江蘇省南通市第二中學(xué)高中化學(xué) 燃燒熱 能源課件 新人教版選修4

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1、燃燒熱、中和熱、溶解熱都屬于特殊條件下燃燒熱、中和熱、溶解熱都屬于特殊條件下的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱 燃燒是可燃物與氧化劑發(fā)生的劇烈燃燒是可燃物與氧化劑發(fā)生的劇烈的氧化還原反應(yīng)，同時(shí)伴有發(fā)光和放的氧化還原反應(yīng)，同時(shí)伴有發(fā)光和放熱的現(xiàn)象。熱的現(xiàn)象。所有的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 一、燃燒熱一、燃燒熱1、定義：、定義：在在25 、101kPa時(shí)，時(shí)，1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完完全燃燒全燃燒生成生成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。該物質(zhì)的燃燒熱。【概念要點(diǎn)【概念要點(diǎn)燃燒熱屬于反應(yīng)熱，也用燃燒熱屬于反應(yīng)熱，也用H表示，單位也為表示，單位也為 k

2、J/mol在在25 、 101kPa時(shí)，可燃物以時(shí)，可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量進(jìn)行測(cè)量在表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中常出在表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)化學(xué)計(jì)量數(shù)為分?jǐn)?shù)的情況現(xiàn)化學(xué)計(jì)量數(shù)為分?jǐn)?shù)的情況例：表示例：表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式燃燒熱的熱化學(xué)方程式 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol例：表示例：表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式燃燒熱的熱化學(xué)方程式 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJ/mol可燃物可燃物完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物狀態(tài)穩(wěn)定的氧化物，如狀態(tài)穩(wěn)定的氧化物，如C CO2、S

3、SO2、H H2O(l) 例：例：C(s)+ O2(g)=CO2(g) H = - 393.5 kJ/mol 實(shí)驗(yàn)測(cè)得：實(shí)驗(yàn)測(cè)得： 在在25、101kPa時(shí)，時(shí)，1mol C(s) 完全燃完全燃燒放出燒放出 393.5kJ的熱量，這就是的熱量，這就是C的燃燒熱。的燃燒熱。 例：例：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol 實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在25、 101kPa時(shí)，時(shí)，1mol H2 (g)完全完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8 kJ的熱量，這就是的熱量，這就是H2的的燃燒熱。燃燒熱。燃燒熱通常可利用儀器通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得燃燒熱通?？衫脙x器

4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得 例：語(yǔ)言表述例：語(yǔ)言表述CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3 kJ/mol 符號(hào)表示符號(hào)表示H= -890.3 kJ/mol例：語(yǔ)言表述例：語(yǔ)言表述H2的燃燒熱為的燃燒熱為285.8 kJ/mol 符號(hào)表示符號(hào)表示H= -285.8 kJ/mol對(duì)比下列燃燒熱的表達(dá)方法，從中你可獲對(duì)比下列燃燒熱的表達(dá)方法，從中你可獲得哪些提示？得哪些提示？燃燒熱是反應(yīng)熱的一種。由于燃燒是放熱反應(yīng)，故燃燒熱是反應(yīng)熱的一種。由于燃燒是放熱反應(yīng)，故文字表達(dá)使用文字表達(dá)使用“正值正值”,但用但用H表示時(shí)必須注明表示時(shí)必須注明“-”練習(xí)：練習(xí)：1.1.下列熱化學(xué)方程式能正確表示酒精燃燒下列熱化學(xué)方程式能正

5、確表示酒精燃燒熱的是熱的是( )( )A.C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1370.3 kJ/mol2.2.已知：已知：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) H=-571.6 kJ/molO(l) H=-571.6 kJ/molH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) H=-241.8 kJ/molO(g) H=-241.8 kJ/mol求氫氣的燃燒熱。求氫氣的燃燒熱。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol3.下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是下

6、列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是：（：（ ）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moL碳和碳和2moL碳碳C.1moL乙炔和乙炔和2moL碳碳 D.淀粉和纖維素淀粉和纖維素B4.寫出下列物質(zhì)寫出下列物質(zhì)燃燒熱燃燒熱的熱化學(xué)方程式：的熱化學(xué)方程式：(1)CH4（g）的燃燒熱為）的燃燒熱為890.31KJ/mol(2)H2（g）的燃燒熱為）的燃燒熱為285.8KJ/mol(3)CO（g）的燃燒熱為）的燃燒熱為283.0KJ/mol燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相相同同點(diǎn)點(diǎn) 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化HH不不同同點(diǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的反應(yīng)物的量量 生成物的生成物的量量反應(yīng)熱反應(yīng)熱

