2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第2節(jié) 燃燒熱能源4教案 新人教版選修4

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)燃燒熱能源4教案新人教版選修4主備人備課成員教材分析《2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)燃燒熱能源4教案新人教版選修4》教材分析：本節(jié)內(nèi)容緊承第1節(jié)化學(xué)能與熱能，以燃燒熱能源為主線，深入探討燃燒反應(yīng)的能量變化及其在日常生活中的應(yīng)用。通過本節(jié)課學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握燃燒熱的定義、計算方法，并了解不同燃料的燃燒熱值及其對環(huán)境的影響。課程內(nèi)容與教材緊密關(guān)聯(lián)，通過實(shí)例分析、實(shí)驗(yàn)探究，強(qiáng)化學(xué)生對燃燒反應(yīng)能量變化的認(rèn)識，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)際應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)：通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：能運(yùn)用化學(xué)知識解釋燃燒反應(yīng)的能量變化，提高學(xué)生的科學(xué)理解能力；掌握燃燒熱的計算方法，提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析與處理能力；通過對比不同燃料的燃燒熱值及其環(huán)境影響，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感和能源節(jié)約意識；結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和觀察能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)緊密結(jié)合，助力學(xué)生全面發(fā)展。學(xué)情分析三、學(xué)情分析：本節(jié)課面向的是高中二年級學(xué)生，他們在前一階段的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了化學(xué)反應(yīng)的基本概念、能量守恒定律以及化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)換等基礎(chǔ)知識。在知識層面，學(xué)生對燃燒反應(yīng)有初步了解，但可能對燃燒熱的定量計算和實(shí)際應(yīng)用尚感陌生。能力方面，學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作和觀察能力，但數(shù)據(jù)分析與處理能力有待提高。素質(zhì)方面，學(xué)生普遍具有探究精神，但對能源利用的環(huán)境影響認(rèn)識不足，需要加強(qiáng)環(huán)保意識和社會責(zé)任感。在行為習(xí)慣上，部分學(xué)生可能存在理論學(xué)習(xí)積極性不高、實(shí)踐操作不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)葐栴}，這些因素可能影響他們對本課程的學(xué)習(xí)效果。因此，教學(xué)過程中應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們通過實(shí)際案例分析，提升理論聯(lián)系實(shí)際的能力，同時強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與策略四、教學(xué)方法與策略：1.采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生深入理解燃燒熱的概念及計算方法。通過案例研究，比較不同燃料的燃燒熱值，使學(xué)生認(rèn)識到能源選擇對環(huán)境的影響。2.設(shè)計實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生親自操作，觀察燃燒反應(yīng)的能量變化，增強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合。3.利用多媒體教學(xué)資源，如PPT、視頻等，展示燃燒反應(yīng)的微觀過程，幫助學(xué)生形象理解。同時，引入角色扮演游戲，模擬能源決策過程，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和決策能力。教學(xué)過程中注重互動與反饋，確保學(xué)生充分參與，提高教學(xué)效果。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：通過展示生活中常見的燃燒現(xiàn)象，如火焰、爐火等，引發(fā)學(xué)生對燃燒反應(yīng)的思考。

-提出問題：詢問學(xué)生燃燒反應(yīng)中的能量變化及其對環(huán)境的影響，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

-燃燒熱概念：講解燃燒熱的定義、計算方法，通過示例演示燃燒熱的計算過程。

-燃燒熱能源：介紹不同燃料的燃燒熱值，對比分析其優(yōu)缺點(diǎn)及對環(huán)境的影響。

-教學(xué)重點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)燃燒反應(yīng)中的能量守恒定律，引導(dǎo)學(xué)生理解能源轉(zhuǎn)換與利用的原理。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-練習(xí)：設(shè)計燃燒熱計算題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固所學(xué)知識。

-討論：分組討論不同燃料的燃燒熱值及其應(yīng)用，分享觀點(diǎn)，相互學(xué)習(xí)。

4.課堂提問（5分鐘）

-提問：針對燃燒熱概念、計算方法及應(yīng)用等方面的知識點(diǎn)，檢查學(xué)生對新課的掌握程度。

-師生互動：鼓勵學(xué)生提問，解答疑惑，促進(jìn)雙向交流。

5.實(shí)驗(yàn)探究（10分鐘）

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計：讓學(xué)生分組進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)，觀察燃燒反應(yīng)的能量變化。

-實(shí)驗(yàn)操作：指導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，注意安全事項。

-實(shí)驗(yàn)分析：組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析燃燒反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化過程。

6.創(chuàng)新教學(xué)（5分鐘）

-角色扮演：讓學(xué)生扮演能源決策者，針對實(shí)際問題提出解決方案。

-教學(xué)評價：以小組為單位，評價各組的解決方案，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

7.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

-能源節(jié)約：引導(dǎo)學(xué)生思考如何在生活中節(jié)約能源，降低能耗。

-環(huán)保意識：討論燃燒反應(yīng)對環(huán)境的影響，提出減少污染的措施。

8.總結(jié)與反思（5分鐘）

-教師總結(jié)：回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)燃燒反應(yīng)與能源利用的關(guān)系。

