江蘇省鎮(zhèn)江丹陽市高中化學 第一章 化學反應與能量 第二節(jié) 燃燒熱能源化學電源教案 蘇教版選修4

江蘇省鎮(zhèn)江丹陽市高中化學第一章化學反應與能量第二節(jié)燃燒熱能源化學電源教案蘇教版選修4學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：化學反應與能量——燃燒熱與能源化學電源

2.教學年級和班級：江蘇省鎮(zhèn)江丹陽市高中二年級

3.授課時間：2023年XX月XX日，第X節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘或1課時

本節(jié)課將圍繞蘇教版選修4教材中的“燃燒熱”與“能源化學電源”兩部分內(nèi)容展開，結(jié)合化學反應與能量的主題，使學生理解燃燒過程中能量的釋放與轉(zhuǎn)化，以及化學電源在實際生活中的應用。通過實驗演示、案例分析等教學手段，提高學生對化學知識的興趣，增強其理論聯(lián)系實際的能力。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生科學探究能力，使其掌握燃燒熱與能源化學電源的基本概念，理解化學反應中能量變化的本質(zhì)，提高實驗操作與觀察能力。通過本節(jié)課的學習，使學生能夠運用化學知識解釋現(xiàn)實生活中的能源問題，培養(yǎng)其科學思維與創(chuàng)新能力，增強節(jié)能環(huán)保意識，為可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。學情分析本節(jié)課面向的是高中二年級學生，他們在之前的學習中已經(jīng)掌握了化學反應的基本原理，具備一定的化學知識基礎(chǔ)。學生在知識層面，對于燃燒反應已有初步了解，但對于燃燒熱的計算和能源化學電源的原理認識尚淺。在能力方面，學生的實驗操作和數(shù)據(jù)分析能力有待提高，需要通過本節(jié)課的實踐環(huán)節(jié)加以鍛煉。素質(zhì)方面，學生普遍具有較強的求知欲和好奇心，對于化學實驗有著濃厚的興趣，這有利于激發(fā)他們對課程內(nèi)容的探究欲望。

然而，學生在學習過程中可能存在以下問題：部分學生對理論知識缺乏耐心，容易產(chǎn)生厭倦情緒；實驗操作時，部分學生可能因操作不規(guī)范而影響實驗結(jié)果；此外，學生在節(jié)能環(huán)保意識方面有待加強。因此，本節(jié)課需結(jié)合學生的實際水平和特點，采用多樣化教學手段，注重理論與實踐相結(jié)合，引導學生深入理解化學與能源的關(guān)系，培養(yǎng)其科學素養(yǎng)和環(huán)保意識。教學方法與策略1.針對本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標和學生特點，采用講授與討論相結(jié)合的教學方法，通過案例分析、實驗演示等形式，幫助學生深入理解燃燒熱與能源化學電源的知識點。

2.設(shè)計角色扮演活動，讓學生模擬科學家研究能源問題，提高其問題解決能力和團隊合作精神。組織實驗環(huán)節(jié)，讓學生親自動手操作，培養(yǎng)實驗技能和觀察能力。

3.使用多媒體教學資源，如PPT、視頻等，展示燃燒反應和化學電源的實際應用，增強學生對課程內(nèi)容的興趣。同時，引入項目導向?qū)W習，鼓勵學生針對現(xiàn)實生活中的能源問題展開探究，提高其自主學習能力。

4.在教學過程中，注重啟發(fā)式提問和小組合作，激發(fā)學生的思考與互動，促進知識的內(nèi)化與拓展。教學過程1.導入新課

同學們，我們在上一節(jié)課學習了化學反應與能量的關(guān)系，今天我們將深入探討燃燒熱以及能源化學電源的相關(guān)知識。首先，我想問大家一個問題：燃燒現(xiàn)象在生活中無處不在，那么燃燒過程中究竟發(fā)生了什么能量變化呢？讓我們一起帶著這個問題，開始今天的課程。

