化学：1.2《中和热 燃烧热能源》课件(人教版选修4)

1、第一章 化学反应与能量中和热 燃烧热 能源一、燃烧热例2：实验测得101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8 kJ的热量，这就是H2的燃烧热。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol例1：实验测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量，这就是C的燃烧热。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol一、燃烧热一、燃烧热1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳稳定的化合物定的化合物时所时所放出放出的的热量热量。为什么

2、指定温为什么指定温度和压强度和压强? ? 生成物不能生成物不能继续燃烧继续燃烧C - COC - CO2 2 （g g）S SOS SO2 2 （g g）H HH H2 2O O（l l）单位单位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量C C8 8H H1818的燃烧热是多少的燃烧热是多少? ? C C8 8H H1818燃烧时放出了多少热燃烧时放出了多少热? ? 一、燃烧热一、燃烧热1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定稳定的化合物的化合物时所时所放出放出

3、的的热量热量。PS：、在、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物时，完全燃烧生成稳定的氧化物 如如:CC02，HH20(l)，SS02等等、燃烧热通常由实验测得、燃烧热通常由实验测得、可燃物以、可燃物以1mol为标准进行测量为标准进行测量、系数常用分数表示、系数常用分数表示2. 2.表示的意义：表示的意义： 如如: CH: CH4 4的燃烧热为的燃烧热为890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含义含义: : 在在101KPa101KPa时时, 1molCH, 1molCH4 4完全燃烧时完全燃烧时, ,放出放出890.3KJ890.3KJ的热量的热量. . 3. 3.表示燃烧热的热

4、化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写： 4. 4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量一定量可燃物完全燃烧时放出的热量CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol【例【例1】 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？【解】根据题意，在【解】根据题意，在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全燃烧的完全燃烧的热化学方程式为：热化学方程式为：CHCH4 4(g)(g)2O2

5、O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g)(g) 2H2H2 2O(l) H=O(l) H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol。 1000 L CH1000 L CH4 4 ( (标准状况标准状况) )的物质的量为：的物质的量为： n(CHn(CH4 4)=V(CH)=V(CH4 4)/Vm=1000L/22.4Lmol)/Vm=1000L/22.4Lmol-1-1 = 44.6mol = 44.6mol 1mol CH 1mol CH4 4 完全燃烧放出完全燃烧放出890kJ890kJ的热量，的热量，44.6

6、 molCH44.6 molCH4 4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol44.6 mol890 kJ890 kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ 答：答：CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH4 4( (标准标准状况状况) )完全燃烧产生的热量为完全燃烧产生的热量为 3.973.9710104 4kJkJ。【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=2800kJmol葡萄糖在人体组织中氧

7、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:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100 g葡萄糖的物质的量为： n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol1mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。二、中和热二、中和热 1 1、酸和碱的中和反应有热量放出，可以通过实验

8、测得中、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。当和反应的反应热。当1L1mol1L1molL L的稀盐酸跟的稀盐酸跟1L1 mol1L1 molL L的的NaOHNaOH溶液起中和反应时，能放出溶液起中和反应时，能放出57.3kJ57.3kJ的热量。的热量。 NaOH(aq)NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H H2 2O(l) O(l) H= H=57.3 kJ57.3 kJmolmol2 2、如果用、如果用1L1mol1L1molL L的的 KOHKOH溶液中和溶液中和 1L1mol1L1molL L的的HNOHNO3

9、3溶溶液，也能放出液，也能放出57.3 kJ57.3 kJ的热量。的热量。 KOH(aq)KOH(aq)HNOHNO3 3(aq)=KNO(aq)=KNO3 3(aq)(aq)H H2 2O(l)O(l) H= H=57.3 kJ57.3 kJmol mol 二、中和热二、中和热1 1定义：定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成成1mol1mol水时的反应热叫做中和热。水时的反应热叫做中和热。2. 2. 中和热的表示：中和热的表示： H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)=H(aq)=H2 2O (1) O (1) H=-57.3kJH=

10、-57.3kJmolmol3.3.要点要点： 、条件：、条件：稀溶液稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物：、反应物： （强）酸与（强）碱（强）酸与（强）碱。中和热。中和热不包括离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效应 、生成、生成1mol1mol水。水。中和反应的中和反应的实质实质是是H H+ +和和OHOH- -化合生成化合生成H H2 20 0，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也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不在中和热之内 、放出的热量：、放出的热量

