晓升中学化学必修四第二节 燃烧热 能源

1、第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源授课者：周厚玲授课者：周厚玲 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。一、燃烧热（一、燃烧热（heat of combustion）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: : 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氧化物定的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。指定温度和压指定温度和压强强 生成物不能生成物不能继

2、续燃烧继续燃烧C - COC - CO2 2 （g g）S S SO SO2 2 （g g）H H H 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? ? 一、燃烧热一、燃烧热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定稳定的氧化物的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。PS：、在、在101kPa时，完全燃烧生成稳定

3、的氧化物时，完全燃烧生成稳定的氧化物 如如:CC02，HH20(l)，SS02等等、燃烧热通常由实验测得、燃烧热通常由实验测得、可燃物以、可燃物以1mol为标准进行测量为标准进行测量、系数常用分数表示、系数常用分数表示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

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5、研究燃烧热的意义、研究燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。好地控制反应条件，充分利用能源。 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【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

5、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？二、燃烧热的计算二、燃烧热的计算【解】根据题意，在【解】根据题意，在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全燃烧的完全燃烧的热化学方程式为：热化学方程式为：CHCH4 4(g(g) )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)

6、)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 = 44.6mol = 44.6mol 1mol CH 1mol CH4 4 完全燃烧放出完全燃烧放出890kJ890kJ的热量，的热量，44.6 molCH44.6 molCH4 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

7、L CH1000 L CH4 4( (标准标准状况状况) )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=

8、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。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

9、不限量1mol H1mol H2 2O O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时放出的热量时放出的热量, ,强酸强碱间的中和反强酸强碱间的中和反应中和热大致相同应中和热大致相同, ,均均约为约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol 能源就是能提供能量的资源。能源就是能提供能量的资源。三、能源三、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称为常规能源。常规能源：现在已被我们普遍使用的能源

10、被称为常规能源。 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使用的能源被新能源：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。称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。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三、能源三、能源2、按属性分、按属性分可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、持续利用、取之可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、持续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极

11、小，而且资源分不尽、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。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、地热能和海洋能等。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。不可再生能源：经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，不可再生能源：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。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。三、能源三、能源3、按转换传递过程分、按转换传递过程分一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。如：

12、原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、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。风能、海洋温差能等。二级能源，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，需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石如：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。油气、沼气能等。三、能源三、能源 我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。谈谈你蕴藏量有限，

13、而且不能再生，最终将会枯竭。谈谈你的解决办法？的解决办法？ “开源节流开源节流”开发新能源和节约现有能源，开发新能源和节约现有能源，提高能源的利用率。提高能源的利用率。科学地控制燃烧反应，使燃料科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。充分燃烧，提高能源的利用率。 绿色能源绿色能源是可再生能源是可再生能源, 这些能源消耗之这些能源消耗之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无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、地热能、污染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。氢能等。三、能源三、能源1、煤、石油、天然气、水能等是多年来大规模、煤、石油、天然气、水能等是多年来大规模使用的能源，被称为使用的能源，被称为_（用（用“常规能源常规能源”或或“新能源新能源”填空）；而地热、海洋能以及现在又填空）；而地热、海洋能以及现在又有新的利用方式的太阳能、风能等被称为有新的利用方式的太阳能、风能等被称为_（用（用“常规能源常规能源”或或“新能源新能源”填空）。填空）。常规能源常规能源新能源新能源2、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