第二节　燃烧热　能源

1、 第二节燃烧热能源 学习目标： 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。 自主探究自主探究 一、燃烧热 1概念 _时，_纯物质_燃烧生成_时所放出的热量，单位：_。 2意义 例如：C2H2的燃烧热为1299.6kJ/mol，表示在_时，_C2H2完全燃烧生成_和_时放出1299.6kJ的热量。自主探究答案自主探究答案 一、1.25、101kPa1mol完全稳定的氧化物kJ/mol2.25、101kPa1molCO2H2O(l)在在2525、101KPa101KPa时，

2、时，1mol1mol纯纯物质物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定稳定的氧化物的氧化物时所时所放出的热量放出的热量叫该物质的燃烧热。叫该物质的燃烧热。1 1、定义、定义: :研究的条件研究的条件燃烧物的量燃烧物的量反应程度反应程度反应程度反应程度 问题探究 1书写燃烧热的热化学方程式时应注意哪应注意哪些问题？些问题？ 如何确定各物质的化学计量数？ 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

3、氧气中燃烧。例如，H2的燃烧热为285.8kJmol-1，指的是25、101kPa时，1mol H2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。 单位：kJmol1。 文字叙述燃烧热时，用“正值”或“H”表示。例如，CH4的燃烧热为890.3kJmol1，或H890.3kJmol1。 说明： 燃烧热规定了可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，以此为标准配平，其他物质的化学计量数常出现分数。例如，CO的燃烧热为283.0kJmol1，用热化学方程式表示为CO(g) O2(g)CO2(g)H283.0kJmo

4、l1。 物质的燃烧热要求的是纯物质，像石墨、金刚石含同一种元素的混合物，其燃烧热就不同。 2一定量的可燃物完全燃烧放出热量多少的计算 由燃烧热定义可知：可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧热，即：Q放n(可燃物)|H|或变式一下求物质的燃烧热： 注意：此公式中的H是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 (3)研究燃烧热的意义：在工业生产上，许多过程需要热量，这些热量大多数是通过可燃物燃烧产生的。热量多了既浪费又可能对生产不利，热量少了不能满足工业生产的要求，对生产也不利。因此，研究燃烧热可实现合理使用能源，充分利用能源，节约能源，减少环境污染。 根据你对燃烧热的理解，参照课本表

5、根据你对燃烧热的理解，参照课本表1-11-1数据，数据，任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。任意写出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。名称名称化学式化学式H/kJ/mol名称名称化学式化学式H/kJ/mol石墨石墨C(s)-393.5乙烷乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石金刚石C(s)-395.0乙烯乙烯C2H4(g)-1411.0氢气氢气H2(g)-285.8乙炔乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳一氧化碳CO(g)-283.0乙醇乙醇 C2H5OH(l)-1366.8甲烷甲烷CH4(g)-890.31丙烷丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇甲醇CH3OH(l)-726.5

6、1苯苯C6H6(l)-3267.51mol CH1mol CH4 4完全燃烧放出完全燃烧放出890.3kJ890.3kJ的热量，的热量，44.6 44.6 molCHmolCH4 4完全燃烧完全燃烧放出的热量为：放出的热量为：44.6 mol44.6 mol890.3kJ890.3kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ例题例题1 1在在101kPa101kPa时，时，1molCH1molCH4 4完全燃烧生成完全燃烧生成COCO2 2和液态和液态H H2 2O O，放出，放出890.3 kJ890.3 kJ的热量，的热量，CHCH4 4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000

7、1000 LCHLCH4 4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ （2）1000LCH4（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：解：解：【例题【例题2 2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖】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：燃烧的热化学方程式为：C C6 6H H1212O O6 6（s s）6O6O2 2（g g）= 6CO= 6CO2 2（g g）6H6H2 2O O（l l）H H = =2 800 kJ/mol 2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学葡萄糖在人体组织中氧化的热化

8、学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g100 g葡萄糖在葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。人体中完全氧化时所产生的热量。解析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为解析：根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol2800kJ/mol100g100g葡萄糖的物质的量为：葡萄糖的物质的量为：n n(C(C6 6H H1212O O6 6)=0.556mol)=0.556mol1molC1molC6 6H H1212O O6 6完全燃烧放出完全燃烧放出2800 kJ2800 kJ的热量，的热量，0.556 0.556 molCmolC6 6H H1212

