化学：12《中和热___燃烧热__能源》课件(人教版选修4)

1、第一章 化学反应与能量中和热中和热 燃烧热燃烧热 能源能源1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳稳定的化合物定的化合物时所时所放出放出的的热量热量。为什么指定温为什么指定温度和压强度和压强? ?限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量C C8 8H H1818的燃烧热是多少的燃烧热是多少? ? C C8 8H H1818燃烧时放出了多少热燃烧时放出了多少热? ? A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/mol

2、C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/mol你能根据题中信息写出表示你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？燃烧热的热化学方程式吗？2. 2.燃烧热的热化学方程式燃烧热的热化学方程式表表示的意义：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

3、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CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol【例【例1】 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 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】根据题意，在【解】根据题意，在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全完全燃烧的热化学方程式为：燃烧的热化学方程式为：CHCH4 4(g)(g

4、)2O2O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g)(g) 2H2H2 2O(l) H=O(l) H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol。 1000 L CH1000 L CH4 4 ( (标准状况标准状况) )的物质的量为：的物质的量为： n(CHn(CH4 4)=V(CH)=V(CH4 4)/Vm=1000L/22.4L)/Vm=1000L/22.4Lmolmol-1-1 = = 44.6mol44.6mol 1mol CH 1mol CH4 4 完全燃烧放出完全燃烧放出890kJ890kJ的热量，的热量，4

5、4.6 44.6 molCHmolCH4 4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol44.6 mol890 kJ890 kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ 答：答：CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol，1000 L 1000 L CHCH4 4( (标准状况标准状况) )完全燃烧产生的热量为完全燃烧产生的热量为 3.973.9710104 4kJkJ。【例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：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2800kJmol葡萄糖在人体组

6、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100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100 g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2800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g

7、)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH HH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H2 2、已知热化学方程式：、

8、已知热化学方程式：则氢气的燃烧热则氢气的燃烧热H H为：为：-285.8 kJ/mol1 1、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.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moLB.1moL碳和碳和2moL2moL碳碳C.1moLC.1moL乙炔和乙炔和2moL2moL碳碳 D.D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素B课课 堂堂 练练 习习3 3、下列热化学方程式中、下列热化学方程式中H H的值能表示可燃物的值能表示可燃物的燃烧热的是的燃烧热的是2( )( )( )4( )2( )2( )2( )2( )2( )2( )( )2( )2( ):2184.6/:22;802

9、.3/:22;571.6/1:;283/2ggggggggglgggA HClHClHkJ molB CHOCOH OHkJ molCHOH OHkJ molD COOCOHkJ mol；D课课 堂堂 练练 习习4 4、下列关于热化学反应的描述中正确的是、下列关于热化学反应的描述中正确的是A A、HClHCl和和NaOHNaOH反应的中和热反应的中和热H=-57.3KJ/molH=-57.3KJ/mol，则，则H H2 2SOSO4 4和和Ca(OH)Ca(OH)2 2反应的中和热反应的中和热H=2H=2（-57.3-57.3）KJ/molKJ/molB B、COCO(g(g) )的燃烧热是的

10、燃烧热是283KJ/mol283KJ/mol，则，则2CO2CO2(g)2(g)=2CO=2CO(g)(g)+O+O2(g)2(g)反反应的应的H=+2H=+2283KJ/mol283KJ/molC C、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D D、1mol1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热是甲烷的燃烧热B课课 堂堂 练练 习习实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热的测定反应热的测定中和热中和热 1. 定义：在定义：在稀稀溶液中，酸和碱发生中和反应溶液中，酸和碱发生中和反应生成生成1mo

11、lH2O(l),这时的这时的反应热反应热叫做中和热。叫做中和热。 2. 单位单位: KJ/mol4.注意：注意： 必须是必须是稀稀溶液溶液,稀溶液是指溶于大量水的离稀溶液是指溶于大量水的离子。子。 （强）酸和（强）碱反应（强）酸和（强）碱反应 标准标准:生成生成1molH2O(l)放出的热量放出的热量. 3.表示：表示：H (aq)+OH (aq)=H2O(l);H=57.3KJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/mol KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/molBa(OH)2(aq)+

