高中化学选修四第一章第二节燃烧热能源.

第二节燃烧热能源第一章化学反应与能量变化课程标准导航1.理解燃烧热的概念.掌握有关燃烧热的计算。2．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。3.了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。4．了解化学在解决能源危机中的重要作用。一、燃烧热1.燃烧热的的概念: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。指定温度和压强C--CO2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:kJ/mol限定燃料的物质的量2、对燃烧热的理解：①反应条件：25℃、101kPa。②可燃物用量：1mol。③反应的程度：完全燃烧并生成稳定的氧化物，如碳元素完全燃烧生成CO2(g)，氢元素完全燃烧生成H2O(l)，硫元素完全燃烧生成SO2(g)。④物质在O2中燃烧：没有特别说明燃烧一般是在氧气中燃烧。例如，H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1，指的是25℃、101kPa时，1molH2在O2中完全燃烧生成液态水时所放出的热量，而不是在Cl2中。⑤单位：kJ·mol－1。⑥文字叙述燃烧热时，用“正值”或“ΔH”表示。例如，CH4的燃烧热为890.3kJ·mol－1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1。2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?②1molC8H18燃烧时放出了多少热?△H=－5518KJ/mol5518KJ2019/12/143.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.4.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)5.一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【例1】在101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在101kPa时，1molCH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－890kJ／mol即CH4的燃烧热为890kJ／mol。1000LCH4(标准状况)的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量，44.6molCH4完全燃烧放出的热量为：44.6mol×890kJ／mol＝3.97×104kJ答：CH4的燃烧热为890kJ／mol，1000LCH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ。【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)ΔH=－2800kJ／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。100g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180g·mol-1=0.556mol1molC6H12O6完全燃烧放出2800kJ的热量，0.556molC6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556mol×2800kJ／mol=1560kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560kJ的热量。二、中和热1、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1L1mol／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=－57.3kJ／mol2、如果用1L1mol／L的KOH溶液中和1L1mol／L的HNO3溶液，也能放出57.3kJ的热量。KOH(aq)＋HNO3(aq)=KNO3(aq)＋H2O(l)ΔH=－57.3kJ／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／mol3.要点：Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子Ⅱ、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Ⅲ、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之内Ⅳ、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。28.728.73．燃烧热和中和热的异同燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol反应热的含义25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧热为akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1中和热为57.3kJ·mol－1或ΔH＝－57.3kJ·mol－1●案例精析【例1】由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为______。若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ，则氢气的燃烧热为______kJ/mol。[解析]18g水蒸气(1mol水蒸气)变成液态水时，放热为2.444kJ×18＝44kJ，则1mol氢气燃烧生成液态水时共放热241.8kJ＋44kJ＝285.8kJ，即氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1。[答案]H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)，ΔH＝－241.8kJ·mol－1；285.8[点评]①燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧时放出的热量；②对氢气来说燃烧热应是生成液态水所放出的热量。2019/12/14选择燃料的标准是什么?燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?思考与交流2019/12/14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ADEBC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．能源的分类标准分类定义举例按转换过程分一次能源从自然界直接取得的自然资源煤、原油、天然气等化石能源，水能、风能、生物质能、太阳能等二次能源一次能源经过加工转换后获得的能源各种石油制品、煤气、蒸气、电力、氢能、沼气等标准分类定义举例按性质分可再生能源可持续再生，永远利用的一次能源风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等非再生能源经过亿万年形成的短期内无法恢复的能源石油、煤、天然气等化石能源，核能3.我国目前的能源利用状况(1)目前使用最多的能源是化石能源，然而化石能源的蕴藏有限，而且不能再生，最终将会枯竭。且从开采、运输、加工到终端的利用效率都很低。(2)煤作燃料的利弊问题：①煤是最重要的化工原料，把煤作为燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。②煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘，对环境造成严重污染。③煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低且运输不方便。④可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧热的利用率。4．能源危机的解决方法(1)开源节流，提高能源的利用率。调节和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加大科技投入，提高管理水平，改善开采、运输、加工等各个环节，科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源利用率。(2)开发太阳能、燃料电池、风能和氢能等最有希望的新能源。这些新能源资源丰富，可以再生，在使用时对环境几乎没有污染，很可能成为未来的主要能源。