人教选修4第一章第二节燃烧热 能源课件

1、2 0 2 1 年 9 月 2 7 日 星 期 一第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量燃烧热、中和热、溶解热都属于特殊条件下燃烧热、中和热、溶解热都属于特殊条件下的反应热的反应热 燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈的氧化还原反应，同时伴有发光和放的氧化还原反应，同时伴有发光和放热的现象。热的现象。所有的燃烧反应都是放热反应所有的燃烧反应都是放热反应 一、燃烧热一、燃烧热1. 1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 25 101kPa 25 101kPa时时,1mol,1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定化稳定化合物合物时所放出的时所放出的热量热量。为

2、什么指定温为什么指定温度和压强度和压强? ? 生成物不能生成物不能继续燃烧继续燃烧 一般指：一般指：C - COC - CO2 2 （g g）N NON NO2 2 （g g）S SOS SO2 2 （g g）H HH H2 2O O（l l）单位单位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量C C8 8H H1818的燃烧热为多少的燃烧热为多少? ? （1 1）条件：）条件： 25 25 、 101KPa101KPa； （3 3）生成的物质一定要稳定）生成的物质一定要稳定 a a、状态要稳定；、状态要稳定； b b、要完全燃烧（生成物不能再燃烧）、要完全燃烧（生成物

3、不能再燃烧）。注意：注意：（2 2）燃烧的物质一定为）燃烧的物质一定为1mol1mol；例：语言表述例：语言表述CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol 符号表示符号表示H= -890.3 kJ/mol例：语言表述例：语言表述H2的燃烧热为的燃烧热为285.8 kJ/mol 符号表示符号表示H= -285.8 kJ/mol对比下列燃烧热的表达方法，从中你可获对比下列燃烧热的表达方法，从中你可获得哪些提示？得哪些提示？燃烧热是反应热的一种。由于燃烧是放热反应，故燃烧热是反应热的一种。由于燃烧是放热反应，故文字表达使用文字表达使用“正值正值”,但用但用H表示时必须注明表示时必须注明“-”

4、2. 2.表示的意义：表示的意义： 如如: CH: CH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含义含义: : 在在101KPa101KPa时时, 1molCH, 1molCH4 4完全燃烧时完全燃烧时, ,放出放出890.3KJ890.3KJ的热量的热量. . 3. 3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写： 4. 4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量一定量可燃物完全燃烧时放出的热量燃烧热燃烧热CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相

5、相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热反应放热反应HHH0 , H0 , 单位单位 kJ/molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限) )生成物的量生成物的量不限量不限量H H2 2O 1molO 1mol反应热反应热的含义的含义 1mol 1mol反应物完全燃反应物完全燃烧时放出的热量烧时放出的热量; ;不不同的物质燃烧热不同的物质燃烧热不同同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的热时放出的热量量, ,强酸强碱间的中和强酸强碱间的

6、中和反应中和热大致相同反应中和热大致相同, ,均约为均约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol【例例1 1】 在在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全燃烧生成完全燃烧生成COCO2 2和和液态液态H H2 2O O，放出，放出 890 kJ890 kJ的热量，的热量，CHCH4 4 的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？ 1000 L CH1000 L CH4 4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？2、有关燃烧热的计算、有关燃烧热的计算【解解】1000L CH4（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：1

7、mol CH4完全燃烧放出完全燃烧放出890.3kJ的热量，的热量，44.6 molCH4完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6mol890.3kJmol3.97104kJ【例例2】 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之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：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 kJmol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它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。计算燃烧的热化学方程式相同。计算 100 g葡萄糖葡萄糖在人体中完全氧化时所产生

8、的热量在人体中完全氧化时所产生的热量。 【解解】根据题意葡萄糖的燃烧热为根据题意葡萄糖的燃烧热为2800kJmol。 100 g葡萄糖的物质的量为：葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 )=100g/180gmol-1=0.556mol1mol C6H12O6完全燃烧放出完全燃烧放出 2 800 kJ的热量，的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：Q=0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答：答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。的

9、热量。2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。1 1、已知：、已知：2 2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？、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。请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答答:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同, ,因为石墨与金刚石的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同, ,共具有的能共具有的能量也不相同量也不相同C(C(石墨石墨s

10、 s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 kl/molg) H= -393.5 kl/molC(C(金刚石金刚石s s）+ O2+ O2（g g）= CO2= CO2（g) H= -395.0 kl/molg) H= -395.0 kl/mol说明说明金刚石具有的总能量高，不稳定金刚石具有的总能量高，不稳定练 习3.下列各组物质的燃烧热相等的是下列各组物质的燃烧热相等的是：（：（ ）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moL碳和碳和2moL碳碳C.1moL乙炔和乙炔和2moL碳碳 D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

11、； = -285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/molH4.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：则氢气的燃烧热为：285.8 kJ/mol练习 燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响等各方面综件、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。合考虑。思考与交流思考与交流选择燃料的标准是什么选择燃料的标准是什么?煤作为

12、燃料的利弊煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施提高煤燃烧效率的措施有哪些有哪些?二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然资源能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。柴草等。1、按开发与利用状况分、按开发与利用状况分 常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被称为常规能源。称为常规能源。 如：煤、石油、天然气、水能等。如：煤、石油、天然气、水能等。新能源：近几十年才开始被利用或正在研究新能源：近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被称为

