燃料燃烧释放的热量

1、第1页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 第第2课时燃料燃烧释放的热量课时燃料燃烧释放的热量 第2页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 课标定位：课标定位：认识提高燃料的燃烧效率的重要性。认识提高燃料的燃烧效率的重要性。 第3页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 第4页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 填一填填一填知识清单知识清单 1当今社会的主要能源当今社会的主要能源 当今社会的主要能源是当今社会的主要能源是_等化石燃料，利用它们燃等化石燃料，利用它们燃 烧所烧所_的热量，为人们的生活和生产提供了重要基础。的热量，为人们的生活和生产提供了重要基础。 2热值热值 (1

2、)概念：指在一定条件下单位质量的物质概念：指在一定条件下单位质量的物质_所放出的热量。所放出的热量。 (2)在天然气、石油、煤炭、氢气、甲醇五种燃料中，热值最大的在天然气、石油、煤炭、氢气、甲醇五种燃料中，热值最大的 是是_。 第5页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 3燃料燃烧过程放出的热量燃料燃烧过程放出的热量 燃料燃烧放出热量的多少，等于形成生成物分子的化学键燃料燃烧放出热量的多少，等于形成生成物分子的化学键_ 的总能量与燃烧时断裂反应物分子的化学键的总能量与燃烧时断裂反应物分子的化学键_的总能量之差。的总能量之差。 已知拆开已知拆开1 mol H2中的化学键需要消耗中的化学键需要

3、消耗436 kJ能量，拆开能量，拆开1 mol O2 中的化学键需要消耗中的化学键需要消耗496 kJ能量，形成水分子中能量，形成水分子中1 molHO键能够释放键能够释放 463 kJ能量。则反应：能量。则反应：2H2(g)O2(g)=2H2O的能量是放热的能量是放热_kJ。 4提高燃料的使用效率提高燃料的使用效率 (1)燃料的利用还存在亟待解决的问题有：燃料的利用还存在亟待解决的问题有： 煤和石油燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出煤和石油燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出_。 有些煤中灰分含量大，水分多，有些煤中灰分含量大，水分多，_较低。较低。 某些化石燃料燃烧排出的废气中含有某些化石燃料燃

4、烧排出的废气中含有_，直接，直接 排放到大气中会污染空气并形成排放到大气中会污染空气并形成_。 第6页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 (2)为解决燃料燃烧中存在的问题需要研究的课题有：为解决燃料燃烧中存在的问题需要研究的课题有： 化 石 燃 料 完 全 燃 烧 的 化 石 燃 料 完 全 燃 烧 的 _ _ _ _ _ _ 和 减 少 燃 料 燃 烧 产 生 的和 减 少 燃 料 燃 烧 产 生 的 _，提高燃料利用率的，提高燃料利用率的_。 防止燃料燃烧造成的防止燃料燃烧造成的_。 通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为_。 开发开发_、_、_

5、等洁净、高效的新能源。等洁净、高效的新能源。 自我校对自我校对1.煤、石油、天然气放出煤、石油、天然气放出2.(1)完全燃烧完全燃烧(2)氢气氢气 3.放出吸收放出吸收4844.(1)大量烟尘和一氧化碳气体热效率二大量烟尘和一氧化碳气体热效率二 氧化硫和氮氧化物酸雨氧化硫和氮氧化物酸雨(2)条件热量损耗的技术措施环境条件热量损耗的技术措施环境 污染洁净燃料氢能核能太阳能污染洁净燃料氢能核能太阳能 第7页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 做一做做一做自我测评自我测评 1下列燃料不属于化石燃料的是下列燃料不属于化石燃料的是() A煤煤 B石油石油 C天然气天然气 D水煤气水煤气 解析：解析

6、：煤、石油、天然气是重要的化石燃料，化石燃料是不可再煤、石油、天然气是重要的化石燃料，化石燃料是不可再 生的。生的。 答案：答案：D 第8页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 2下列说法不正确的是下列说法不正确的是() A化石燃料是可再生的，在地球上的蕴藏量是无限的化石燃料是可再生的，在地球上的蕴藏量是无限的 B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气等有害气 体体 C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D将煤处理后变为气体燃料的目的是提高煤的价格将煤处理后变为气体燃料的目的是提高煤