2.知識講解

（1）燃燒熱的概念

首先，我們來學習燃燒熱的概念。燃燒熱是指單位質(zhì)量的純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。這里大家要注意，燃燒熱是一個特定的概念，它只適用于完全燃燒的情況，并且生成的氧化物必須是穩(wěn)定的。

（2）能源化學電源

3.實驗演示

（1）燃燒熱實驗

現(xiàn)在，請同學們觀看實驗演示。我將點燃一定質(zhì)量的純凈物，并通過熱量計測量燃燒過程中放出的熱量。大家注意觀察實驗現(xiàn)象，思考燃燒過程中能量的變化。

（2）化學電源實驗

4.學生實驗操作

現(xiàn)在，請同學們分組進行實驗操作。每組同學都需要完成燃燒熱和化學電源的實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)。在實驗過程中，請注意安全操作，確保實驗結(jié)果的準確性。

5.數(shù)據(jù)分析與討論

實驗結(jié)束后，請各組同學匯報實驗數(shù)據(jù)。我們將對比不同組別的數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果，討論以下問題：

（1）燃燒過程中，為什么會有能量的釋放？

（2）化學電源的工作原理是什么？

（3）如何提高化學電源的能量轉(zhuǎn)化效率？

6.知識拓展

（1）如何利用燃燒熱解決能源問題？

（2）新能源的開發(fā)與利用，如太陽能、風能等。

（3）節(jié)能減排，提高能源利用效率。

7.總結(jié)與反思

（1）請同學們回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，總結(jié)燃燒熱和能源化學電源的特點及實際應用。

（2）思考自己在實驗過程中的表現(xiàn)，包括操作規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄和分析討論等方面，總結(jié)經(jīng)驗教訓。

（3）針對現(xiàn)實生活中的能源問題，提出自己的看法和建議。

8.課后作業(yè)

（1）復習本節(jié)課所學內(nèi)容，整理筆記。

（2）完成課后練習題，鞏固知識。

（3）查閱資料，了解新能源的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。學生學習效果1.知識與技能：

-學生掌握了燃燒熱的概念、計算方法以及在實際燃燒過程中的應用。

-學生理解了能源化學電源的原理、分類及其在生活中的應用。

-學生通過實驗操作，提高了實驗技能和觀察能力，學會了如何安全、規(guī)范地進行化學實驗。

-學生能夠運用所學知識解釋燃燒反應中的能量變化，并進行簡單的燃燒熱計算。

2.過程與方法：

-學生通過案例分析和討論，提升了科學探究能力和團隊合作精神。

-學生通過項目導向?qū)W習，學會了如何自主查找資料、整合信息，提高了解決實際問題的能力。

-學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，培養(yǎng)了批判性思維和創(chuàng)新意識。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-學生對化學學科產(chǎn)生了更濃厚的興趣，激發(fā)了進一步學習的動力。

-學生增強了節(jié)能環(huán)保意識，認識到化學知識在解決能源問題中的重要性。

-學生通過學習，認識到科學發(fā)展的同時要關(guān)注環(huán)境保護，為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

4.應用與實踐：

-學生能夠?qū)⑺鶎W燃燒熱知識應用于生活實際，如分析家庭燃料的使用效率，提出節(jié)能建議。

-學生能夠理解并評價新能源技術(shù)的優(yōu)缺點，對未來的能源發(fā)展方向有自己的見解。

-學生在課后作業(yè)和練習中，能夠獨立完成相關(guān)題目，鞏固所學知識。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置

