6.2 第二课时 化学反应中能量变化的原因 燃料燃烧 学案 （含答案） 苏教版（2019） 必修 第二册

化学　必修 第二册(苏教) 第二课时　化学反应中能量变化的原因　燃料燃烧 　1．能从定性与定量、宏观与微观相结合的角度理解化学反应中的能量变化，能进行一些简单的能量变化计算。2．认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。3．能利用化学反应中的能量变化解决生产、生活中的简单问题，促进“科学态度与社会责任”核心素养的发展。 一、化学反应中能量变化的原因 1．化学反应中能量变化与化学键的关系(微观探析) (1)化学反应过程 (2)化学反应中能量变化的实质 2．化学反应中能量变化的决定因素(宏观辨识) 宏观解释 能量变化示意图 由能量变化示意图知 (1)反应吸收能量而使体系内能量升高。ΔH为正值，即ΔH>0。 (2)反应放出能量而使体系内能量降低。ΔH为负值，即ΔH<0。 二、燃料燃烧释放的能量 1．热值 (1)定义：在一定条件下单位质量的可燃物完全燃烧所放出的热。 (2)应用：热值可用于比较单位质量的燃料燃烧放出热量的多少，是燃料燃烧释放的能量的直观反映。 2．提高燃料的使用效率 (1)当今世界上使用最多的能源是化石燃料，包括：煤、石油、天然气。 (2)化石燃料存在的问题 ①煤等化石燃料的燃烧常伴随着大量烟尘、CO、SO2、氮氧化物(NOx)等有毒有害物质的排放，污染环境。 ②燃料燃烧过程中，一般只有约的能量可以实现有效转化，燃料使用效率不高。 (3)解决燃料燃烧中存在问题的研究方向 ①节约现有的能源，尤其是减少作为燃料的煤和石油的开采。 ②提高燃料的使用效率，通过化学方法将化石燃料转化为洁净燃料。 ③积极开发氢能、水能、太阳能、风能等洁净、高效的新能源。 三、氢燃料的应用前景 1．氢气的特点 (1)氢气的热值在普通燃料中是最高的。 (2)燃烧产物是水，不污染环境，是一种清洁燃料。 (3)密度小、熔点低、难液化，贮存液氢的容器要求高。 2．应用前景 (1)常用液氢作运载火箭的燃料。 (2)氢燃料混合动力有轨电车。 (3)氢燃料电池。 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)只要有化学键的断裂，一定发生化学反应。(　　) (2)断裂化学键放出能量，形成新化学键则吸收能量。(　　) (3)氢气的热值较高，是目前主要的能源。(　　) (4)我国目前使用燃料效率不高，而且引起的污染大。(　　) (5)利用太阳光催化分解水制氢是一种理想的制氢手段。(　　) (6)化石燃料在任何条件下都能充分燃烧。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 材料一　氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，世界上许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究。氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示： 材料二　华东理工大学材料科学与工程学院杨化桂教授课题组在太阳能光解水领域取得重要进展，以金属性光催化材料氮化钨为催化剂，光解水获得H2和O2，获取氢能源。 [问题探究] 1．氢气在氧气中燃烧时，化学能转化成哪些形式的能量？ 提示：氢气在氧气中燃烧时，化学能转化为热能、光能等。 2．根据氢气燃烧生成水蒸气的能量变化图判断反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是吸热反应还是放热反应？ 提示：断裂2 mol H2(g)和1 mol O2(g)中的化学键吸收的总能量为2×436 kJ＋249 kJ×2＝1370 kJ，形成2 mol H2O(g)中的化学键释放的总能量为926 kJ×2＝1852 kJ，形成生成物中化学键释放的总能量大于断裂反应物中化学键吸收的总能量，故反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是放热反应。 3．太阳能光解水的过程中，主要发生的能量转化形式是什么？ 提示：太阳能转化为化学能。 4．氢能是公认的新型清洁能源，推测氢能具有哪些优点和缺点？ 提示：氢能的优点是原料丰富，热值高；燃烧产物是水，无污染。缺点是制备氢气的能耗高，氢气的贮存和运输不方便等。 知识点一　反应热的简单计算与比较 1．计算ΔH的三种方法 (1)根 ... ...