7、的价格 解析：解析：A项错误，化石燃料的蕴藏量是有限的，不可再生；项错误，化石燃料的蕴藏量是有限的，不可再生；B项正项正 确，化石燃料中含有许多杂质，燃烧时能产生有害气体；确，化石燃料中含有许多杂质，燃烧时能产生有害气体；C项正确，煤项正确，煤 直接燃烧时，反应不充分，且产生污染性气体；直接燃烧时，反应不充分，且产生污染性气体；D项错误，目的是提高项错误，目的是提高 煤的利用率，减轻污染。煤的利用率，减轻污染。 答案：答案：AD 第9页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 第10页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 核心解读核心解读 一燃料燃烧会释放出热量的原因一燃料燃烧会释放出热量

8、的原因 燃烧产物燃烧产物(通常是水、二氧化碳、氮气等通常是水、二氧化碳、氮气等)的能量比燃料和氧气的能的能量比燃料和氧气的能 量低，根据能量守恒，多余的能量就以热的形式释放出来。量低，根据能量守恒，多余的能量就以热的形式释放出来。 二燃料燃烧过程放出热量的定量计算二燃料燃烧过程放出热量的定量计算 一定物质的量的燃料燃烧释放出的热量等于一定物质的量的生成一定物质的量的燃料燃烧释放出的热量等于一定物质的量的生成 物化学键形成时所释放的总能量减去一定物质的量的反应物物化学键形成时所释放的总能量减去一定物质的量的反应物(可燃物与可燃物与 氧气或其他助燃剂氧气或其他助燃剂)化学键断裂时所消耗的总能量，反

9、应物化学键断裂化学键断裂时所消耗的总能量，反应物化学键断裂 时所消耗的总能量越少，生成物化学键形成时所释放的总能量越多，燃时所消耗的总能量越少，生成物化学键形成时所释放的总能量越多，燃 料放出的热量越多。料放出的热量越多。 第11页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 三热值三热值 质量相同、组成不同的燃料，完全燃烧后放出的热量不相等。人质量相同、组成不同的燃料，完全燃烧后放出的热量不相等。人 们常用热值来衡量燃料燃烧放出热量的大小。们常用热值来衡量燃料燃烧放出热量的大小。 热值指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。单热值指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。单 位

10、质量一般指位质量一般指1 g，物质完全燃烧是指物质中含有的氮元素转化为，物质完全燃烧是指物质中含有的氮元素转化为 N2(g)，氢元素转化为，氢元素转化为H2O(l)，碳元素转化为，碳元素转化为CO2(g)。热值的单位为。热值的单位为kJg 1。 。 第12页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 题型研析题型研析 知识点一判断能量转化的方式知识点一判断能量转化的方式 【例例1】 有专家指出，如果能够实现利用太阳能使燃烧产物如有专家指出，如果能够实现利用太阳能使燃烧产物如 CO2、H2O、N2等重新组合，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约等重新组合，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约 燃料

11、，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为() A化学能化学能 B热能热能 C生物能生物能 D电能电能 第13页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 解析：解析：关键信息是关键信息是CO2、H2O、N2利用太阳能使它们重新组合，根利用太阳能使它们重新组合，根 据上图可知组合生成可燃物，而可燃物燃烧后转化为产物并放出热量，据上图可知组合生成可燃物，而可燃物燃烧后转化为产物并放出热量， 产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环可知太阳能最终转化为热能。产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环可知太阳能最终转化为热能。 答案：答案：B 点

12、拨：点拨：理解图中的转化关系便可顺利解题。理解图中的转化关系便可顺利解题。 第14页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 知识点二化石燃料的燃烧知识点二化石燃料的燃烧 【例例2】 我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉的好处 在于在于() A增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 B减少炉中杂质气体减少炉中杂质气体(如如SO2等等)的形成的形成 C提高煤炭的热效率并减少提高煤炭的热效率并减少CO的排放的排放 D使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率 解析：解析：由于大

