很少污染等等。
这些就是提高燃料燃烧效率的方法。
好，这些就是我们今天所学的内容。
我们来练习一些。
1、下列过程中一定释放出能量的是( )A．化合反应B．分解反应C．分子拆成原子D．原子组成分子2、焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为：C（s）+H2O(g)==CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol 它表示（）A.碳与水反应吸收131.3kJ热量B.1mol固态焦炭与1mol水蒸气完全反应生成一氧化碳和氢气,吸收131.3kJ热量C. 1mol碳与1mol水反应吸收131.3kJ热量D.固态碳与气态水各1mol反应,放出131.3kJ热量【学生活动】……【知识拓展】12g石墨与O2反应生成CO2放出393.51KJ热量；12g金刚石与O2反应生成CO2放出395.41KJ热量。