人教版 选修4 高二化学 1.2燃烧热与能源 上课课件（共46张ppt）

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燃烧
爆炸
根据化学反应的情况不同，反应热种可分为：燃烧热、中和热、溶解热等 。
木炭燃烧释放热能
氢氧化钠溶液和盐酸反应（中和反应释放热能）
什么是燃烧热呢？是不是物质燃烧所释放的热量就是燃烧热呢？
第2节 燃烧热 能源
◆ 燃 烧 热
◆ 能 源
教学目标
一、知识与能力
二、过程与方法
了解燃烧热概念，并能进行简单的计算。
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。
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。
三、情感态度与价值观
教学重点与难点
一、教学重点
二、教学难点
燃烧热概念及相关计算。
燃烧热概念及相关计算。
内容解析
一、燃烧热
镁条燃烧释放热能
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。单位是kJ/mol。
1. 燃烧热
1)在101kPa时，生成稳定的氧化物。
2)燃烧热通常是由实验测得的。
在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：
3)可燃物以lmol作为标准进行测量。
4)计算燃烧热时，热化学方程式常以分数表示。
△H=-285.8kJ/mol
例：H2 (g) 十 O2 (g)＝H2O (l)
5）生成物一定要稳定，状态要稳定，要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。
例1: C完全燃烧应生成CO2(g)，而生成CO(g)属于不完全燃烧。
例2：H2燃烧生成液态H2O，而不是气态水蒸气。
C → CO2(g)
H2 → H2O（l）
2.燃烧热和中和热的异、同点
燃烧热 中和热
相同点 △H＜0，吸热反应 △H＜0，吸热反应
不同点 ①限定可燃物（反应物）为1mol
②1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，不同的反应物燃烧热不同 ①限定生成物H2O为1mol
②生成1molH2O时放出的热量，不同的反应物中和热大致相同
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．燃烧热的意义：
意义：1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放热890.3kJ。
例：CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。
CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (l)
△H =-890.3 kJ/mol
那么应根据什么标准来选择燃料呢？
根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。比较理想的燃料是：氢气、甲烷、甲醇等。
1. 能源
能源就是能提供能量的资源，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。
二、能源
煤矿
大庆油田
视频：能源
2. 我国能源状况
我国目前使用的主要能源是化石燃料，是不能再生的，最终将会枯竭。有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几百年，我们根本不必要节约能源？
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%。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为40%-50%。例：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，世界平均水平的4.71倍。如此巨大的能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。
解决能源危机的办法是开源节流，即开发新能源和节约现有的能源，提高能源的利用率。
3.新能源的开发
1）新能源包括太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。
太阳能草坪灯
秸秆沼气罐、沼气炉
风车发电
液氢燃料飞机
西藏地热发电站
波浪发电装置
2)新能源的主要优势是：资源丰富，可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少，很可能成为未来的主要资源。
视频：新能源
②调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等。
3)对新能源的要求
①要求产生能量高、经济、污染少。
课堂小结
1. 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。单位是kJ/mol。
2. 新能源包括太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。
3.燃烧热和中和热的异、同点
燃烧热 中和热
相同点 △H＜0，吸热反应 △H＜0，吸热反应
不同点 ①限定可燃物（反应物）为1mol
②1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，不同的反应物燃烧热不同 ①限定生成物H2O为1mol
②生成1molH2O时放出的热量，不同的反应物中和热大致相同
4. 新能源的主要优势是：资源丰富，可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少，很可能成为未来的主要资源。
5. 对新能源的要求: 1)要求产生能量高、经济、污染少; 2)调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等。
课堂练习
一、填空
1.根据化学反应的情况不同，反应热可分多种，例如＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等，其中以跟燃料品质相关的＿＿＿实际应用较广。
中和热
燃烧热
溶解热
燃烧热
2.新能源：＿＿＿、＿＿＿、＿＿、＿＿、＿＿＿、＿＿＿。
太阳能
生物能
风能
氢能
地热能
海洋能
二、选择题
1.天然气和液化石油气燃烧的主要方程式依次CH4+2O2=CO2+2H2O,C3H8+5O2=3CO2+4H2O现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气，应采取的正确措施是＿
A.减少空气进入量，增大石油气进气量
B.增大空气进入量，减少石油气进气量
C.减少空气进入量，减少石油气进气量
D.增大空气进入量，增大石油气进气量
B
2.沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890 kJ的热量，则下列热化学方程式正确的是＿
A. 2CH4(g)+4O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
B. CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=－890 kJ·mol-1
D. CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=－890 kJ·mol-1
C
3.根据热化学方程式：
S (s) + O2 (g) = SO2 (g)
ΔH＝a kJ·mol-1 (a＝-297.2)，分析下列说法中不正确的是＿
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S (g) + O2 (g) = SO2(g) ΔH=b kJ·mol-1，则aC.1molSO2(g)所具有的能量低于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
D.16g固体硫在空气中充分燃烧，可放出148.6 kJ的热量
B
教材习题答案
1. 燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义?
提示:在生产和生活中，可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们是良好的燃料。
提示：化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻求应对的措施。措施之一就是用甲醇、乙醇替代汽油，农牧业废料、高产作物（如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等） ，经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质，可以再生，一次用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。
2.石油资源总有一天会枯竭，现在就应该寻求相应的措施。目前已使用甲醇、乙醇作为汽油的替代品，这样做的好处是什么？
提示：氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧热值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是运输工具的优秀燃料。在当前，有氢气作燃料尚有困难，意识氢气易燃、易爆，极易泄露，不便于贮存、运输，二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料，成本高。如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破，则氢气能源将具有广阔的发展前景。
3.用氢气作燃料有什么优点？在当今的技术条件下有什么问题？它的发展前景如何？
4.科学家发现海底存在大量水合甲烷，请你谈谈甲烷燃料开发的前景。
提示:甲烷是一种优质的燃料，它存在于天然气中。已探明的天然气矿藏有限，这是人们所担心的。现已发现海底存在大量水合甲烷，其储量约是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了适用的开采技术，将大大缓解能源危机。
5.下表列出了1t工业原料的平均能耗，请画出一张柱形图来形象的表述这些数据，并提出合理利用资源、能源的设想。
提示:在上述工业原料中，能耗最大的是铝，产量大，因而总能耗大的是水泥和钢铁。在生产中节约使用原材料，加强废旧钢铁、铝、铜、锌、铅、塑料器件的回收利用，均是合理利用资源和能源的措施。
6.私人汽车跟公共汽车相比，前者的耗油量和排出的污染物均大约是后者的20%，而后者运载的乘客量平均为50人，前者平均为2人。请根据以上数据对这两种交通工具作出评价。
提示：公交车的个人耗油和排出污染物量为私人车的20%，从经济和环保角度看，发展公共交通更为合理。