13、块的固体燃料与空气的接触面有限，燃烧往往不够由于大块的固体燃料与空气的接触面有限，燃烧往往不够 充分，采用沸腾炉是将固体燃料粉碎，以增大燃料与空气的接触面，提充分，采用沸腾炉是将固体燃料粉碎，以增大燃料与空气的接触面，提 高燃烧效率，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生高燃烧效率，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO污染大气。答案为污染大气。答案为 C、D。 答案：答案：CD 第15页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 点拨：点拨：煤中所含的硫在燃烧时会生成煤中所含的硫在燃烧时会生成SO2，沸腾炉并不能减少，沸腾炉并不能减少SO2 的排放。目前一般采用在煤中混合适量的的排放。目前一般采用在煤中混

14、合适量的CaO，以减少，以减少SO2的排放。的排放。 第16页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 回答下列问题：回答下列问题： (1)写出写出SiCl4的结构式：的结构式：_。 (2)计算该反应的反应热计算该反应的反应热(H)为多少？为多少？ 化学键化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC 键能键能/kJmol 1 460360436431176347 第17页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 解析：解析：(1)Si原子最外层有原子最外层有4个电子，与个电子，与4个个Cl原子形成原子形成4个个SiCl 键，其结构式为：键，其结构式为： (2)1 mol Si价电子为价电子为4

15、 mol,1 mol SiSi键含键含2 mol价电子，所以价电子，所以1 mol硅晶体中含硅晶体中含2 mol SiSi键。键。 断键吸收的总能量为：断键吸收的总能量为：4 mol360kJmol 1 2 mol436 kJmol 1 2 312 kJ，成键放出的总能量为，成键放出的总能量为2 mol176 kJmol 1 4 mol431 kJmol 1 2 076 kJ，故反应过程中吸收能量为：，故反应过程中吸收能量为：2 312 kJ2 076kJ 236 kJ。即。即H236 kJmol 1。 。 第18页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 点拨：点拨：断键吸收的总能量大于成键

16、放出的总能量，即反应物总能断键吸收的总能量大于成键放出的总能量，即反应物总能 量小于生成物总能量，反应过程吸收能量；反之，反应过程放出能量。量小于生成物总能量，反应过程吸收能量；反之，反应过程放出能量。 第19页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 随堂反馈随堂反馈 1已知已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中，且氧气中 1 mol OO键完全断裂时吸收热量键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中，水蒸气中1 mol HO键形成键形成 时放出热量时放出热量463 kJ，则氢气中，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为键断裂时吸

17、收热量为() A920 kJB557 kJ C436 kJ D188 kJ 解析：解析：根据化学反应方程式根据化学反应方程式2H2O2=2H2O,2 mol H2完全燃烧放完全燃烧放 出热量出热量121 kJ4484 kJ。设。设1 mol HH断裂时吸收的热量为断裂时吸收的热量为x， 463 kJ4496 kJ2x484 kJ 得得x436 kJ 答案：答案：C 第20页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 第21页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 解析：解析：0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O(l)时，放出时，放出445 kJ热热 量，即量，即1 m

18、ol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O(l)放出放出890 kJ热量。结合热化热量。结合热化 学方程式的书写规则可得学方程式的书写规则可得C项正确。项正确。 答案：答案：C 第22页 苏教版苏教版高中化学高中化学必修必修2 3下列措施可以提高燃料燃烧效果的是下列措施可以提高燃料燃烧效果的是() 固体燃料粉碎液体燃料雾化煤经气化处理通入足固体燃料粉碎液体燃料雾化煤经气化处理通入足 量的空气量的空气 A B C D全部全部 解析：解析：粉碎、雾化、气化的主要目的都是增大接触面积，从而提粉碎、雾化、气化的主要目的都是增大接触面积，从而提 高燃烧效果。高燃烧效果。 答案：答案：D 第23页