12、2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l); H=114.6KJ/mol例：已知例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。求下列中和反应中放出的热量。（1）用）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。的热量。（2）用）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出反应，放出_kJ的热量。的热量。28.65229.25.(1)强酸、强碱的稀溶液：强酸、强碱的稀溶液： H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l); H=-57.3 kJ/mol（3

13、）若反应过程中）若反应过程中有其他物质生成有其他物质生成（沉淀、（沉淀、难电离物质等），难电离物质等），这部分反应热不属于中和热这部分反应热不属于中和热(2)有有弱酸（或弱碱）弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一参加中和反应，中和热一般般低于低于57.3 kJ/mol，因为电离吸热。，因为电离吸热。 实验目的实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热测定强酸与强碱反应的反应热学习重点学习重点 中和反应反应热的测定原理中和反应反应热的测定原理 和方法和方法。实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（100 mL100 mL） 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL50

14、mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液实验步骤：实验步骤：P4-5并回答问题并回答问题1.1.中和热的测定中和热的测定大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？你有何更好的建议？ 2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗温度计上的酸为何要

15、用水冲洗干净？冲洗 后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答案：答案：1.1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。结果更准确。2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散

16、失，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。差。实验中实验数据怎样处理？实验中实验数据怎样处理？怎样计算本实验的中和热怎样计算本实验的中和热 实验原理实验原理: Q=mct Q : 中和反应放出的热量中和反应放出的热量 m: 反应混合液的质量反应混合液的质量 c: 混合液的比热容混合液的比热容 常用常用4.18J(g) t: 反应前后的温度差反应前后的温度差讨论下列问题讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把5

17、0 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？么？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测溶液，所测中和热中和热的数值是否约为本的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和

18、反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。者结果相同）。练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：出的热量可计算中和热。回答下列问题

19、：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）。）。（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相相等等”“

20、”“不相等不相等”），简述理），简述理由：由： 。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均。（均填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中减少实验过程中的热量损失的热量损失偏小不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放所放出的能量，与酸碱

21、的用量无关出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小偏小偏小 1 1、能源就是能提供、能源就是能提供 自然资源，包括自然资源，包括 等。等。2 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 ，是能不，是能不 。3 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开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，可以用来发和利用情况，可以用来衡量衡量一个国家或地区的经济发一个国家或地区的经济发展和科学技术水平展和科学技术水平3.3.解决能源的办法是解决能源的办法是 ，即开发，即开发 和节约和节约 ，提高能源的，提高能源的 。4.4.现在探索开发的新能源有现在探索开发的新能源有 等，

22、等，新能源的主要优势是新能源的主要优势是 。能量能量 化石燃料化石燃料( (煤、石油、天然气煤、石油、天然气) ) 、阳光、生物能、阳光、生物能、风能、地热能、海洋风能、地热能、海洋( (潮汐潮汐) )能能 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、生物能太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能 资源丰富，可以再生，污染少资源丰富，可以再生，污染少 三、能源讨论下列问题：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 例例: :下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是：

23、 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：源：能提供能量的资源能提供能量的资源一级能源：一级能源：来自自然界来自自然界未经转化未经转化的能源。的能源。二级能源：二级能源：一级能源一级能源经过转化经过转化得到的能源形式。得到的能源形式。阅读P9科学视野找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳、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？和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C

24、（s）O2（g）=CO(g) H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g) H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol随堂随堂练习练习B2、酸雨危害可包括、酸雨危害可包括( )对人体的直接危害对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致引起肺部疾病而使人致死死,引起河流引起河流,湖泊的水体酸化湖泊的水体酸化,严重影响水生严重影响水生动植物的生长动植物的生长,破坏土壤破坏土壤,植被植被,森林森林 腐蚀腐蚀金属金属,油漆油漆,皮革皮革,纺织品及建筑材料等纺织品及建筑材料等,渗入渗入地下地下,可能引起地下水酸化可能引起地下水酸化.A. B. C. D.D3、1998年