7、的含義的含義 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)H0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol1mol1mol可燃物可燃物可能是可能是1mol1mol也可以也可以是是0.5mol(0.5mol(不限不限) )不限量不限量H H2 2O 1molO 1mol1mol1mol反應(yīng)物完全燃燒反應(yīng)物完全燃燒時(shí)放出的熱量時(shí)放出的熱量; ;不同的不同的物質(zhì)燃燒熱不同物質(zhì)燃燒熱不同酸堿中和生成酸堿中和生成1molH1molH2 2O O時(shí)時(shí)放出的熱量放出的熱量, ,強(qiáng)酸強(qiáng)堿間強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中和熱大致的中和反應(yīng)中和熱大致相同相同, ,均約為均約為57.3kJ/mol57.3kJ/mol【例【例1 1】 在在 10

8、1 KPA101 KPA時(shí)，時(shí)，1MOL CH1MOL CH4 4 完全燃燒生成完全燃燒生成COCO2 2和和液態(tài)液態(tài)H H2 2O O，放出，放出 890 KJ890 KJ的熱量，的熱量，CHCH4 4 的燃燒熱為多少？的燃燒熱為多少？ 1000 L CH1000 L CH4 4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？2、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算【解】【解】1000L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：1mol CH4完全燃燒放出完全燃燒放出890.3kJ的熱量，的熱量，44.6 molCH4完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒

9、放出的熱量為：44.6mol890.3kJmol3.97104kJ【例【例2】 葡萄糖是人體所需能量的重要來(lái)源之葡萄糖是人體所需能量的重要來(lái)源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6(S)6O2(G) 6CO2(G)6H2O(L) H=2 800 KJMOL葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算 100 G葡萄糖葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量。 【解】【解】根據(jù)題意葡萄糖的燃燒熱為根據(jù)題意葡萄糖的燃燒熱為2800kJmol

10、。 100 g葡萄糖的物質(zhì)的量為：葡萄糖的物質(zhì)的量為：n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 )=100g/180gmol-1=0.556mol1mol C6H12O6完全燃燒放出完全燃燒放出 2 800 kJ的熱量，的熱量，0.556 mol C6H12O6完完全燃燒放出的熱量為：全燃燒放出的熱量為：Q=0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答：答：100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)產(chǎn)生葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)產(chǎn)生1560 kJ的熱量。的熱量。在在36 g 碳不完全燃燒所得氣體中，碳不完全燃燒所得氣體中，CO占占1/3體積，體積，CO2占占2/3體積

11、，且體積，且C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) H = 110.5 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H = 283 kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（ ）A172.5 kJ B 1149 kJ C283kJ D 517.5 kJC練習(xí)練習(xí)1已知反應(yīng)：已知反應(yīng)： 2C(s)O2(g)2CO(g) H221 kJmol 稀溶液中，稀溶液中，H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJmol下列結(jié)論正確的是（下列結(jié)論正確的是（ ）A碳的燃燒熱大于碳的燃燒熱大于110.5 kJmolB的反應(yīng)熱為的反應(yīng)

12、熱為221 kJmolC稀硫酸與稀稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱溶液反應(yīng)的中和熱 57.3 kJmolD稀醋酸與稀稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出水，放出57.3 kJ 熱量熱量AC練習(xí)練習(xí)2一一些些物物質(zhì)質(zhì)的的燃燃燒燒熱熱名稱名稱化學(xué)式化學(xué)式H/H/（kJkJmolmol-1-1）石墨石墨C(s)C(s)-393.5-393.5金剛石金剛石C(s)C(s)-395.0-395.0一氧化碳一氧化碳CO(g)CO(g)-283.0-283.0甲烷甲烷CHCH4 4(g)(g)-890.3-890.3甲醇甲醇CHCH3 3OH(l)OH(l)-726.5-726.5