13、新能源。使用的能源被称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。地热能、波浪能、潮汐能等。在讨论能源问题时，主要指的是在讨论能源问题时，主要指的是常规能源常规能源2、按属性分、按属性分可再生能源：可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海主要包括太阳能、风

14、能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。洋能等。不可再生能源：不可再生能源：经过千百万年形成的、短期内经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。无法恢复的能源，称之为不可再生能源。如：煤炭、石油、天然气等。如：煤炭、石油、天然气等。3、按转换传递过程分、按转换传递过程分一级能源：一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。一级能源。如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。二级能源，二级能源，需依靠其它能源的能量

15、间接制取的能源称为需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。二级能源。如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤如：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。油、柴油、液化石油气、沼气能等。 绿色能源绿色能源是可再生能源是可再生能源, 这些能源消耗这些能源消耗之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。地热能、氢能等。1 1、选择燃料的标准是什么、选择燃料的标准是什么? ?燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条燃烧热、燃料的

16、储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。综合考虑。2 2、煤作为燃料的利弊、煤作为燃料的利弊? ?提高煤燃烧效率的提高煤燃烧效率的措施有哪些措施有哪些? ?(1)(1)通入充足且适量的空气；通入充足且适量的空气；(2)(2)固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面。料与空气的接触面。思考与交流思考与交流 1能源就是能提供能源就是能提供 的自然资源，的自然资源， 包括包括 等。等。 2.我国目前使用的主要能源是我国目前使用的主要能源是 ，是不，是不能能 。 3.解决能源的办法是解决能源的办

17、法是 ，即开发，即开发 和和节约节约 ，提高能源的，提高能源的 。 4.现在探索开发的新能源有现在探索开发的新能源有 等，等， 新能源的主要优势是新能源的主要优势是 。能量能量 化石燃料（煤、石油、天然气）化石燃料（煤、石油、天然气） 、阳光、生物能、阳光、生物能、风能、地热能、海洋（潮汐）能风能、地热能、海洋（潮汐）能 化石燃料化石燃料 再生再生 开源节流开源节流 新的能源新的能源 现有能源现有能源 利用率利用率 太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物质能太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物质能 资源丰富，可以再生，污染少资源丰富，可以再生，污染少 能源问题能源问题阅读课文，讨论下

18、列问题：阅读课文，讨论下列问题：1 1、能源、一级能源、二级能源、能源、一级能源、二级能源下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是： 属于二级能源的是：属于二级能源的是： A A 风能风能 B B电能电能 C C 氢能氢能 D D 阳光阳光 E E 天然气天然气 A D EA D EB CB C能能 源：能提供能量的自然资源源：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。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二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。2 2、我国的能源状况如何？、我国的能源状况如何？（1 1）目前使用的主要）目前使用的主要能源

19、是何种能源？能源是何种能源？（2 2）我国的能源储量。）我国的能源储量。（3 3）我国的人均能源拥有量。）我国的人均能源拥有量。（4 4）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。3 3、了解了我国的能源利用率，你有何感想？、了解了我国的能源利用率，你有何感想？煤煤76.2%76.2%石油石油16.6%16.6%天然气天然气2.1%2.1%水电水电5.1%5.1%能源问题能源问题议一议议一议1.城市家用燃料使用气体燃料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？比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？答案：答案：1.首先，因气体易扩散，故

20、气体燃料与空气混合首先，因气体易扩散，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。量利用率。其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易其次，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。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（大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘，造成大气污）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。议一议议

21、一议2.推广使用天然气（相对于管推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？展方向？ 管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居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。变成由数家煤气厂排放而已。液化气是发

22、热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。讨论：讨论：下面列出的是有关煤作燃料利弊问题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。有关材料，简要论述

23、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。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。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，不煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生。可再生。 煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，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。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

24、算。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。输不方便。煤直接燃烧时产生煤直接燃烧时产生SO2SO2等有毒气体和烟尘，对等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。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。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。煤大量开采时，会造成地面塌陷。参考观点：资源蕴藏方面资源蕴藏方

25、面：煤是我国储量最多的能源资源，：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。利用率，同时应加快开发新能源。开采和运输方面：开采和运输方面：我国煤炭资源相对比较集中，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，又会造成地高深的技术；但煤在大量开采时，又会

26、造成地面塌陷；在运输方面，很不方便，需装、卸、面塌陷；在运输方面，很不方便，需装、卸、运等诸多环节，且开采出来的煤在贮存时便有运等诸多环节，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，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。煤通过气化等手段而变得易于运输。练习练习 1.下列反应既属于氧化还原反应下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热又是吸热反应的是反应的是( ) A.铝片与稀盐酸的

27、反应铝片与稀盐酸的反应. B.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应. C.灼热的碳与灼热的碳与CO2的反应的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应C 2.下列燃料中下列燃料中,不属于化石燃料的是不属于化石燃料的是( ) A.煤煤 B.石油石油 C.天然气天然气 D.水煤气水煤气D 3.我国发射的我国发射的“神舟五号神舟五号”载人飞船的燃料是铝载人飞船的燃料是铝粉与高氯酸铵的混合物。点燃时，铝粉氧化放热粉与高氯酸铵的混合物。点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应引发高氯酸铵反应2NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+O2；H0。关于。关于该反应叙述不正确的是该反应叙述不正确的是 （ ） A该反应属于分