高中化学选修四第一章第二节燃烧热能源ppt课件.ppt

1 第二节燃烧热能源 第一章化学反应与能量变化 2 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 3 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 生成物不能继续燃烧 C CO2 g S SO2 g H H2O l 单位 kJ mol 限定燃料的物质的量 4 2 对燃烧热的理解 反应条件 25 101kPa 可燃物用量 1mol 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 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 文字叙述燃烧热时 用 正值 或 H 表示 例如 CH4的燃烧热为890 3kJ mol 1 或 H 890 3kJ mol 1 6 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 18H2O l H 11036KJ mol 思考 C8H18的燃烧热是多少 1molC8H18燃烧时放出了多少热 H 5518KJ mol 5518KJ 7 3 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 H 燃烧热 8 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 9 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 H 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 10 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 H 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 11 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 12 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 H 57 3kJ mol 2 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 H 57 3kJ mol 13 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 条件 稀溶液 稀溶液是指溶于大量水的离子 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 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 放出的热量 57 3kJ mol 14 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 7 28 7 15 3 燃烧热和中和热的异同 16 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 17 答案 H2 g O2 g H2O g H 241 8kJ mol 1 285 8 点评 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧时放出的热量 对氢气来说燃烧热应是生成液态水所放出的热量 18 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 19 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 ADE BC 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 20 2 能源的分类 21 22 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 23 2 煤作燃料的利弊问题 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 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 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 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 24 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