《高中化学 第一章 第二节 燃烧热能源（第1课时）课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第一章 第二节 燃烧热能源（第1课时）课件 新人教版选修4（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 化学反应与能量,第二节 燃烧热 能源,第1课时,选修4 化学反应原理,火箭发射用什么燃料？,燃烧热,实验测得在25、101kPa时，1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量。,CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H= - 890.31kJ/mol,写出上面的热化学方程式,燃烧热,一、燃烧热 什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？,1、燃烧热的定义 在25，101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。,燃烧热,CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H= -
2、890.31kJ/mol 890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热,燃烧热,研究条件： 25 ,101 kPa 反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 燃烧物的物质的量：1 mol 研究内容：放出的热量。（H0，单位kJ/mol） 在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25，101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 ：C CO2(g)、H H2O(l)、SSO2(g),.燃烧热通常可由实验测得。 .在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：,燃烧热,【练习1】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？ A. C
3、(s)O2(g)=CO(g);H=-110.5 kJ/mol B. C(s)O2(g)=CO2(g);H=-393.5 kJ/mol C. 2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol D. H2(g)O2(g)=H2O(g);H=-241.8 kJ/mol,【解析】A项 C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应
4、热也不为H2的燃烧热。,燃烧热,你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？,H2(g) O2(g)= H2O(l)；H=-285.8 kJ/mol,由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。,2研究物质燃烧热的意义 了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好 地控制反应条件，充分利用能源。,3燃烧热的有关计算,燃烧热,【例题1】在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,【解析】根据题意，
5、在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为： CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H=-890.3 kJ/mol 即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。 1000LCH4（标准状况）的物质的量为：n(CH4)= =44.6 mol 1molCH4 完全燃烧放出890.3 kJ的热量，44.6molCH4完全燃 烧放出的热量为：44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ 【答案】 CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97104 kJ。,燃烧热,【例题2】葡萄糖是人体所需能量的
6、重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为： C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)；H =-2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。,【解析】根据题意，葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ/mol 100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=0.556 mol 1 mol C6H12O6完全燃烧放出2 800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为： 0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ 【答案】100 g葡萄糖在
7、人体中完全氧化时产生1557kJ的热量。,燃烧热,【练习1】若2.6 g 乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为_.,C2H2(g)5/2 O2(g)=2CO2(g)H2O(l); H= 1300 kJ/mol,2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l); H= 2600 kJ/mol,燃烧热,【练习2】已知下列两个热化学方程式：,2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) H-571.6 kJmol-1 C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) H-2 220 kJmol-1 （1）H2的燃
8、烧热为_，C3H8的燃烧热为_ （2）2 g H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为_ （3）现有H2和C3H8的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为_,3：1,285.8 kJmol-1,2 220 kJmol-1,4725.8 kJ,燃烧热,【练习3】石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？ 请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。,不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同 C(石墨，s）+ O2(g)= CO2(g) H= -393.5 kl/mol C(金刚石，s）+ O2(g)= CO2(
9、g) H= -395.0 kl/mol 说明金刚石具有的总能量高，不稳定,燃烧热,【思考】燃烧热H与焓变H有何关系？ 焓变范围广，包括中和热、燃烧热、溶解热等，燃烧热只是焓变 的一种形式；焓变有吸热与放热之分，而燃烧只能放热 ，其H 0。,中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生 成1mol水时的反应热叫做中和热。 H(aq)+OH(aq)H2O (l) H57.3kJ/mol,燃烧热,燃烧热和中和热的区别与联系,燃烧热,思考与交流,应根据什么标准来选择燃料?,物质的燃烧热,燃料的储量,燃料的开采、运输,燃料储存的条件、价格,燃料对生态环境的影响,例：丙烷,燃烧热值高,石油中储量丰富,开
10、采容易,燃烧时污染小,储存、运输不方便,能源,二、能源,能源就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。 但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法 ：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。,节约能源的重要措施： 科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。,能源,【资料】我国能源状况,能源,能 源：能提供能量的自然资源 一级能源：来自自然界未经转化的能源。 二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。,能源
11、,能源分类,可再生 能源,不可再 生能源,风能、水能、,煤炭、石油、天然气等,常规能源,新能源,可再生能源,不可再生 能源,太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。,核能,二级能源,电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等,一级能源,能源,权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为33，与世界先进水平相差10个百分点。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为40-50。例如，1994年我国1000美元GDP耗煤2.041标吨，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成
12、了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。,【资料】P8我国能源利用率,能源,相关思考题,问题,1.燃料充分燃烧的条件是什么?,2.燃料燃烧时，若空气过量或不足，会造 成什么后果?,3.为什么固体燃料要粉碎后使用?,1.使燃料充分燃烧的措施： （1）通入充足且适量的空气； （2）固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面。,能源,讨论：下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点，请参考这些论点，并准备有关材料，简要论述你对该问题的看法。 煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为我国的社会主义建设服务。 据有人估计，我国的煤炭储量足够使用几百年。 煤的形成需经过数亿年的时间，
13、用一些就少一些，不可再生。 煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。,能源, 煤是发热量很高的固体燃料，我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，用煤作燃料合算。 煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。 煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。 可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。 煤大量开采时，会造成地面塌陷。,能源,资源蕴藏方面： 煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用，但由于煤为不可再生能源，故使用过程中应减少不必要的浪费，并提高其能量利用率，同时应加
14、快开发新能源。 开采和运输方面： 我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，这从我国的大、中、小型煤矿繁多即可说明，且一般的煤矿工人不需要多么高深的技术；但煤在大量开采时，又会造成地面塌陷；在运输方面，很不方便，需要装、卸、运等诸多环节，且开采出来的煤在贮存时便有部分变质，造成资源浪费，同时造成环境污染，这从煤矿周围的空气质量普遍不佳（尤其是粉尘）即可证明，故应大大提高清洁煤技术，使煤通过气化等手段而变得易于运输。,参考观点,能源,资源综合利用： 煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，我们国家的煤，在进行综合利用时的办法主要是煤的干馏和煤的气化、液化，但在此过程中，却有相当多的副产物不能
15、有效利用，如在炼焦过程中产生的焦炉气、煤焦油等，我们都没有很好地进行再加工，结果是既浪费了资源，又污染了环境。因此，积极开展煤的综合利用十分重要。,能源,污染环境方面： 由于煤中除了主要元素C外，还含有少量的H、S、N、O等元素，煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等，严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等，从而使环境受到严重污染，故通过清洁煤技术（如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等），大大减少燃煤对环境造成的污染，势在必行。提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。,能源,议一议1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？,答案：1.首先，因气体易扩散
16、，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。 其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。 第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。,能源,2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？,管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发