13、由表分析，由表分析， 是一種比較理想的燃料。是一種比較理想的燃料。你認(rèn)為應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇燃料？你認(rèn)為應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇燃料？試簡(jiǎn)述理想燃料應(yīng)具備哪些優(yōu)點(diǎn)？試簡(jiǎn)述理想燃料應(yīng)具備哪些優(yōu)點(diǎn)？ 可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采、運(yùn)輸、可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采、運(yùn)輸、價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等各方面綜合考慮價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等各方面綜合考慮。 3、研究燃燒熱的意義、研究燃燒熱的意義3、研究燃燒熱的意義、研究燃燒熱的意義 通過(guò)對(duì)燃燒熱的學(xué)習(xí)，可以幫助我們通過(guò)對(duì)燃燒熱的學(xué)習(xí)，可以幫助我們更充分地利用能源。更充分地利用能源。 二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然資源能源就是能提供能量

14、的自然資源，它包括化石燃料（煤、石油、天然它包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及氣）、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。柴草等。1、按開發(fā)與利用狀況分、按開發(fā)與利用狀況分 常規(guī)能源：現(xiàn)在已被我們普遍使用的能源被常規(guī)能源：現(xiàn)在已被我們普遍使用的能源被稱為常規(guī)能源。稱為常規(guī)能源。 如：煤、石油、天然氣、水能等。如：煤、石油、天然氣、水能等。新能源：近幾十年才開始被利用或正在研究新能源：近幾十年才開始被利用或正在研究使用的能源被稱為新能源。使用的能源被稱為新能源。如：太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能、如：太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮?、波浪能、潮汐能等。地?zé)?/p>

15、能、波浪能、潮汐能等。在討論能源問(wèn)題時(shí)，主要指的是在討論能源問(wèn)題時(shí)，主要指的是常規(guī)能源常規(guī)能源2、按屬性分、按屬性分可再生能源：可再生能源：是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源，它對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害用、取之不盡、用之不竭的資源，它對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｖ饕ㄌ?yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?。洋能等。不可再生能源：不可再生能源：?jīng)過(guò)千百萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源，稱之

16、為不可再生能源。無(wú)法恢復(fù)的能源，稱之為不可再生能源。如：煤炭、石油、天然氣等。如：煤炭、石油、天然氣等。3、按轉(zhuǎn)換傳遞過(guò)程分、按轉(zhuǎn)換傳遞過(guò)程分一級(jí)能源：一級(jí)能源：自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級(jí)能源。一級(jí)能源。如：原煤、原油、天然氣、太陽(yáng)能、水力、潮汐能、如：原煤、原油、天然氣、太陽(yáng)能、水力、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋溫差能等。地?zé)崮?、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋溫差能等。二級(jí)能源，二級(jí)能源，需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級(jí)能源。二級(jí)能源。如：電能、氫能、煤氣、水煤氣、蒸汽、焦炭、汽油、煤如：電能、氫能、煤氣

17、、水煤氣、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、沼氣能等。油、柴油、液化石油氣、沼氣能等。 綠色能源綠色能源是可再生能源是可再生能源, 這些能源消耗這些能源消耗之后可以得到恢復(fù)補(bǔ)充，對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染之后可以得到恢復(fù)補(bǔ)充，對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無(wú)污染。主要有：風(fēng)能、電能、太陽(yáng)能、或無(wú)污染。主要有：風(fēng)能、電能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、氫能等。地?zé)崮?、氫能等? 1能源就是能提供能源就是能提供 的自然資源，的自然資源，包括包括 等。等。2.2.我國(guó)目前使用的主要能源是我國(guó)目前使用的主要能源是 ，是不，是不能能 。3.3.解決能源的辦法是解決能源的辦法是 ，即開發(fā)，即開發(fā) 和節(jié)和節(jié)約約 ，提高能源的，提高能源

18、的 。4.4.現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有 _ 等，新能源的主要優(yōu)勢(shì)是等，新能源的主要優(yōu)勢(shì)是 。能量能量 化石燃料（煤、石油、天然氣）化石燃料（煤、石油、天然氣） 、陽(yáng)光、陽(yáng)光、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ螅ǔ毕┠苌锬?、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋（潮汐）?化石燃料化石燃料 再生再生 開源節(jié)流開源節(jié)流 新的能源新的能源 現(xiàn)有能源現(xiàn)有能源 利用率利用率 海洋（潮汐）能、生物能海洋（潮汐）能、生物能 資源豐富，可以再生，污染少資源豐富，可以再生，污染少 太陽(yáng)能、氫能、地?zé)崮芴?yáng)能、氫能、地?zé)崮?、閱讀課文，討論下列問(wèn)題：閱讀課文，討論下列問(wèn)題：下列屬于一級(jí)能源的是：下列屬于一級(jí)能源的是：屬