11、：57.3kJ/mol57.3kJ/mol例：已知例：已知H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)=H(aq)=H2 2O(l)O(l)； H=-57.3kJ/mol H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的，求下列中和反应中放出的热量。热量。（1 1）用）用20gNaOH20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出出_ kJ_ kJ的热量。的热量。（2 2）用）用28gKOH28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出放出_kJ_kJ的热量。的热量。28.728.728.728.7燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和

12、热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热反应放热反应HHH0 , H0 , 单位单位 kJ/molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限) )生成物的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O反应热反应热的含义的含义 1mol 1mol反应物完全燃反应物完全燃烧时放出的热量烧时放出的热量; ;不不同的物质燃烧热不同的物质燃烧热不同同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的热量时放出的热量, ,强酸强碱间的

13、中和反强酸强碱间的中和反应中和热大致相同应中和热大致相同, ,均均约为约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=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求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。1 1、已知：、已知：2 2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。请

14、分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同, ,因为石墨与金刚石的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同, ,共具共具有的能量也不相同有的能量也不相同C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 kl/molg) H= -393.5 kl/molC(C(金刚石金刚石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 kl/molg) H= -395.0 kl/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定说明金刚石具有的总能量高，

15、不稳定3 3、下列各组物质的燃烧热相等的是、下列各组物质的燃烧热相等的是：（：（ ）A.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moLB.1moL碳和碳和2moL2moL碳碳C.1moLC.1moL乙炔和乙炔和2moL2moL碳碳 D.D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素B BH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH HH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2

16、 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H4.4.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：则氢气的燃烧热为：285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol1 1、能源就是能提供、能源就是能提供 自然资源，包括自然资源，包括 等。等。2 2、我国目前使用的主要能源是、我国目前使用的主要能源是 ，是能不，是能不 。3 3、能源

17、是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来发和利用情况，可以用来衡量衡量一个国家或地区的经济发一个国家或地区的经济发展和科学技术水平展和科学技术水平3.3.解决能源的办法是解决能源的办法是 ，即开发，即开发 和节约和节约 ，提高能源的，提高能源的 。4.4.现在探索开发的新能源有现在探索开发的新能源有 等，等，新能源的主要优势是新能源的主要优势是 。能量能量 化石燃料化石燃料( (煤、石油、天然气煤、石油、天然气) ) 、阳光、生物能、阳光、生物能、风能、地热能、海洋风能、地热能、海洋( (潮汐潮汐) )能能 化石燃料化石燃料

18、 再生再生 开源节流开源节流 新的能源新的能源 现有能源现有能源 利用率利用率 太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能 资源丰富，可以再生，污染少资源丰富，可以再生，污染少 三、能源讨论下列问题：讨论下列问题： 1 1、能源、一级能源、二级能源、能源、一级能源、二级能源 例例: :下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是： 属于二级能源的是：属于二级能源的是： A A 风能风能 B B电能电能 C C 氢能氢能 D D 阳光阳光 E E 天然气天然气 A D EA D EB CB C能能 源：源：能提供能量的资源能提供能量的资源一级能源：一级

19、能源：来自自然界来自自然界未经转化未经转化的能源。的能源。二级能源：二级能源：一级能源一级能源经过转化经过转化得到的能源形式。得到的能源形式。阅读P9科学视野找出并识记：太阳能、氢能、地热能、风能各自的优缺点1 1、选择燃料的标准是什么、选择燃料的标准是什么? ? 燃烧热、燃料的储量、开采运输储燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。等各方面综合考虑。2 2、煤作为燃料的利弊、煤作为燃料的利弊? ?提高煤燃烧效率的提高煤燃烧效率的措施有哪些措施有哪些? ?思考与交流思考与交流1、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态

20、碳、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）O2（g）=CO(g) H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g) H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol随堂随堂练习练习B2、酸雨危害可包括、酸雨危害可包括( )对人体的直接危害对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致引起肺部疾病而使人致死死,引起河流引起河流,湖泊的水体酸化湖泊的水体酸化,严重影响水生严重影响水生动植物的生长动植物的生长,破坏土壤破坏土壤,植被植被,森林森林 腐蚀腐蚀金属金属,油漆油漆,皮革皮革,纺织品及建筑材料等纺织品及建筑材料等,渗入渗入地下地下,可能引起地下水酸化可能引起地下水酸化.A. B. C. D.D3、1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺厄尔尼诺”现象干旱和暴雨灾难，危害了许多地现象干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保区。为了防止气候变