(共30张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修4
1.2《燃烧热 能源》
教学目标
1.了解燃烧热概念,并能进行简单的计算。2.知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。 3.通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。
教学重点、难点:燃烧热概念及相关计算。
探究建议:①调查与交流:家庭使用的煤气、液化石油气、煤炉等的热能利用效率,提出提高能源利用率的合理化建议。②查阅资料:人类社会所面临的能源危机以及未来新型能源。③讨论:太阳能储存和利用的多种途径。④查阅资料并交流:“化学暖炉”、“热敷袋”、的构造和发热原理。⑤讨论:选择燃料的依据。⑥查阅资料并交流:火箭推进剂的主要成分和燃烧热。
课时:一课时。
1、已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
则反应HCl(g)= H2(g)+ Cl2(g)的△H为( )
A.+184.6 kJ/mol B.-92.3 kJ/mol
C.-369.2 kJ/mol D.+92.3 kJ/mol
复习:
D
2、甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和水。已知室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量,其热化学方程式为:
_____________________________________________
SiH4(g)+O2(g)=SiO2(s)+H2O(l) △H=-1427.2kJ/mol
3、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,计算下列反应中放出的热量。
(1)用20g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应,放出热量为 kJ。
(2)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出热量为 kJ。
(3)用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应,放出的热量 (大于、小于、等于)57.3kJ,理由是 。
28.65
11.46
小于
醋酸是弱电解质,只是少部分电离,发生电离时要吸热,中和时放热较少
一、燃烧热
在25 ℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
要点:
(1)在101kPa时,完全燃烧生成稳定的氧化物
如:C→C02,H→H20(l),S→S02等;
(2)燃烧热通常由实验测得
(3)可燃物以1mol为标准进行测量;
(4)系数常用分数表示;
一、燃烧热
1.燃烧热的的概念:
25℃ 101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。
例:
2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2+18H2O(l);
△H=-11036KJ/mol
思考:C8H18的燃烧热为多少
△H=-5518KJ/mol
2.表示的意义:
如: CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.
含义: 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.
3.表示燃烧热的热化学方程式的书写:
应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)
4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量
Q放=n(可燃物)ⅹ△H
燃烧热
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=-890.31KJ/mol
二、中和热
酸和碱的中和反应有热量放出,可以通过实验测得中和反应的反应热。当1L1mol/L的稀盐酸跟1L1 mol/L的NaOH溶液起中和反应时,能放出57.3kJ的热量。
NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);
ΔH=-57.3 kJ/mol
如果用1L1mol/L的 KOH溶液中和 1L1mol/L的HNO3溶液,也能放出57.3 kJ的热量。
KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l);
ΔH=-57.3 kJ/mol
二、中和热
1.定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生 成1mol水时的反应热叫做中和热。
2. 中和热的表示:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1); △H=-57.3kJ/mol。
3.要点:1)条件:稀溶液。
2)反应物: (强)酸与(强)碱。
3)生成1mol水
4)放出的热量:57.3kJ/mol
3.要点
①:条件:稀溶液。
稀溶液是指溶于大量水的离子。
②:反应物: (强)酸与(强)碱。
中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③:生成1mol水
中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。
④:放出的热量:57.3kJ/mol
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。
(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量。
(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应,放出____________kJ的热量。
28.7
28.7
燃烧热与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
ΔH ΔH<0 , 单位 kJ/mol
不
同
点 反应物的量 1mol可燃物 可能是1mol也可以是0.5mol(不限)
生成物的量 不限量 H2O 1mol
反应热
的含义 1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同 酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol
2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) ΔH=-571.6 kJ/mol
H2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) ΔH=-241.8 kJ/mol
求氢气的燃烧热。
1、已知:
2、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。
答:ΔH=-285.8 kJ/mol
不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具有的能量也不相同
C(石墨s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -393.5 kl/mol
C(金刚石s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH= -395.0 kl/mol
说明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:( )
A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳
C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素
B
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); = -285.8 kJ/mol
H
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); = -241.8 kJ/mol
H
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); = -483.6 kJ/mol
H
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); = -571.6 kJ/mol
H
4.已知热化学方程式:
则氢气的燃烧热为:__________
285.8 kJ/mol
[练习]
二、能源
能源就是能提供能量的自然资源,它包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
1.能源就是能提供 的自然资源,
包括 等。
2.我国目前使用的主要能源是 ,是不能 。
3.解决能源的办法是 ,即开发 和节约 ,提高能源的 。
4.现在探索开发的新能源有 等,
新能源的主要优势是 。
能量
化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能
化石燃料
再生
开源节流
新的能源
现有能源
利用率
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
能源问题
阅读课文,讨论下列问题:
1、能源、一级能源、二级能源
例:下列属于一级能源的是:
属于二级能源的是:
A 风能 B电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气
A D E
B C
能 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。
二级能源:一级能源经过转化得到的能源形式。
2、我国的能源状况如何?
