中和热燃烧热能源2课时

1、1第一章 化学反应与能量中和热中和热 燃烧热燃烧热2一、中和热一、中和热1 1定义：定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生成生成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=-57.3kJmolmol3.3.要点要点： 、条件：、条件：稀溶液稀溶液。稀溶液是指稀溶液是指C C小于小于1mol/L1mol/L 、反应物：、反应物： （强）酸与（强）碱（强）酸与（强）碱。 、生成、生成

2、1mol1mol水。水。中和反应的中和反应的实质实质是是H H+ +和和OHOH- -化化合生成合生成H H2 20 0，若反应过程中有其他物质生成，这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部分反应热也不在中和热之内 、放出的热量：、放出的热量：57.3kJ/mol 57.3kJ/mol 单位：单位：kJ/molkJ/mol3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20gNa

3、OH20gNaOH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。28.728.728.728.74 燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈的氧化还原反应，同时伴有发光和放的氧化还原反应，同时伴有发光和放热的现象。热的现象。所有的燃烧反应都是放热反应所有的燃烧反应都是放热反应 5燃烧热例例2 2：实验测得：实验测得101kPa101kPa时时1molH1molH2 2完全燃烧放出完全燃烧放出285.8 kJ

4、285.8 kJ的热量，这就是的热量，这就是H H2 2的燃烧热。的燃烧热。H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) H=O(l) H=285.8 kJ/mol285.8 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)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) H=(g) H=393.5kJ/mol393.5kJ/mol6一、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

5、完全燃烧生成生成稳稳定的氧化物定的氧化物时所时所放出放出的的热量热量。为什么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量燃烧时放出了多少热量? ? 7一、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, ,1mol1

6、mol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的的热量热量。注意：注意：、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、系数常出现分数、系数常出现分数82. 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完全燃烧生成气态完全

7、燃烧生成气态COCO2 2和和液态液态H H2 2O O时时, ,放出放出890.3KJ890.3KJ的热量的热量. . 3. 3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写： H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) H=O(l) H=285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol写出写出H H2 2燃烧热燃烧热的热化学方程式：的热化学方程式： 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) H=O(l) H=571.6 kJ/mol571.6 kJ/mol写出写出H H2 2燃烧燃烧的热化学方

8、程式：的热化学方程式： 9小结：小结：（1）当问到）当问到“反应热反应热”“”“焓变焓变”“”“H”是多少时，必须是多少时，必须 答为答为“H = +(或或-)xxx kJ/mol“（2）若问某反应的）若问某反应的“中和热中和热”、“燃烧热燃烧热”等是多少时，等是多少时， 答为答为“xxx kJ/mol”即可；即可；（3）而问的是某个反应放出或吸收的）而问的是某个反应放出或吸收的热量热量是多少时，是多少时，则应答成则应答成“xxx kJ”。（其中其中xxx代表具体热量数值，应该特别注意代表具体热量数值，应该特别注意“+”，“-”号和单位的区分应用号和单位的区分应用）。）。 10【例【例1】 在

9、在 101 kPa时，时，1mol CH4 完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出 890 kJ的热量，的热量，CH4 的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？燃烧后所产生的热量为多少？11【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)2O2O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g)(g) 2H2H2 2O(l) H=O(l) H=890 kJ890 kJmolmol

10、 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 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 kJ89

11、0 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。12【例【例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：C6H12O6(s)6O2(g) 6CO2(g)6H2O(l) H=2 800 kJmol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葡萄糖在人体组织中氧

12、化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算学方程式相同。计算 100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。产生的热量。 13解解: :根据题意，葡萄糖的燃烧热为根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol2800kJ/mol。100 g100 g葡萄糖的物质的量为：葡萄糖的物质的量为： n(Cn(C6 6H H1212O O6 6)= m(C)= m(C6 6H H1212O O6 6 )/M(C )/M(C6 6H H1212O O6 6 ) ) =100g/180gmol =100g/180gmol-1-1=0.556mol=0.556mol1mol

13、C1mol C6 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 mol Cmol C6 6H H1212O O6 6完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：0.556 mol0.556 mol2800 kJ2800 kJmol=1560 kJmol=1560 kJ答：答：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1560 kJ1560 kJ的热量。的热量。14燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系152H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(l)

14、 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？谁稳定？谁稳定？答答:285.8 kJ/mol: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, ,具有具有的能量也不相同的能量也不相同C(C(石墨石墨s s）+ O+ O2

