化学必修四第二节_燃烧热__能源

1、 第一章化学反应与能量第一章化学反应与能量第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源 【教学目标教学目标】1. 理解燃烧热的概念，理解燃烧热的概念， 掌握有关燃烧热的计算。掌握有关燃烧热的计算。2.理解能源的概念并明确能源的范畴。理解能源的概念并明确能源的范畴。【教学重点、难点教学重点、难点】燃烧热的概念及有关计算。燃烧热的概念及有关计算。【复习回顾复习回顾】请说明下列热化学方程式中，请说明下列热化学方程式中，H的涵义。的涵义。1)2) H+(aq)+OH-(aq) = H2O(1) H = - 57.3kJmol3) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H484kJmol-1【新课学

2、习新课学习】一、燃烧热一、燃烧热 1、定义：、定义： 在在101 kPa101 kPa时，时， 1 mol 物质物质完全燃烧完全燃烧 生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时时 所放出的热量，所放出的热量， 叫做该物质的燃烧热。叫做该物质的燃烧热。 注意：注意：(1)条件：条件： (2)可燃物的用量：可燃物的用量： (3)生成稳定的氧化物：生成稳定的氧化物： 如如:C 完全燃烧应生成完全燃烧应生成 ， S生成生成 , 对于对于H2，若在，若在25时时， H2燃烧生成燃烧生成 。 (4)单位：单位： (5)书写燃烧热的热化学方程式时，书写燃烧热的热化学方程式时， 以以 可燃物为配平标准，其余可出现可燃

3、物为配平标准，其余可出现分数。分数。101 101 kPakPa1 mol COCO2 2(g)(g)SOSO2 2 （g g）H H2 2O O（l l）kJ/molkJ/mol1 mol 燃烧热和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HH0 , 单位 kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物不限生成物的量不限量1mol H2O反应热的含义1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同稀酸稀碱中和生成1molH2O时放出的热量,不同的反应物的中和热大致相同【练习练习1】 25时，时，H2的燃烧热为的燃烧热为285.8 kJ / mol所表示所表示的含

4、义是？的含义是？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表示时必须注明符表示时必须注明符号号【练习练习2】分析以下几个热化学方程式，表示分析以下几个热化学方程式，

5、表示25时时燃烧热的是（燃烧热的是（ ） A.C（s）O2（g）=CO(g); H= -110.5 kJ/mol B.C（s）O2（g）=CO2(g); H=-393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol D.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g);H=-241.8 kJ/molE. H2(g)1/2O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJ/molBE2.有关燃烧热的计算有关燃烧热的计算【例例1】已知下列两个热化学方程式：已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) H-571.6 kJmol-1C3H8(

6、g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) H-2 220 kJmol-1（1）H2的燃烧热为的燃烧热为_，C3H8的燃烧热的燃烧热H为为_ （2）2gH2和和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧组成的混合气体完全燃烧放出的热量为放出的热量为_ （3）现有）现有H2和和C3H8的混合气体的混合气体5 mol，完全燃烧，完全燃烧时放出热量时放出热量3847 kJ，则混合气体中，则混合气体中H2和和C3H8的的体积比为体积比为_3：1285.8 kJmol-1 - 2 220 kJmol-1 4725.8 kJ 【例例2】一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出一定质量的无水乙醇完全燃烧时

7、放出的热量为的热量为Q，它生成的，它生成的CO2用过量饱和石灰用过量饱和石灰水完全吸收可得水完全吸收可得100gCaCO3沉淀。则完全沉淀。则完全燃烧燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是（无水乙醇时放出的热量是（ ） A. 0.5Q B. Q C. 2Q D. 5QC在在36 g 碳不完全燃烧所得气体中，碳不完全燃烧所得气体中，CO占占1/3体积，体积，CO2占占2/3体积，且体积，且C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) H = 110.5 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H = 283 kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是与这些碳完全燃烧相比