(1)目前使用的主要
能源是何种能源?
(2)我国的能源储量。
(3)我国的人均能源拥有量。
(4)近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。
3、了解了我国的能源利用率,你有何感想?
能源问题
1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应.
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应.
C.灼热的碳与CO2的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
2.下列燃料中,不属于化石燃料的是( )
A.煤 B.石油
C.天然气 D.水煤气
C
练习
3.通常状况下,将1g 氢气在氯气中完全燃烧,放出92.4KJ热量,下列所示的热化学方程式正确的是 ( )
A.H2(g)+Cl2(g)=1/2HCl(g);
ΔH=92.4KJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)=1/2HCl(g);
ΔH=-92.4KJ/mol
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);
ΔH=-184.8KJ/mol
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l);ΔH=184.8/mol
C
4.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为:
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l); △H= —285.8 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)△H= —283.0 kJ/mol
C8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l); △H= —5518 kJ/mol
CH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l);
△H= —890.3 kJ/mol
相同物质的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是( )
A.H2(g) B.CO(g)
C.C8H18(l) D.CH4(g)
B
5.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则
乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l);△H = -4b KJ/mol
B.C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l);△H = 2b KJ/mol
C.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l);△H = -2b KJ/mol
D2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l);△H = b KJ/mol
A
8.已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39KJ热量。下列两个反应
4P(白、s)+5O2=2P2O5(s) ΔH1
4P(红、s)+ 5O2=2P2O5(s) ΔH2
则ΔH1与ΔH2关系正确的是 ( )
A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH1>ΔH2 D.无法确定
B
9.下列关于燃烧热的说法中正确的是 ( )
A.1mol物质燃烧所放出的热量
B.常温下,可燃物燃烧放出的热量
C.在25℃、1.01×105Pa时,1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
10.在25℃、1.01×105Pa时,1gCH4燃烧时生成CO2与液态H2O,放出55.6KJ的热量,则CH4的燃烧热为 ( )
A. - 55.6KJ/mol B.889.6KJ/mol
C.-889.6KJ/mol D.444.8KJ
C
C
11.关化石燃料的说法正确的是 ( )
A.化石燃料是可再生的,因此在地球上的蕴藏量也是无限的
B.化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限,但形成化石燃料的速率相当快,所以化石燃料相当于无限的
C.化石燃料的形成是非常复杂的,所需时间很长,但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的
D.化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又都是经过亿万年才能形成的非再生资源
D
12. 1998年出现的全球温度大幅度升高,产生了显著的“厄尔尼诺”现象.干旱和暴雨灾难,危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化,联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是( )
A. 二氧化硫 B. 二氧化碳
C. 氮的氧化物 D. 碳氢化合物
13.我国三峡工程所提供的清洁.廉价强劲.可再生的水电,相当于每年燃烧3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此,三峡工程有助于控制 ( )
A. 温室效应 B. 酸雨
C. 白色污染 D. 破坏大气臭氧层
B
A
14.下列说法不正确的是 ( )
A. 化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B. 化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO.SO2等有害气体
C. 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D. 固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将提高
15.为了减少大气污染,许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是压缩天然气(CNG),另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为 ( )
A.碳氢化合物 B.碳水化合物
C.氢气 D.醇类
A
A
16.实验测得25℃、101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量,写出C燃烧的热化学方程式:
17.实验测得25℃、101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8 kJ的热量,写出H2燃烧的热化学方程式:
.C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
18.在1.01×105Pa时,4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水,放出572KJ的热量,则H2的燃烧热为 ;表示氢气燃烧的热化学方程式为
19.在1.01×105Pa时,16g S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,放出148.5KJ的热量,则S的燃烧热为 ,S燃烧的热化学方程式为
-286KJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
-297KJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g),ΔH=-297KJ/mol