1.2 燃烧热 能源 课件 (2)
文档属性
| 名称 | 1.2 燃烧热 能源 课件 (2) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-07-12 09:01:10 | ||
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文档简介
课件27张PPT。1第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源新课标人教版高中化学课件系列选修4 化学反应原理2火箭发射用什么燃料？燃烧热2018/11/18江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣3实验测得在25℃、101kPa时，1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量。CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) ΔH= - 890.31kJ/mol 写出上面的热化学方程式燃烧热4一、燃烧热
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？1、燃烧热的定义
在25℃，101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热5CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) ΔH= -890.31kJ/mol
890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热燃烧热6①研究条件： 25℃ ,101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃，101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物
：C →CO2(g)、H →H2O(l)、S→SO2(g)⑴.燃烧热通常可由实验测得。
⑵.在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：燃烧热7【练习1】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？
A. C(s)＋O2(g)===CO(g);ΔH=-110.5 kJ/mol
B. C(s)＋O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
C. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol
D. H2(g)＋O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol【解析】A项 C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧热。燃烧热8你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？H2(g) ＋ O2(g)== H2O(l)；ΔH=-285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。2．研究物质燃烧热的意义
了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好
地控制反应条件，充分利用能源。3．燃烧热的有关计算 燃烧热9【例题1】在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 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？【解析】根据题意，在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH=-890.3 kJ/mol
即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。
1000LCH4（标准状况）的物质的量为：n(CH4)= =44.6 mol
1molCH4 完全燃烧放出890.3 kJ的热量，44.6molCH4完全燃
烧放出的热量为：44.6 mol×890.3 kJ/mol=3.97×104 kJ
【答案】 CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ。燃烧热10【例题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)；ΔH =-2 800 kJ/mol
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100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。【解析】根据题意，葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ/mol
100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)==0.556 mol
1 mol C6H12O6完全燃烧放出2 800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：
0.556 mol×2 800 kJ/mol=1 557 kJ
【答案】100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kJ的热量。燃烧热11【练习1】若2.6 g 乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为__________________.C2H2(g)＋5/2 O2(g)==2CO2(g)＋H2O(l);
ΔH= － 1300 kJ/mol2C2H2(g)＋5O2(g)==4CO2(g)＋2H2O(l);
ΔH= － 2600 kJ/mol燃烧热12【练习2】已知下列两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H＝-571.6 kJ?mol-1
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) △H＝-2 220 kJ?mol-1
（1）H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为______________
（2）2 g H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________
（3）现有H2和C3H8的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________
3：1285.8 kJ?mol-1 2 220 kJ?mol-1 4725.8 kJ 燃烧热13【练习3】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。 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，不稳定燃烧热14【思考】燃烧热△H与焓变△H有何关系？
①焓变范围广，包括中和热、燃烧热、溶解热等，燃烧热只是焓变 的一种形式；②焓变有吸热与放热之分，而燃烧只能放热 ，其△H < 0。中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生
成1mol水时的反应热叫做中和热。
H＋(aq)+OH－(aq)＝H2O (l) △H＝－57.3kJ/mol
燃烧热15燃烧热和中和热的区别与联系 燃烧热16思考与交流 应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例：丙烷燃烧热值高石油中储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便能源17二、能源 能源就是能提供能量的自然资源，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。能源的开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。 煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。 但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法 ：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 节约能源的重要措施：
科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。能源18【资料】我国能源状况能源19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。能源20能源分类可再生
能源不可再
生能源风能、水能、煤炭、石油、天然气等常规能源新能源可再生能源不可再生
能源太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。核能二级能源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等一级能源能源21 权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为33％，与世界先进水平相差10个百分点。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为40％-50％。例如，1994年我国1000美元GDP耗煤2.041标吨，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。 【资料】P8我国能源利用率能源资源综合利用：
煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，我们国家的煤，在进行综合利用时的办法主要是煤的干馏和煤的气化、液化，但在此过程中，却有相当多的副产物不能有效利用，如在炼焦过程中产生的焦炉气、煤焦油等，我们都没有很好地进行再加工，结果是既浪费了资源，又污染了环境。因此，积极开展煤的综合利用十分重要。
22能源23【科学视野】新能源的开发太阳能
优点：能量巨大，清洁无污染，无需开采运输。
缺点：能量密度低收集难。受季节、气候、纬度等影响。太阳能集热器太阳能电池汽车太阳能电池计算器能源24风 能 风能能量巨大。但风能
具有不稳定性，受地区、季节、气
候影响甚大。地热能 蕴量丰富，相当于煤储
量的1.7亿倍。用于发电、温室、
育种、采暖等方面。生物能 核 能 潮汐能等 氢 能
优点：燃烧热值高，资源丰富，无毒，无污染。
缺点：储存、运输困难，以水为原料制氢的技术难关。能源25在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①研究条件：101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在没有特别说明的情况下，外界压强一般指101 kPa所谓完全燃烧也是完全氧化，一、燃 烧 热1．定义：在 101 kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。能源262．研究物质燃烧热的意义3．燃烧热的有关计算 二、能 源1．我国能源状况氢 能3．新能源的开发太阳能2．我国能源利用率地热能风能、生物能 、核 能、潮汐能等 能源27【练习】
1、下列属于一级能源的是（ ），属于二级能源的是（ ）