19、于二級(jí)能源的是：屬于二級(jí)能源的是： A A 風(fēng)能風(fēng)能 B B電能電能 C C 氫能氫能 D D 陽(yáng)光陽(yáng)光 E E 天然氣天然氣 A D EA D EB CB C2、下列敘述正確的是（、下列敘述正確的是（ ）A.電能是二級(jí)能源電能是二級(jí)能源B.水力是二級(jí)能源水力是二級(jí)能源C.天然氣是一級(jí)能源天然氣是一級(jí)能源D.水煤氣是一種高效而沒(méi)有污染的一級(jí)能源水煤氣是一種高效而沒(méi)有污染的一級(jí)能源E.氫氣是一種高效而沒(méi)有污染的二級(jí)能源氫氣是一種高效而沒(méi)有污染的二級(jí)能源A C E1 1、選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么? ?燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采運(yùn)輸儲(chǔ)存的條燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采運(yùn)輸儲(chǔ)存的條件、價(jià)格、

20、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面件、價(jià)格、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮。綜合考慮。2 2、煤作為燃料的利弊煤作為燃料的利弊? ?提高煤燃燒效率的提高煤燃燒效率的措施有哪些措施有哪些? ?(1)(1)通入充足且適量的空氣；通入充足且適量的空氣；(2)(2)固體燃料粉碎、液體燃料噴霧以增大燃固體燃料粉碎、液體燃料噴霧以增大燃料與空氣的接觸面。料與空氣的接觸面。思考與交流思考與交流議一議議一議1.1.城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、煤球等固體燃料有什么好處？煤球等固體燃料有什么好處？首先，首先，因氣體易擴(kuò)散，故氣體燃料與空氣混合充因氣體易擴(kuò)散，故氣體燃料與空氣混合

21、充分，容易發(fā)生完全燃燒，與固體燃料相比有較高分，容易發(fā)生完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。的能量利用率。其次，其次，氣體燃料便于管道運(yùn)輸、使用方便（易點(diǎn)氣體燃料便于管道運(yùn)輸、使用方便（易點(diǎn)燃、易熄滅）、無(wú)渣無(wú)塵、清潔衛(wèi)生。燃、易熄滅）、無(wú)渣無(wú)塵、清潔衛(wèi)生。第三第三，固體煤中含有硫、氮等雜質(zhì)，直接燃煤，固體煤中含有硫、氮等雜質(zhì)，直接燃煤，會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物（會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物（NONOx x）、粉塵，）、粉塵，造成大氣污染，住宅環(huán)境、居室空氣的污染則更造成大氣污染，住宅環(huán)境、居室空氣的污染則更嚴(yán)重。嚴(yán)重。議一議議一議2.2.推廣使用天然氣（相對(duì)于管道煤氣和液推廣使用

22、天然氣（相對(duì)于管道煤氣和液化氣）為什么是城市燃?xì)獾陌l(fā)展方向？化氣）為什么是城市燃?xì)獾陌l(fā)展方向？ 管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對(duì)于住宅、居室管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對(duì)于住宅、居室環(huán)境而言的，從城市大環(huán)境看，并沒(méi)有改善城市大氣的污環(huán)境而言的，從城市大環(huán)境看，并沒(méi)有改善城市大氣的污染程度。原因很簡(jiǎn)單，制造煤氣要燃煤，使用煤氣沒(méi)有降染程度。原因很簡(jiǎn)單，制造煤氣要燃煤，使用煤氣沒(méi)有降低城市的煤炭消耗量，原來(lái)一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變低城市的煤炭消耗量，原來(lái)一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變成由數(shù)家煤氣廠排放而已。成由數(shù)家煤氣廠排放而已。 液化氣是發(fā)熱量最高的優(yōu)質(zhì)清潔燃料，但液化氣使用不液化氣是發(fā)熱量最高的優(yōu)質(zhì)清潔燃料，但液化氣使用不便，且要消耗寶貴的石油資源，天然氣則是一種既有管道便，且要消耗寶貴的石油資源，天然氣則是一種既有管道煤氣的方便，又有液化氣無(wú)毒、發(fā)熱量高的優(yōu)點(diǎn)且不易爆煤氣的方便，又有液化氣無(wú)毒、發(fā)熱量高的優(yōu)點(diǎn)且不易爆的燃料，所以，推廣使用天然氣是城市燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)的發(fā)展方的燃料，所以，推廣使用天然氣是城市燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。向。