第二节 燃烧热能源

1、第第二二节节 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，学会理解燃烧热的概念，学会反应热的计算。反应热的计算。2.了解目前的能源状况，体了解目前的能源状况，体会节能降耗的能源观。会节能降耗的能源观。 复习：热化学方程式的书写注意？复习：热化学方程式的书写注意？（1）必须注明反应的温度和压强（若不指）必须注明反应的温度和压强（若不指明为明为25 、101kPa)（2）必须注明反应物、生成物的聚集状态，）必须注明反应物、生成物的聚集状态，不写反应条件，不用标沉淀和气体符号不写反应条件，不用标沉淀和气体符号（3）热化学方程式中的系数仅表示物质的）热化学方程式中的系数仅表示物质的量，

2、因此可以为整数，也可以为分数。但量，因此可以为整数，也可以为分数。但反应热的值必须与系数对应。反应热的值必须与系数对应。（4）放热用）放热用“”，吸热用，吸热用“+”，单位，单位kJ/mol（5）可逆反应写可逆符号）可逆反应写可逆符号,反应逆向进行，反应逆向进行，其反应热的数值与正反应相等、符号相反其反应热的数值与正反应相等、符号相反（练习与巩固）依据事实，写出下列反应的热化学方程式 （）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量； （）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液态）时放热22.68KJ； （）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。一、燃烧热一

3、、燃烧热 1 、什么是燃烧热？是不是物质燃什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？烧放出的热量就叫燃烧热呢？ 定义：在定义：在25,101 kPa时，时，1 mol 纯物纯物质完全燃烧生成质完全燃烧生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所放出时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。的热量，叫做该物质的燃烧热。注意以下几点：注意以下几点：研究条件：研究条件： 25 ,101 kPa反应程度：完全燃烧，生成稳定的氧化物反应程度：完全燃烧，生成稳定的氧化物可燃物的物质的量：可燃物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。研究内容：放出的热量。生成稳定的氧化物生成稳定的氧化物？可以通过实验测定！可以

4、通过实验测定！如常温常压下，如常温常压下，molmol甲烷完全燃甲烷完全燃烧放出烧放出890.31KJ890.31KJ的热量，就是甲的热量，就是甲烷的燃烧热烷的燃烧热. . CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） H=-890.31KJ/mol练习：练习：分析以下几个热化学方程式，哪个是表示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？为什么？固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？A. C（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) = 2

5、H2O(l); H=571.6 kJ/molD. H2(g)12O2(g) = H2O(l);H=285.8 kJ/mol 如如: C CO2(g) H H2O（l） S SO2（g）B. C（s）O2（g）= CO2(g);H=393.5 kJ/molD. H2(g)12O2(g) = H2O(l);H=285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，可燃物质是以由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学作为标准来计算的，所以热化学方程式的方程式的化学计量系数常出现分数化学计量系数常出现分数。 2.2.甲醇属于可再生能源甲醇属于可再生能源, ,可代替汽油作为汽车燃料可

6、代替汽油作为汽车燃料. .下列热化学方程式中的反应热能正确表示甲醇燃烧下列热化学方程式中的反应热能正确表示甲醇燃烧热的是热的是:( ):( ) A.CHA.CH3 3OH(l)+3/2OOH(l)+3/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l) H=726.5kJ/molH=726.5kJ/mol B. CHB. CH3 3OH(l)+3/2OOH(l)+3/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)O(l) H=-726.5kJ/molH=-726.5kJ/mol C. CHC. CH3 3OH(l)+3/2OO

7、H(l)+3/2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)O(g) H=- 675.3kJ/molH=- 675.3kJ/mol D. 2CHD. 2CH3 3OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l) H=- 1453kJ/molH=- 1453kJ/mol 中和热是否就是酸、碱发生中和反中和热是否就是酸、碱发生中和反应的反应热呢应的反应热呢 ? 定义：定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成和反应而生成1 mol H2O，这时的反应热，这时的反应热叫做中和