8、，损失的热量是A172.5 kJ B 1149 kJ C283kJ D 517.5 kJC已知反应：已知反应： 2C(s)O2(g)2CO(g) H221 kJmol 稀溶液中，稀溶液中，H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJmol下列结论正确的是下列结论正确的是A碳的燃烧热大于碳的燃烧热大于110.5 kJmolB的反应热为的反应热为221 kJmolC稀硫酸与稀稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为溶液反应的中和热为 57.3 kJmolD稀醋酸与稀稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成溶液反应生成1 mol水，放水，放出出57.3 kJ 热量热量AC一一些些物物质质的的燃燃烧烧热热名

9、称名称化学式化学式H/H/（kJkJmolmol-1-1）石墨石墨C(s)C(s)-393.5-393.5金刚石金刚石C(s)C(s)-395.0-395.0一氧化碳一氧化碳CO(g)CO(g)-283.0-283.0甲烷甲烷CHCH4 4(g)(g)-890.3-890.3甲醇甲醇CHCH3 3OH(l)OH(l)-726.5-726.5由表分析，由表分析， 是一种比较理想的燃料。是一种比较理想的燃料。你认为应根据什么标准来选择燃料？你认为应根据什么标准来选择燃料？试简述理想燃料应具备哪些优点？试简述理想燃料应具备哪些优点？ 可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、可从物质的燃烧热、燃料的

10、储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。 3、研究燃烧热的意义、研究燃烧热的意义思考与交流思考与交流 应根据什么标准来选择燃料应根据什么标准来选择燃料? ?物质的燃烧热物质的燃烧热 燃料的储量燃料的储量 燃料的开采、运输燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响燃料对生态环境的影响 例：丙烷例：丙烷燃烧热值高燃烧热值高石油中储量丰富石油中储量丰富开采容易开采容易燃烧时污染小燃烧时污染小储存、运输不方便储存、运输不方便二、能源二、能源 能源就是能提供能量的资源。能源就是能提供能量的资源。二、能源二、能源

11、 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。科学视野科学视野人类利用能源的三个阶段人类利用能源的三个阶段1 1、柴草时期：、柴草时期：以树枝杂草为主要能源以树枝杂草为主要能源2 2、化石能源时期：、化石能源时期：以煤、石油、天然以煤、石油、天然气为主要能源气为主要能源3 3、多能源结构时期：、多能源结构时期：可再生能源、清可再生能源、清洁能源洁能源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

12、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

13、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。

14、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

15、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。温泉温泉 (3535水温水温45) 45) 西藏西藏地区众多。特殊的有温泉瀑布，地区众多。特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔如昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔34003400米。水温米。水温37.537.5，流量，流量17.417.4升升/ /秒，落差秒，落差8 8米。米。 热泉（热泉（45水温低于水温低于沸点）沸点） 西藏地区热泉众多。西藏地区热泉众多。如那曲地那水热区，泉区海如那曲地那水热区，泉区海拔拔47504750米。主泉口水温米。主泉口水温79.579.5。流量。流量3.543

16、.54升升/ /秒。秒。 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 C2、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（ ）A.电能是二级能源电能是二级能源B.水力是二级能源水力是二级能源C.天然气是一级能源天然气是一级能源D.水煤气是一种高效而没有污染的一级能源水煤气是一种高效而没有污染的一级能源E.氢气是一种高效而没有污染的二级能源氢气是一种高效而没有污染的二级能源A C E能源能源按转换过程分按转换过程分按利用历史分按利用历史分按性质分

17、按性质分可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源风能、水能、风能、水能、煤炭、石油、天然气等煤炭、石油、天然气等常规常规能源能源新能源新能源可再生能源可再生能源不可再生能源不可再生能源太阳能、太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。核能核能一级一级能源能源二级二级能源能源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等液化石油气、沼气能等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、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格

18、、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议一议议一议1.1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、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？煤球等固体燃料有什么好处？首先，首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充因气体易扩散，故气体燃料与空气

19、混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。的能量利用率。其次，其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点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。燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。第三第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，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（会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NONOx x）、粉尘，）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。严重。议一议议一议2.2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？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