9、O O6 6完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：0.556mol0.556mol2800 kJ/mol=1557kJ2800 kJ/mol=1557kJ答案：答案：100g100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557 1557 kJkJ的热量。的热量。变式练习 1).下列热化学方程式中下列热化学方程式中H的数值能表示可燃物的数值能表示可燃物燃烧热的是燃烧热的是 () ACO(g)O2(g)CO2(g) H283kJ mol1 BCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H802.3kJmol1 C2H2(g)O2(g)2H2O(l) H571.6k

10、Jmol1 DH2(g)1/2O2(g)H2O(g) H242kJmol1 解析A 答案B、D中水均为气态，不是稳定的化合物，C中H2的物质的量不是1mol，A项中H的数值能表示CO的燃烧热。 2).已知在已知在298K,101kPa时，时，1g H2燃烧生成液态水放出燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，又知的热量，又知1mol液态水变成水蒸气需要吸收液态水变成水蒸气需要吸收44kJ热量，则下列表示热量，则下列表示H2燃烧热的热化学方程式正确的燃烧热的热化学方程式正确的是是() A2H2(g)O2(g)2H2O(l) H142.9kJ/mol B2H2(g)O2(g)2H2O(l) H57

11、1.6kJ/mol CH2(g)1/2 O2(g)H2O(l) H285.8kJ/mol DH2(g)1/2O2(g)H2O(g) H241.8kJ/mol E2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6kJ/mol 解析忽视燃烧热这一名词，很容易错选B、D。 答案C 3燃烧热和中和热的异同燃烧热中和热相同点能量变化放热反应H及其单位H0，单位均为kJmol1不同点反应物的量1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成水的量为1mol反应热的含义25、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在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧

12、热为akJmol1或HakJmol1中和热为57.3kJmol1或H57.3kJmol1 二、能源 1定义 能提供 的资源，它包括化石燃料、_、_、_、_以及柴草等。 (1)化石燃料 包括_、_、_等。 (2)新能源 主要有_、_、_、地热能、海洋能和生物质能等。 答案： 二、1.能量阳光风力流水潮汐(1)煤石油天然气(2)太阳能氢能风能 2地位 能源是_和_的重要物质基础，它的开发和利用情况可以衡量一个国家和地区的_和_。 3解决能源危机的方法 开发_，节约_，提高能源的_。 答案： 2国民经济社会发展经济发展科学技术水平 3新能源现有的能源利用率 2硫酸工业中，在发生反应4FeS211O2

13、 8SO22Fe2O3前，为什么要将块状FeS2矿石粉碎，煅烧过程为什么要通入足量的空气？ 提示：增大矿石与空气的接触面积，通入过量空气使矿石燃烧充分。 案例精析 【例3】关于能源，以下说法中不正确的是() A煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能 B柴草燃烧时释放的能量是生物能 C核能和地热能来自地球自身 D潮汐能来源于月球引力作功 解析B选项中，柴草燃烧是剧烈的氧化反应，燃烧时化学能转变为热能，而柴草具有的化学能的最初来源也可追溯到太阳能，因为绿色植物的生长过程必须依靠阳光，通过光合作用，叶绿素将H2O和CO2制成淀粉，在此过程中，太阳能转化成化学能贮存在植物中，通过燃烧，又释放

14、出来。故B选项错误。 答案B 【例4】下列说法不正确的是() A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体 C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 解析化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧充分，A项不正确；化石燃料不经过处理直接燃烧可产生污染物CO、SO2等有害气体，B项正确；化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料，不仅减少SO2对大气的污染，而且能提高燃烧效率，C项正确，D项不正确。 答案AD 变式探究 根据下列叙述回答 (1)能源可划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提

15、供的能源称为一级能源；需依靠其他能源和能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取： 2H2O(l)2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1 下列叙述正确的() A电能是二级能源 B水力是二级能源 C天然气是一级能源 D焦炉气是一级能源 (2)已知CH4(g)2O2(g)2H2O(l)CO2(g)H890.3kJ/mol,1g H2和1g CH4分别燃烧后，放出的热量之比约是() A1 3.4B1 1.7 C2.57 1 D4.6 1 (3)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是 () A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此，可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源 B设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解