8、热。叫做中和热。注意以下几点：注意以下几点： 研究条件：稀溶液研究条件：稀溶液 反应物：酸与碱反应物：酸与碱 生成物及其物质的量：生成物及其物质的量：1 mol H2O 放出热量：放出热量：H0 单位：单位：kJ/mol中和热（学以致用）中和热（学以致用）可以通过实验测定！可以通过实验测定！例：写出下列反应的热化学方程式：例：写出下列反应的热化学方程式：实验测得：实验测得： （1）1 L 1 mol/L 稀盐酸跟稀盐酸跟1 L 1 mol/L NaOH溶液起中和反应放出溶液起中和反应放出57.3 kJ热量。热量。（2）1 L 1 mol/L KOH 溶液中和溶液中和1 L 1 mol/L HN

9、O3溶液，放出溶液，放出57.3 kJ的热量。的热量。（3）1 L 1 mol/L H2SO4溶液与溶液与2 L 1 mol/L NaOH 溶液完全反应，放出溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量的热量H+(aq)+OH-(aq) H2O(l); H=-57.3kJ/mol议一议议一议若是有弱酸和弱碱若是有弱酸和弱碱参加的中和反应，能用上式表参加的中和反应，能用上式表示吗？其中和热的数值还为示吗？其中和热的数值还为57.3 kJ/mol吗？若不是，偏大吗？若不是，偏大还是偏小？还是偏小？答案：不能；中和热的数值不为答案：不能；中和热的数值不为57.3 kJ/mol。 一般偏小（因为弱电解质一

10、般偏小（因为弱电解质的电离多为吸热）。的电离多为吸热）。中和热和燃烧热的比较中和热和燃烧热的比较实验步骤：实验步骤：1.1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。璃搅拌棒通过，如下图所示。中和热的测定中和热的测定大、

11、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，你有何更好的建议？1.1.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？ 2.2.酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？倒入？ 3. 3.实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量比为何的物质的量比为何不是不是1111而是而是NaOHNaOH过量？过量？讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol

12、/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？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？为什么？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，所测中和热的数值是否约为本溶液，所测中和热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反应生成否。因中和热是指酸

13、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多少无关，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，则同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。二者结果相同）。练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过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出的热量可计算中和热。回答下列问题：程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，

14、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”“”“不相等不相等”），简

15、述理由：），简述理由： 。（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溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填（均填“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的减少实验过程中的热量损失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所放出的能量，与酸碱的用量无关所放出的能量，与酸碱

16、的用量无关）偏小偏小）偏小偏小 21例题在例题在101 kPa时，时，1 mol CH4 完全燃完全燃烧生成烧生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出890.3 kJ的热的热量，量，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH4（标（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ 解：根据题意解：根据题意CH4完全燃烧的热化学方程式为：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 即即:CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol。 1000 L CH4物质的量为：物质的量为：n

17、(CH4) = 44.6 mol 44.6 mol CH4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ2、燃烧热的计算及应用、燃烧热的计算及应用 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。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：葡萄糖燃烧的热化学方程式为： C6H12O6（s）6O2（g）= 6CO2（g）6H2O（l） ； H=2800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方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

18、完全氧化时所产生的葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。热量。1555.6KJ练习：练习：二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然资源，包括能源就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（化石燃料（煤、石油、天然气煤、石油、天然气）、阳光、）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的开风力、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。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煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。化石燃料。 但它们的蕴藏有限，且不可再但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法生

19、。解决的办法 ：开源节流。即开发新能：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。源，节约现有能源，提高能源的利用率。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，简要论的一些主要论点，请参考这些论点，简要论述你对该问题的看法：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经济建设服务。据有人利用该资源为我国的经济建设服务。据有人估计，我国的煤炭储量足够使用几百年。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，用一些煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生。就少一些，不可再生。 煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可