第二章+微項目+研究車用燃料-利用化學反應解決實際問題 （第一課時） 導學案 高一下學期化學魯科版（2019）必修第二冊

郫都區(qū)第四中學化學教研組研究車用燃料——利用化學反應解決實際問題（第一課時）學習目標：1、通過實驗感知不同燃料燃燒熱值，能從物質(zhì)及能量的角度評價燃料的使用價值，嘗試選擇、優(yōu)化車用燃料，建立化學反應中化學變化與能量變化的關聯(lián)。通過實驗模擬汽車尾氣中有害物質(zhì)的產(chǎn)生，深度思考尾氣處理的方式，體會化工生產(chǎn)中反應條件的選擇問題，初步形成利用化學反應中的物質(zhì)變化和能量變化指導生產(chǎn)實踐的基本思路。3、通過設計原電池裝置讓小車動起來，體會化學電源對提高生活質(zhì)量的重要意義，強化綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展意識。學習過程：課前案溫故知新活動形式活動過程與結果自主學習獨立完成一：化學反應中能量變化的本質(zhì)是什么？并畫出甲烷燃燒過程中的能量變化圖。已知：1mol甲烷共價鍵斷裂需要吸收1656KJ能量，1mol氧氣共價鍵斷裂需要吸收994KJ能量，形成二氧化碳和水放出3458KJ能量。三：請標出右圖中銅鋅原電池中的正負極，并填寫下列問題。負極：___________________________________________________;正極：___________________________________________________；總反應方程式：___________________________________________________；電子導體中電子移動方向：________________________；離子導體中離子移動方向：________________________。構成原電池的基本要素：__________________________________________________________________________________________________________課中案活動元一實驗感知燃料選擇(16min)活動時間活動形式活動過程與結果1min3min4min3min5min觀看了解獨立思考完成學案小組合作完成實驗討論交流完成學案觀看思考閱讀資料討論交流微課：化學反應可以做什么？庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在汽缸會發(fā)生反應C7H16(g)＋11O2(g)7CO2(g)＋8H2O(g)。(1)試從化學鍵的角度計算1mol庚烷燃燒產(chǎn)生CO2和水蒸氣所釋放的能量。則：1mol庚烷燃燒產(chǎn)生CO2和水蒸氣所釋放能量為E(2）試用能量變化圖像表示庚烷燃燒釋放能量過程:E【實驗一】根據(jù)提供的材料進行實驗：實驗材料：焦炭，木材，酒精，丁烷打火機，坩堝鉗，石棉網(wǎng)實驗操作：將以下物質(zhì)點燃，比較物質(zhì)燃燒的難易程度，同時使用溫度傳感器依次測量木材，酒精，丁烷火焰外焰的溫度，記錄實驗數(shù)據(jù)。圖2-4-3中適合作為車用燃料的是_______________?！舅伎肌繌幕瘜W反應中能量變化的角度分析，選擇車用燃料時主要應考慮哪些因素？同時，請結合資料卡片，還需要考慮哪些問題？【微課】汽油在空氣中的燃燒【資料卡片】燃料化學式燃點（℃）熱值（1000千焦/千克）價格（每噸）木材(C6H10O5)n290126000酒精C2H6O7530.26775丁烷C4H1028745.63600汽油C7H16427474029焦炭主要成分C450-650302000根據(jù)所給熱值數(shù)據(jù)結合自己的實驗，預測汽油燃燒火焰的溫度問題1：實驗測得數(shù)據(jù)和預測數(shù)據(jù)一致嗎？問題2:傳感器探頭上黑色物質(zhì)是什么？對溫度傳感器測量溫度有什么影響？問題3：根據(jù)汽油燃燒的現(xiàn)象說明了汽油燃燒過程中有哪些問題？推測汽車尾氣中的含碳污染物。問題4：根據(jù)資料顯示乙醇的價格比汽油高且熱值低，為什么還要推廣乙醇汽油的使用？活動元二深度思考尾氣處理(12min)活動時間活動形式活動過程與結果5min4min3min合作實驗交流討論完成學案閱讀教材完成學案思考交流【資料卡片】汽油汽車電火花點火:利用火花塞兩電極間電弧放電原理點火。實驗二：模擬汽車內(nèi)缸點火裝置器材：電弧式打火機，淀粉碘化鉀試紙，蒸餾水實驗操作：用蒸餾水將淀粉碘化鉀試紙濕潤，將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在打火機上方，進行點火，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象：_________________________________________________實驗結論：_________________________________________________【閱讀教材66頁】(1)尾氣成分：汽車尾氣中含有150～200種化合物，主要對環(huán)境不利的成分為、、、、、______以及微量的醛、酚、過氧化物等。(2)主要污染物來源：一氧化碳來自，NOx來自，二氧化硫來自于，碳氫化合物來自燃料未燃燒或未完全燃燒的燃油、潤滑油及其產(chǎn)物等?！緫谩科囄矚馓幚矸桨福浩囄矚馓幚砑磳⒂卸練怏w變成無毒氣體，排放到大氣中，如將CO轉化為，將NOx轉化為，減少對大氣環(huán)境的污染。從氧化還原反應的角度分析，尾氣處理中CO是劑，NOx是劑。寫出CO和NO反應的化學反應方程式：________________________________【思考】汽車尾氣的CO具有還原性，NO具有氧化性，兩者可以發(fā)生反應（吉布斯自由能為-688.46KJ/mol，吉布斯自由能小于0，反應可以自發(fā)進行）但是為什么尾氣中還存在這兩種物質(zhì)呢？可能的原因有哪些？活動元三：實驗探究綠色出行(12min)活動時間活動形式活動過程與結果10min合作實驗分享交流畫出設計的裝置簡圖目的：根據(jù)原電池工作原理，利用已有的實驗用品，設計一套電池裝置，讓小車動起