高二化学燃烧热和能源

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上一内容,下一内容,回主目录,返回,新课标人教版化学选修,4,第一章,化学反应与能量,第二节 燃烧热 能源,1,、请描述反应热的概念，说出表示符号和单位。,2,、根据下面事实，写出热化学方程式。,实验测得在,25,、,101kPa,时，,1molCH,4,完全燃烧放出,890.31kJ,的热量。,CH,4,(g)+2O,2,(g),=CO,2,(g),+2H,2,O(l),H=-890.31kJ/mol,3,.若2.6 g 乙炔（C,2,H,2,，气态）完全燃烧生成液态水和CO,2,（g）时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为,C,2,H,2,（,g,）,5/2O,2,（,g,）,2CO,2,（,g,）,H,2,O,（,l,）,H,=,1300 kJ/mol,2C,2,H,2,（,g,）,5O,2,（,g,）,=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,=,2600 kJ/mol,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？,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：,在,25,、,101kPa,时,1mol,纯物质,完全燃烧,生成,稳定的氧化物,时所,放出,的,热量,。,为什么指定温度和压强,?,生成物不能继续燃烧,C-CO,2,（,g,）,S,SO,2,（,g,）,H,H,2,O,（,l,）,单位,:kJ/mol,限定燃料的物质的量,2C,8,H,18,（,l,）,+25O,2,(g)=16CO,2,+18H,2,O(l)H=,11036KJ/mol,思考,:,C,8,H,18,的燃烧热是多少,?,H=,5518KJ/mol,1mol,C,8,H,18,燃烧时放出了多少热,?,5518KJ,25,、,101kPa,1mol,纯物质,完全燃烧,稳定的化合物,CH,4,(g)+2O,2,(g),=CO,2,(g),+2H,2,O(l),H=-890.31kJ/mol,890.31kJ/mol,就是甲烷的燃烧热,在未有特别说明的情况下，外界压强一般指,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,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。（,H,0,，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,3,.表示的意义：,如,:CH,4,的燃烧热为,890.3KJ/mol.,含义,:,在,101KPa,时,1molCH,4,完全燃烧时,放出,890.3KJ,的热量,.,4,.表示燃烧热的热化学方程式的书写：,应,以,1mol,物质的标准,来配平其余物质的化学计量数,(,常出现分数,),5,.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量,Q,放,=n,(,可燃物,),H,CH,4,（,g,）,+2O,2,（,g,）,=CO,2,（,g,）,+2H,2,O,（,g,）,H=,890.31KJ/mol,如,:,C CO,2,(g),、,H H,2,O,（,l,）、,S SO,3,（,g,）,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,（,s,）,O,2,（,g,）,=CO(g);,H,=110.5 kJ/mol,B.C,（,s,）,O,2,（,g,）,=CO,2,(g);,H,=,393.5 kJ/mol,C.2H,2,(g),O,2,(g)=2H,2,O(l);,H,=,571.6 kJ/mol,D.H,2,(g),O,2,(g)=H,2,O(g);,H,=,241.8 kJ/mol,解析,:,A,项,C,（,s,）燃烧未生成稳定氧化物,CO,2,(g),，故其反应热不能叫燃烧热；,B,项符合燃烧热的定义,；,C,项,H,2,虽然转变成了稳定的氧化物,H,2,O,（,l,），但由于其反应热表示的是,2 mol H,2,完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；,D,项,参加燃烧的,H,2,虽然是,1 mol,，但其生成,H,2,O,（,g,），而不是,H,2,O,（,l,），故它的反应热也不为,H,2,的燃烧热。,你能根据题中信息写出表示,H,2,燃烧热的热化学方程式吗？,H,2,（,g,）,O,2,（,g,）,=H,2,O,（,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。,二、燃烧热的计算及应用,例题,1.,在,101 kPa,时，,1 mol CH,4,完全燃烧生成,CO,2,和液态,H,2,O,，放出,890.3 kJ,的热量，,CH,4,的燃烧热为多少？,1000 L CH,4,（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？,解析：根据题意，在,101 kPa,时，,1 mol CH,4,完全燃烧的热化学方程式为：,CH,4,（,g,）,2O,2,（,g,）,=CO,2,（,g,）,2H,2,O,（,l,）,H,=,890.3 kJ/mol,即,CH,4,的燃烧热为,890.3 kJ/mol,。,1 000 L CH,4,（标准状况）的物质的量为：,n,(CH,4,)=44.6 mol,1 mol CH,4,完全燃烧放出,890.3 kJ,的热量，,44.6 mol CH,4,完全燃烧放出的热量为：,44.6 mol890.3 kJ/mol=3.9710,4,kJ,答案：,CH,4,的燃烧热为,890.3 kJ/mol,，,1 000 L CH,4,（标准状况）完全燃烧产生的热量为,3.9710,4,kJ,。,2.,葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：,C,6,H,12,O,6,（,s,）,6O,2,（,g,）,=6CO,2,（,g,）,6H,2,O,（,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,(C,6,H,12,O,6,)=0.556 mol,1 mol C,6,H,12,O,6,完全燃烧放出,2 800 kJ,的热量，,0.556 mol C,6,H,12,O,6,完全燃烧放出的热量为：,0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ,答案：,100 g,葡萄糖在人体中完全氧化时产生,1 557 kJ,的热量。,讨论,能否根据式子,1/2CH,4,(g)+O,2,(g),=1/2CO,2,(g),+H,2,O(l),H=-445.15kJ/mol,认为甲烷的燃烧热是,445.15kJ/mol,？,不能,根据你对燃烧热的理解，参照课本表,1-1,数据，任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。,名称,化学式,H/kJ/mol,名称,化学式,H/kJ/mol,石墨,C(s),-393.5,乙烷,C,2,H,6,(g),-1559.8,金刚石,C(s),-395.0,乙烯,C,2,H,4,(g),-1411.0,氢气,H,2,(g),-285.8,乙炔,C,2,H,2,(g),-1299.6,一氧化碳,CO(g),-283.0,乙醇,C,2,H,5,OH(l),-1366.8,甲烷,CH,4,(g),-890.31,丙烷,C,3,H,8,(g),-2219.9,甲醇,CH,3,OH(l),-726.51,苯,C,6,H,6,(l),-3267.5,燃烧热与中和热的区别与联系,相,同,点,燃烧热,中和热,能量变化,放热反应,H,H0,单位,kj/mol,不,同,点,反应物的量,1mol,可燃物,可能是,1mol,也可以是,0.5mol(,不限,),生成物的量,不限量,H,2,O 1mol,反应热,的含义,1mol,反应物完全燃烧时放出的热量,;,不同的物质燃烧热不同,酸碱中和生成,1molH,2,O,时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为,57.3kj/mol,三,、,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。,1,、能源就是能提供,自然资源，包括,等。,2,、我国目前使用的主要能源是,，是能不,。,3,、,能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，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,3.,解决能源的办法是,，即开发,和节约,，提高能源的,。,4.,现在探索开发的新能源有,等，,新能源的主要优势是,。,能量,化石燃料,(,煤、石油、天然气,),、阳光、生物能、风能、地热能、海洋,(,潮汐,),能,化石燃料,再生,开源节流,新的能源,现有能源,利用率,太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能,资源丰富，可以再生，污染少,讨论下列问题：,1,、能源、一级能源、二级能源,例,:,下列属于一级能源的是：,属于二级能源的是：,A,风能,B,电能,C,氢能,D,阳光,E,天然气,A D E,B C,能 源：,能提供能量的资源,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。,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。,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，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。,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,SO,2,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。,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