15、 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -393.5 kJ/molg) H= -393.5 kJ/molC(C(金刚石金刚石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 kJ/molg) H= -395.0 kJ/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，不稳定163 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

16、 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 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) =

17、 -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/mol17分组讨论：分组讨论：应该根据什么标准来选择燃料？应该根据什么标准来选择燃料？举例说明举例说明提示：可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、提示：可从物质的燃烧热、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。影响等各方面综合考虑。181、按开发与利用状况分、按开发与利用状况分 常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被称为常规能源。

18、称为常规能源。 如：煤、石油、天然气、水能等。如：煤、石油、天然气、水能等。新能源：近几十年才开始被利用或正在研究新能源：近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被称为新能源。使用的能源被称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。地热能、波浪能、潮汐能等。在讨论能源问题时，主要指的是在讨论能源问题时，主要指的是常规能源常规能源192、按属性分、按属性分可再生能源：可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害用、取之不尽、用之不竭的资

19、源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。洋能等。不可再生能源：不可再生能源：经过千百万年形成的、短期内经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。无法恢复的能源，称之为不可再生能源。如：煤炭、石油、天然气等。如：煤炭、石油、天然气等。203、按转换传递过程分、按转换传递过程分一级能源：一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。一级能源。如：原煤、原油、天然气、太阳能、

20、水力、潮汐能、如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。二级能源，二级能源，需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。二级能源。如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等。油、柴油、液化石油气、沼气能等。21 绿色能源绿色能源是可再生能源是可再生能源, 这些能源消耗这些能源消耗之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无污染。主要有：风能、电能、太阳

21、能、或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。地热能、氢能等。221 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 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 三、能源思考与讨论：思考与讨论： 煤作为燃料的利弊以及燃料煤作为燃料的利弊以及燃料充分燃烧的重要性充分燃烧的重要性231 从化学的角度看 煤虽然燃烧时放出的热量高，但燃烧反应速率慢，热量利用率低，且煤是

22、重要的化工原料，把煤做燃料直接烧掉不仅会产生二氧化硫等有毒气体和烟尘，且太浪费资源。2从资源环境角度看 煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为国家建设服务，但煤的形成需经过数亿年的时间，属于不可再生的资源，用一些就少一些，且大量开采虽成本较低，但会造成地面塌陷。煤的直接燃烧是一种低效的利用，对环境还会造成污染。3从综合经济效益角度分析 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，大大减少燃烧煤对环境的污染，提高煤燃烧的热利用率。243、能源是国民经济和社会发展的重要物质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，可以用来基础，它的开发和利用情况，可以用来衡

23、量衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平一个国家或地区的经济发展和科学技术水平4.解决能源的办法是解决能源的办法是 ，即开发，即开发 和和节约节约 ，提高能源的，提高能源的 。4.现在探索开发的新能源有现在探索开发的新能源有 等，新能源的主要优势是等，新能源的主要优势是 。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 25新能源新能源太阳能太阳能氢能氢能地热地热能能风能风能26讨论下列问题：讨论下列问题： 例例: :下列属于一

24、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27议一议议一议1.1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、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？煤球等固体燃料有什么好处？首先，首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充因气体易扩散，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。的能量利用

25、率。其次，其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点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。燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。第三第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，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（会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NONOx x）、粉尘，）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。严重。28议一议议一议2.2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？化气）为什么是城市燃气的发展方向？ 管道煤气是

26、一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室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。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便，且要消耗宝贵的

27、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的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。向。29一、燃烧热一、燃烧热 1、燃烧热、燃烧热 2、燃烧热表示的意义、燃烧热表示的意义 3、燃烧热的热化学方程式、燃烧热的热化学方程式 (注意书写注意书写)二、能源二、能源301、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳、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）=

28、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B312、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,

29、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.D323、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。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是气体是( ) A. 二氧化硫二氧化硫 B. 二氧化碳二氧化碳 C. 氮的氧化物氮的氧化物 D. 碳氢化合物碳氢化合物4、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水电，相当于每年燃烧电，相当于每年燃烧3106t原煤的火力发电厂产生的原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制电能。因此，三峡工程有助于控制( ) A. 温室效应温室效应 B. 酸雨酸雨 C. 白色污染白色污染 D. 破坏大气臭氧层破坏大气臭氧层BA335.下列说法不正确的是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化石燃料在燃烧