（1）課后練習題：

-完成教材第XX頁的習題1、2、3，鞏固燃燒熱的概念和計算方法。

-結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，分析并解釋燃燒過程中能量變化的原因。

（2）拓展思考題：

-查閱資料，了解目前我國新能源開發(fā)與利用的現(xiàn)狀，撰寫一篇小論文，談談你對未來能源發(fā)展的看法。

-設(shè)計一個簡單的能源轉(zhuǎn)換實驗，以小組為單位進行實踐，并記錄實驗過程和結(jié)果。

（3）實踐作業(yè)：

-觀察家庭或?qū)W校周邊的能源使用情況，分析其中可能存在的浪費現(xiàn)象，并提出改進措施。

2.作業(yè)反饋

（1）課后練習題：

-批改作業(yè)時，關(guān)注學生對燃燒熱概念的理解和計算方法的掌握程度，針對錯誤較多的題目進行集中講解。

-對學生在分析能量變化原因時的邏輯思維和表達能力給予評價，指出不足之處，給出改進建議。

（2）拓展思考題：

-對學生的小論文進行批改，關(guān)注論文的結(jié)構(gòu)、論據(jù)和觀點，提出修改意見，鼓勵學生獨立思考。

-對小組的實驗報告進行評價，關(guān)注實驗設(shè)計的合理性、實驗結(jié)果的分析以及團隊合作情況，給出指導意見。

（3）實踐作業(yè)：

-對學生的觀察報告進行批改，關(guān)注其實際操作和解決問題的能力，鼓勵學生將所學知識應用于生活實際。

-對學生提出的改進措施進行評價，討論其可行性和效果，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。板書設(shè)計①條理清楚、重點突出：

-燃燒熱概念

-定義

-計算方法

-實際應用

-能源化學電源

-原理

-分類

-應用案例

-能量轉(zhuǎn)化與節(jié)能

-燃燒過程中能量變化

-提高能源利用效率

-新能源開發(fā)

②簡潔明了：

-關(guān)鍵詞：燃燒熱、能源、化學電源、能量轉(zhuǎn)化、節(jié)能

-公式：燃燒熱計算公式

-圖表：燃燒反應能量變化示意圖

③藝術(shù)性和趣味性：

-使用不同顏色粉筆，突出重點內(nèi)容。

-繪制能量轉(zhuǎn)化示意圖，形象展示燃燒過程中的能量變化。

-設(shè)計有趣的化學電源符號，增加課堂趣味性。典型例題講解例題一：

計算題：已知某物質(zhì)A的燃燒熱為-345kJ/mol，求1mol物質(zhì)A完全燃燒時放出的熱量。

解答：由燃燒熱的定義可知，1mol物質(zhì)A完全燃燒時放出的熱量即為燃燒熱，所以放出的熱量為-345kJ。

例題二：

分析題：根據(jù)以下反應方程式，分析燃燒過程中能量的變化。

2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol

解答：這是一個典型的燃燒反應，氫氣與氧氣反應生成水，反應放熱。每摩爾氫氣燃燒放出的熱量為-571.6kJ，表示燃燒過程中能量的釋放。

例題三：

應用題：某燃料電池的化學方程式為：CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.4kJ/mol。如果該電池的效率為60%，求該電池在理論上可以提供多少電能？

解答：首先計算燃燒1molCH4放出的熱量，即燃燒熱為-890.4kJ/mol。電池效率為60%，所以理論上可提供的電能為：

890.4kJ/mol×60%=534.24kJ/mol。

例題四：

設(shè)計題：設(shè)計一個簡單的實驗，驗證燃燒反應中的能量變化。

解答：可以設(shè)計一個比較不同燃料燃燒放熱的實驗。例如，取相同質(zhì)量的可燃物（如木材和酒精），在相同條件下進行燃燒，通過測量水溫升高的程度來比較放出的熱量，從而驗證不同燃料燃燒放熱的差異。

例題五：

計算題：已知乙醇（C2H5OH）的燃燒熱為-1367kJ/mol，求1kg乙醇完全燃燒時放出的熱量。

解答：首先計算1mol乙醇的質(zhì)量，然后根據(jù)燃燒熱計算1kg乙醇燃燒放出的熱量。

1molC2H5OH的質(zhì)量=2×1