高中化学 第1章 化学反应与能量 第2节 燃烧热 能源课件 新人教版选修4.ppt

第一章 化学反应与能量 第二节燃烧热能源 新课情境呈现 有一副很有趣的对联 上联是 桶漏船漏桶漏桶干船漏满 下联是 吹灯吹灶吹灯灯灭灶吹燃 同学们思考为什么灯一吹会灭而灶会越吹越旺呢 这里面隐含了怎样的科学道理 热气球的动力就是燃烧器 没有方向舵 它的运动方向必须是随风而行 不同高度 不同时间 不同地点风向都是不一样的 想调整方向就需寻找不同的风层 热气球的升和降与球体内气温有关 球体内气温高 气球浮力增大 气球就上升 球体内空气温度下降 球体产生的浮力小于球体自身和所载物体的重力之和 气球就开始下降 热气球燃烧器的燃料通常为液化气 其成分为丙烷和丁烷 已知每摩尔丙烷完全燃烧生成液态水放出2219 9kj的热量 你能写出丙烷燃烧的热化学方程式吗 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 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 你对能源了解吗 请让我们一起走进教材 第二节燃烧热能源 课前新知预习 一 燃烧热燃烧热的含义 叫做燃烧热 其单位常用 在理解和计算燃烧热时要注意 1 在进行燃烧热的计算时必须以 为计量标准 2 必须是可燃物 燃烧 且生成 的化合物 例如在25 101kpa时1molc燃烧生成co气体时放出的热量 c的燃烧热 原因是 又如在25 101kpa时 1molh2燃烧生成液态水所放出的热量 h2的燃烧热 原因是 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 kj mol 1mol可燃物 完全 稳定 不是 没有完全燃烧 生成的co还可以继续燃烧 是 液态水在此状态下是稳定的化合物 二 能源1 能源 1 定义 能提供 的资源 2 分类 常规能源 即化石燃料 包括 新能源 包括太阳能 氢能 地热能 风能 海洋能 生物质能等 2 我国能源的现状与解决途径 1 现状 主要能源是 能源的利用率低 2 解决途径 开源节流 即开发新的能源和节约现有的能源 提高能源的利用率 3 新能源的优势 新能源资源丰富 可以再生 没有污染或很少污杂 能量 煤 石油 天然气 化石燃料 预习自我检测 c 解析 液化石油气主要成分丙烷和丁烷 燃烧时能生成二氧化碳 二氧化碳不是污染气体 故a正确 a 解析 0 25mol甲烷完全燃烧放出222 5kj热量 1mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出890kj热量 所以c项正确 c c 解析 使用私家车 不利于降低消耗 保护环境 故d项错误 d 课堂探究研析 1 对燃烧热的正确理解 1 燃烧热是反应热的一种 其 h 0 2 101kpa时 纯净可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物 如c完全燃烧应生成co2 g 而不是co 因co可继续燃烧生成co2 并放出能量 完全燃烧时 下列物质要生成对应的稳定氧化物 c co2 g h2 h2o l s so2 g 3 反应条件 25 101kpa 书中所提供的燃烧热数值均为此条件下测得 一定条件下的燃烧热数值是定值 知识点1燃烧热的正确理解及其与中和热的异同比较 2 燃烧热与中和热的比较 解析 选项a不是燃烧反应 且燃烧热都应是负值 a不正确 选项b为碳的不完全燃烧 生成的co不是稳定的化合物 b不正确 选项d中生成的h2o是气态 不是液态 不符合燃烧热的概念要求 d不正确 c a 解析 a项 该热化学方程式表明了25 101kpa时 2mol碳不完全燃烧生成一氧化碳时的反应热为 221kj mol 1 根据等物质的量的可燃物完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大 推理得出碳的燃烧热大于110 5kj mol 1 a项正确 b项错误的原因是混淆了反应热和燃烧热的概念 c项错误的原因是混淆了反应热和中和热的概念 d项 醋酸是弱酸 电离要吸收热量 因此发生中和反应时放出的热量小于57 3kj 正确答案为a 1 能源的含义凡是能提供某种形式能量的资源 统称为能源 它是人类取得能量的来源 包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转移的能量的来源 2 能源的分类 1 一级能源和二级能源 一级能源 从自然界直接取得的天然能源 如原煤 原油 水等 二级能源 一级能源经过加工转换后获得的能源 如氢能等 知识点2能源概述 2 常规能源与新能源 常规能源 在一定历史时期和科学技术水平下 已被人们广泛利用的能源 如煤 石油 天然气 水能等 新能源 随着科技的不断发展 才被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源 如核能 太阳能 海洋能等 3 可再生能源和不可再生能源 可再生能源 可连续再生 永久利用的一次能源 如水能 风能等 不可再生能源 经过亿万年形成的 短期内无法恢复的能源 如煤 石油 天然气等 温馨提示 1 化石燃料的缺点 蕴藏量有限 不能再生 利用率低 污染环境 2 氢能的优点 燃烧热值高 资源丰富 无毒 无污染 3 燃料充分燃烧的条件 有足够的空气 有足够大的接触面积 3 能源的开发利用 我国目前使用的能源主要是化石燃料 包括煤 石油 天然气等 属不可再生能源 并且能源利用率极低 我国正面临能源危机 应对能源危机的方法是开源节能 一要提高能源利用率 二要开发新能源 加强科技投入 提高管理水平 科学地控制燃烧反应是节能的重要措施 开发和探索新能源是开源的重要措施 太阳能能量巨大 取之不尽 用之不竭 清洁无污染 不需开采和运输 缺点是能量密度小 受地域和季节的影响大 氢能有三大优点 一是单位质量的燃烧热值高 二是资源丰富 三是无毒 无污染 缺点是储存 运输困难 地热能蕴藏丰富 已被应用 风能是太阳能的一种转换形式 风能能量巨大 缺点是具有不稳定性 受地区 季节 气候影响较大 4 能源之间的相互转化关系 b 解析 开发太阳能 生物质能 风能等新能源 减少了煤 石油等化石燃料的使用 减少污染 保护环境 故a正确 化石燃料在地球上的含量是有限的 加大开采 必然带来能源的匮乏和污染物的增多 故b错误 在农村推广使用沼气 沼气是由植物秸秆等发酵制得的 属于可再生资源 故c正确 减少资源消耗 增加资源的重复使用和资源的循环再生 符合节约能源和保护生态环境的要求 d正确 解析 煤 石油和天然气被称为当今 三大化石燃料 故a正确 天然气 煤 石油属于化石燃料 用完之后不能再产生 属于不可再生资源 故b正确 氢能用完之后还能再产生 属于可再生能源 故c正确 氢能是无污染的高效能源 核能存在核废料 会有核污染 故d错误 d 学科核心素养 理想能源 太阳能当化石燃料逐渐耗尽 温室效应和酸雨越来越严重时 人们需要寻找理想的新能源 太阳能是人类最理想的能源 通过辐射 太阳向地表输送大约1 05 1020kw h的能量 约相当于人类目前每年耗能总量的15000倍 并且可以持续几十亿年以上 但是 由于它具有到达地表的程度低 间歇性以及地区上的差异等问题 至今未能广泛地开发利用 利用太阳能最有效的途径是太阳能的化学转化和贮存 包括太阳能电池的研究和阳光催化分解水制氢 而其中最引人注目的是利用太阳能开发氢能源 利用太阳能开发氢能源的最大课题是通过光分解水制氢 光分解水制氢气的基本反应为 2h2o 2h2 o2 由于水非常稳定 故无论是采用加热直接分解