-學(xué)生反思：讓學(xué)生自我評價學(xué)習(xí)效果，分享收獲與不足。

總用時：45分鐘

教學(xué)過程緊扣實(shí)際學(xué)情，注重解決問題及核心素養(yǎng)能力的拓展，確保教學(xué)雙邊互動，提高學(xué)生的參與度和積極性。知識點(diǎn)梳理1.燃燒熱的定義：燃燒熱是指在一定條件下，1摩爾純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。

2.燃燒熱的計算方法：

-燃燒熱的表示：ΔHc（燃燒熱）=Q（放出的熱量）/n（反應(yīng)物的物質(zhì)的量）

-燃燒熱的計算步驟：確定反應(yīng)方程式、查找標(biāo)準(zhǔn)生成焓、計算燃燒熱。

3.燃燒熱的應(yīng)用：

-評價燃料的能量價值：燃燒熱值越高，燃料的能量利用率越高。

-環(huán)境影響：不同燃料燃燒產(chǎn)生的污染物不同，對環(huán)境的影響也不同。

4.燃燒反應(yīng)中的能量守恒定律：

-反應(yīng)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為生成物的化學(xué)能和熱能。

-燃燒熱反應(yīng)中，能量守恒定律始終成立。

5.常見燃料的燃燒熱值：

-煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒熱值。

-氫能、生物質(zhì)能等可再生能源的燃燒熱值。

6.燃燒反應(yīng)的環(huán)保措施：

-提高燃燒效率，減少污染物排放。

-選擇清潔能源，降低燃燒產(chǎn)生的環(huán)境影響。

7.實(shí)驗(yàn)操作與觀察：

-燃燒實(shí)驗(yàn)的操作步驟、安全事項。

-觀察燃燒反應(yīng)的現(xiàn)象，如火焰、煙霧等。

8.能源利用與節(jié)約：

-分析能源利用的現(xiàn)狀，提出改進(jìn)措施。

-培養(yǎng)學(xué)生的能源節(jié)約意識，提高能源利用效率。課后作業(yè)1.計算題：請根據(jù)所學(xué)知識，計算以下反應(yīng)的燃燒熱（給出完整的計算過程）：

反應(yīng)方程式：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)

已知數(shù)據(jù)：ΔHf°(CO2)=-393.5kJ/mol，ΔHf°(H2O)=-285.8kJ/mol

答案：ΔHc=-890.3kJ/mol

2.分析題：對比煤炭、石油和天然氣的燃燒熱值，分析它們在能源利用中的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：煤炭燃燒熱值較高，但污染嚴(yán)重；石油燃燒熱值適中，環(huán)境影響較??；天然氣燃燒熱值較高，污染較小，是較為清潔的燃料。

3.應(yīng)用題：某工廠需要選擇一種燃料進(jìn)行加熱，請根據(jù)以下數(shù)據(jù)，幫助工廠選擇最合適的燃料（假設(shè)所有燃料均為完全燃燒）：

燃料A：燃燒熱值20kJ/g

燃料B：燃燒熱值15kJ/g

燃料C：燃燒熱值25kJ/g

燃料D：燃燒熱值18kJ/g

答案：燃料C，因?yàn)槠淙紵裏嶂底罡撸芰坷寐首罡摺?/p>

4.實(shí)踐題：設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證燃燒反應(yīng)中的能量守恒定律。描述實(shí)驗(yàn)原理、步驟和預(yù)期結(jié)果。

答案：實(shí)驗(yàn)原理：通過測量不同燃料燃燒前后系統(tǒng)的溫度變化，驗(yàn)證能量守恒定律。

實(shí)驗(yàn)步驟：1)準(zhǔn)備不同燃料；2)測量燃料燃燒前的系統(tǒng)溫度；3)點(diǎn)燃燃料，記錄燃燒過程中的溫度變化；4)計算燃燒熱，與理論值進(jìn)行比較。

預(yù)期結(jié)果：實(shí)驗(yàn)測得的燃燒熱與理論值相符，驗(yàn)證能量守恒定律。

5.探究題：請結(jié)合生活實(shí)際，談?wù)勅绾卫萌紵裏岬脑韥硖岣吣茉蠢眯?，減少能源浪費(fèi)。

答案：1)選擇燃燒熱值高的燃料；2)優(yōu)化燃燒設(shè)備，提高燃燒效率；3)采用熱能回收技術(shù)，利用廢熱；4)加強(qiáng)能源管理，培養(yǎng)節(jié)能意識。板書設(shè)計1.標(biāo)題：燃燒熱與能源

-燃燒熱定義

-燃燒熱計算

-燃燒熱應(yīng)用

-能源選擇與環(huán)保

2.定義與計算

-ΔHc=Q/n

-燃燒反應(yīng)：CH4+2O2→CO2+2H2O

-燃燒熱值：煤炭、石油、天然氣

3.能量守恒定律

-化學(xué)能→熱能

-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：溫度變化

4.燃料的燃燒熱值比較

-煤炭：高熱