A D EB C2、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 ( ) AA．碳氢化合物 B．碳水化合物 C．氢气 D．醇类A.风能 B.电能 C.氢能 D.阳光 E.天然气能源
什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？1、燃烧热的定义
在25℃，101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热5CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) ΔH= -890.31kJ/mol
890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热燃烧热6①研究条件： 25℃ ,101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃，101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物
：C →CO2(g)、H →H2O(l)、S→SO2(g)⑴.燃烧热通常可由实验测得。
⑵.在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：燃烧热7【练习1】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？
A. C(s)＋O2(g)===CO(g);ΔH=-110.5 kJ/mol
B. C(s)＋O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
C. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol
D. H2(g)＋O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol【解析】A项 C(s)燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反应热不能叫燃烧热；B项符合燃烧热的定义；C项H2虽然转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是2 mol H2 完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项参加燃烧的H2虽然是1 mol，但其生成H2O(g)，而不是H2O(l)，故它的反应热也不为H2的燃烧热。燃烧热8你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？H2(g) ＋ O2(g)== H2O(l)；ΔH=-285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。2．研究物质燃烧热的意义
了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好
地控制反应条件，充分利用能源。3．燃烧热的有关计算 燃烧热9【例题1】在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 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？【解析】根据题意，在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH=-890.3 kJ/mol
即CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol。
1000LCH4（标准状况）的物质的量为：n(CH4)= =44.6 mol
1molCH4 完全燃烧放出890.3 kJ的热量，44.6molCH4完全燃
烧放出的热量为：44.6 mol×890.3 kJ/mol=3.97×104 kJ
【答案】 CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ。燃烧热10【例题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)；ΔH =-2 800 kJ/mol
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100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。【解析】根据题意，葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ/mol
100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)==0.556 mol
1 mol C6H12O6完全燃烧放出2 800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：
0.556 mol×2 800 kJ/mol=1 557 kJ
【答案】100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kJ的热量。燃烧热11【练习1】若2.6 g 乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为__________________.C2H2(g)＋5/2 O2(g)==2CO2(g)＋H2O(l);
ΔH= － 1300 kJ/mol2C2H2(g)＋5O2(g)==4CO2(g)＋2H2O(l);
ΔH= － 2600 kJ/mol燃烧热12【练习2】已知下列两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H＝-571.6 kJ?mol-1
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) △H＝-2 220 kJ?mol-1
（1）H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为______________
（2）2 g H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________
（3）现有H2和C3H8的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________
3：1285.8 kJ?mol-1 2 220 kJ?mol-1 4725.8 kJ 燃烧热13【练习3】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。 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，不稳定燃烧热14【思考】燃烧热△H与焓变△H有何关系？
①焓变范围广，包括中和热、燃烧热、溶解热等，燃烧热只是焓变 的一种形式；②焓变有吸热与放热之分，而燃烧只能放热 ，其△H < 0。中和热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生
成1mol水时的反应热叫做中和热。
H＋(aq)+OH－(aq)＝H2O (l) △H＝－57.3kJ/mol
燃烧热15燃烧热和中和热的区别与联系 燃烧热16思考与交流 应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例：丙烷燃烧热值高石油中储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便能源17二、能源 能源就是能提供能量的自然资源，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。能源的开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。 煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。 但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法 ：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 节约能源的重要措施：
科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。能源18【资料】我国能源状况能源19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。能源20能源分类可再生
能源不可再
生能源风能、水能、煤炭、石油、天然气等常规能源新能源可再生能源不可再生
能源太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。核能二级能源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等一级能源能源21 权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为33％，与世界先进水平相差10个百分点。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为40％-50％。例如，1994年我国1000美元GDP耗煤2.041标吨，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。 【资料】P8我国能源利用率能源资源综合利用：
煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，我们国家的煤，在进行综合利用时的办法主要是煤的干馏和煤的气化、液化，但在此过程中，却有相当多的副产物不能有效利用，如在炼焦过程中产生的焦炉气、煤焦油等，我们都没有很好地进行再加工，结果是既浪费了资源，又污染了环境。因此，积极开展煤的综合利用十分重要。
22能源23【科学视野】新能源的开发太阳能
优点：能量巨大，清洁无污染，无需开采运输。
缺点：能量密度低收集难。受季节、气候、纬度等影响。太阳能集热器太阳能电池汽车太阳能电池计算器能源24风 能 风能能量巨大。但风能
具有不稳定性，受地区、季节、气
候影响甚大。地热能 蕴量丰富，相当于煤储
量的1.7亿倍。用于发电、温室、
育种、采暖等方面。生物能 核 能 潮汐能等 氢 能
优点：燃烧热值高，资源丰富，无毒，无污染。
缺点：储存、运输困难，以水为原料制氢的技术难关。能源25在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
①研究条件：101 kPa
②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量：1 mol
④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）
⑤在没有特别说明的情况下，外界压强一般指101 kPa所谓完全燃烧也是完全氧化，一、燃 烧 热1．定义：在 101 kPa时，lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。能源262．研究物质燃烧热的意义3．燃烧热的有关计算 二、能 源1．我国能源状况氢 能3．新能源的开发太阳能2．我国能源利用率地热能风能、生物能 、核 能、潮汐能等 能源27【练习】
1、下列属于一级能源的是（ ），属于二级能源的是（ ）
A D EB C2、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 ( ) AA．碳氢化合物 B．碳水化合物 C．氢气 D．醇类A.风能 B.电能 C.氢能 D.阳光 E.天然气能源