人教版选修4 第1章第2节 燃烧热 能源 课件（30张）.pptx

高二选修4 1 2燃烧热能源 若2 6g乙炔 c2h2 气态 完全燃烧生成液态水和co2 g 时放热130kj 则乙炔燃烧的热化学方程式为 c2h2 g 5 2o2 g 2co2 g h2o l h 1300kj mol 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2600kj mol 回忆一下 反应热 燃烧热 中和热 一 燃烧热 1 定义 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 叫做该物质的燃烧热 例子 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol890 31kj mol就是甲烷的燃烧热 知识精讲 2 注意问题 研究内容 放出的热量 h 0 单kj mol 研究条件 25 101kpa 反应程度 完全燃烧 产物是稳定的氧化物 燃烧物的物质的量 1mol co2 g h2o l so2 g 如 chs 在未有特别说明的情况下 外界压强一般指25 101kpa 所谓完全燃烧也是完全氧化 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 由于计算燃烧热时 可燃物质是以1mol作为标准来计算的 所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数 注意 3 一些物质燃烧热 例1 能否根据式子1 2ch4 g o2 g 1 2co2 g h2o l h 445 15kj mol认为甲烷的燃烧热是445 15kj mol 例2 已知 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molh2 g 1 2o2 g h2o g h 241 8kj mol求氢气的燃烧热 答 h 285 8kj mol 二 燃烧热的计算及应用 例3 请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式 c 石墨s o2 g co2 g h 393 5kj molc 金刚石s o2 g co2 g h 395 0kj mol 因为石墨与金刚石的晶体结构不同 其具有的能量也不相同 石墨与金刚石的燃烧热为什么不相同 例4 在101kpa时 1molch4完全燃烧生成co2和液态h2o 放出890 3kj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 解析 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 890 3kj mol即ch4的燃烧热为890 3kj mol 1000lch4 标准状况 的物质的量为 n ch4 44 6mol1molch4完全燃烧放出890 3kj的热量 44 6molch4完全燃烧放出的热量为 44 6mol 890 3kj mol 3 97 104kj 答案 ch4的燃烧热为890 3kj mol 1000lch4 标准状况 完全燃烧产生的热量为3 97 104kj 例5 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 解析 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 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 1557kj答案 100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kj的热量 燃烧热与中和热的区别与联系 放热反应 h 0 单位kj mol 1mol可燃物 可能是1mol也可以是0 5mol 不限 不限量 h2o1mol 1mol反应物完全燃烧时放出的热量 不同的物质燃烧热不同 酸碱中和生成1molh2o时放出的热量 强酸强碱间的中和反应中和热大致相同 均约为57 3kj mol 三 能源 一次能源 二次能源 常规能源 新能源 可再生能源 不可再生能源 2 新能源的开发 太阳能 氢能 风能 地热能 海洋能和生物质能是最有希望的新能源 这些新能源的特点是 2 能源问题日益突出 已成为全世界关注的社会热点 目前使用最多的能源是 包括 等 属不可再生能源 并且能源利用率极低 能源危机日趋严重 化石燃料 煤 石油 天然气 3 解决能源危机的方法 1 开源节流 提高能源利用率 主要措施有 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 资源丰富 有些为可再生能源 并且在使用时对环境几乎没有污染 4 节约能源的重要措施 科学地控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 提高能源的利用率 1 使燃料充分燃烧的措施 1 通入充足且适量的空气 2 固体燃料粉碎 液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面 探究一 1 燃料充分燃烧的条件是什么 2 燃料燃烧时 若空气过量或不足 会造成什么后果 3 为什么固体燃料要粉碎后使用 问题探究 讨论 下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点 请参考这些论点 并准备有关材料 简要论述你对该问题的看法 探究二 煤是我国储量最多的能源资源 应充分利用该资源为我国的社会主义建设服务 据有人估计 我国的煤炭储量足够使用几百年 煤的形成需经过数亿年的时间 用一些就少一些 不可再生 煤是重要的化工原料 把煤作燃料简单烧掉太可惜 应该综合利用 资源蕴藏方面 煤是我国储量最多的能源资源 应充分利用 但由于煤为不可再生能源 故使用过程中应减少不必要的浪费 并提高其能量利用率 同时应加快开发新能源 开采和运输方面 我国煤炭资源相对比较集中 开采成本较低 这从我国的大 中 小型煤矿繁多即可说明 且一般的煤矿工人不需要多么高深的技术 但煤在大量开采时 又会造成地面塌陷 在运输方面 很不方便 需要装 卸 运等诸多环节 且开采出来的煤在贮存时便有部分变质 造成资源浪费 同时造成环境污染 这从煤矿周围的空气质量普遍不佳 尤其是粉尘 即可证明 故应大大提高清洁煤技术 使煤通过气化等手段而变得易于运输 资源综合利用 煤作为固体燃料 燃烧反应速率小 热利用效率低 我们国家的煤 在进行综合利用时的办法主要是煤的干馏和煤的气化 液化 但在此过程中 却有相当多的副产物不能有效利用 如在炼焦过程中产生的焦炉气 煤焦油等 我们都没有很好地进行再加工 结果是既浪费了资源 又污染了环境 因此 积极开展煤的综合利用十分重要 污染环境方面 由于煤中除了主要元素c外 还含有少量的h s n o等元素 煤在直接燃烧时会产生so2 氮氧化物及烟尘等 严重影响空气质量且易导致酸雨 温室效应等 从而使环境受到严重污染 故通过清洁煤技术 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 势在必行 提高煤燃烧的热利用率 开发新的能源也是大势所趋 议一议 1 城市家用燃料使用气体燃料比使用煤 煤球等固体燃料有什么好处 探究三 答案 1 首先 因气体易扩散 故气体燃料与空气混合充分 容易发生完全燃烧 与固体燃料相比有较高的能量利用率 其次 气体燃料便于管道运输 使用方便 易点燃 易熄灭 无渣无尘 清洁卫生 第三 固体煤中含有硫 氮等杂质 直接燃煤 会产生大量二氧化硫 氮氧化物 nox 粉尘 造成大气污染 住宅环境 居室空气的污染则更严重 2 推广使用天然气 相对于管道煤气和液化气 为什么是城市燃气的发展方向 探究三 管道煤气是一种清洁燃料 然而这是相对于住宅 居室环境而言的 从城市大环境看 并没有改善城市大气的污染程度 原因很简单 制造煤气要燃煤 使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量 原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已 液化气是发热量最高的优质清洁燃料 但液化气使用不便 且要消耗宝贵的石油资源 天然气则是一种既有管道煤气的方便 又有液化气无毒 发热量高的优点且不易爆的燃料 所以 推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向 想一想 1 工业上常用把煤块粉碎 液体燃料喷成雾状 而使燃料充分燃烧 这种方法是否适合家用 2 从能量守恒的角度看 把煤加工成煤气 是否能增加煤的发热量 1 不适合2 不能 探究四 四 新能源的开发及限制 1 燃料电池2 氢能3 太阳能4 风能 生物能 核能 地热能 潮汐能等 1 下列性质中 能说明乙醇宜作燃料的是 燃烧时发生氧化反应 充分燃烧的产物不污染环境 乙醇是一种再生能源 燃烧时放出大量的热 a b c d d 例题 2 1 5g火箭燃料二甲基肼 ch3nhnhch3 完全燃烧 放出50kj热量 则二