人教版选修4化学全套课件合辑（共346页）

1、第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化1、化学反应的特征、化学反应的特征物质变化物质变化能量变化能量变化质量守恒质量守恒能量守恒能量守恒2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可 以以 、 、 及其它形式的能量及其它形式的能量 表现出来。表现出来。光能光能热能热能电能电能 当能量变化以当能量变化以热能热能的形式表现时，化学反应可以分为：的形式表现时，化学反应可以分为：3、放热反应与吸热反应、放热反应与吸热反应反反 高高生生 低低生生 高高反反 低低放热反应放热反应吸热反应吸热反应（熟记常见反应）（熟记常见反应）反反 高高(1) 放热反应放热反

2、应 化学反应中放出热量的反应。化学反应中放出热量的反应。E (反应物反应物) E (生成物生成物)生生 低低常见的放热反应：常见的放热反应：a. 物质与物质与O2的氧化反应（燃烧，生锈等）；的氧化反应（燃烧，生锈等）；b. 中和反应（酸碱）；中和反应（酸碱）；c. 金属与水金属与水or酸的反应；酸的反应；d. 绝大多数绝大多数化合反应（化合反应（CaO与与H2O）。）。 C + CO2 = 2CO吸热反应吸热反应 放热反应有时也放热反应有时也需要需要 加热加热才能发生！才能发生！高温高温生生 高高(2) 吸热反应吸热反应 化学反应中吸收热量的反应。化学反应中吸收热量的反应。E (反应物反应物)

3、 E (生成物生成物)反反 低低常见的吸热反应：常见的吸热反应：a. Ba(OH)28 H2O晶体与晶体与NH4Cl晶体反应；晶体反应；b. H2与与CuO等还原反应；等还原反应；c. C作还原剂的反应；作还原剂的反应；d. 绝大多数绝大多数分解反应。分解反应。 C + CO2 = 2CO C + H2O = CO + H2水煤气水煤气e. 水解反应。水解反应。一、反应热和焓变一、反应热和焓变1、反应热、反应热化学反应中所化学反应中所吸收吸收或或放出放出的热量。的热量。恒温恒温恒压恒压下，反应热称下，反应热称“焓变焓变”。2、焓变、焓变1）符号：）符号：2）单位：）单位：HkJ/mol 或或

4、kJ mol1注：单位中的每注：单位中的每mol是与整个反应对应的，是与整个反应对应的，即反应热表示每即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。反应放出或吸收的热量。3）表示方法）表示方法放热放热反应反应 (体系体系能量能量降低降低)：H 0，H为为“ + ”所谓所谓体系体系是指被研究的物质系统；而是指被研究的物质系统；而体系以外的其他部分就称为体系以外的其他部分就称为环境环境4）化学反应中能量变化的原因）化学反应中能量变化的原因旧键断裂旧键断裂 吸收能量吸收能量新键形成新键形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862kJ/molH =679kJ/mol 862kJ/mol = 183kJ

5、/mol反应物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和生成物的键能总和5）焓变与键能的关系（微观）焓变与键能的关系（微观）H = 反应物的键能总和反应物的键能总和生成物的键能总和生成物的键能总和例例 1：1mol C与与 1mol H2O(g) 反应生成反应生成 lmol CO(g) 和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应的热量，该反应的反应热为热为H = kJ/mol。131.5例例 2：拆开：拆开 1mol HH键、键、1mol NH键、键、1mol NN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则则1mol N2生成

6、生成NH3的反应热为的反应热为 ，则则1mol H2生成生成NH3的反应热为的反应热为 。 92 kJ/mol30.67 kJ/mol相当于相当于 1/3 mol N26）焓变与物质能量的关系（宏观）焓变与物质能量的关系（宏观）H = E 生成物生成物 E 反应物反应物任何一个化学反应都包括任何一个化学反应都包括物质的变化物质的变化和和能量的变化能量的变化。那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？H2 + I2 = 2HI只表示只表示物质变化物质变化【例例1】 在在200、101kPa时，时，1 mol H2与碘蒸气作用生与碘蒸气作用生成成HI的

7、反应，科学文献上表示为：的反应，科学文献上表示为：H = H2(g) + I2 (g) = 2HI(g)200101kPa14.9 kJ/mol二、热化学方程式二、热化学方程式 能表示参加反应能表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的的 关系关系的化学方程式。的化学方程式。1、定义、定义2、含义、含义表示表示1mol气态气态H2与与1mol气态碘完全反应，气态碘完全反应，生成生成2mol气态气态HI时，放出时，放出14.9kJ的热量。的热量。H = H2(g) + I2 (g) = 2HI(g)200101kPa14.9 kJ/mol3、书写要点、书写要点 H2 (g) + O2(g)

8、= H2O(g)； H= 241.8 kJ/mol21 H2 (g) + O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/mol21 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O(l)； H= 571.6 kJ/mol 2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) ； H= + 571.6 kJ/mol 一般应注明反应的一般应注明反应的温度、压强温度、压强；H与实验的条件、与实验的条件、物质的状态有关！物质的状态有关！（250C ，101kPa时不注明）时不注明） 一定标明各物质的一定标明各物质的状态（状态（s、l、g、aq） ；H2O(l) H2O(g) H= + 44 kJ/

9、mol H只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程式隔开式隔开(数值及单位数值及单位) 放热：放热： H 0； 系数系数仅仅表示仅仅表示物质的量物质的量，不表示分子或原子个数；，不表示分子或原子个数； 故系数可以是故系数可以是整数、分数、小数整数、分数、小数； H的值与系数相匹配。的值与系数相匹配。系数加倍，系数加倍，H值也加倍。值也加倍。正逆反应的正逆反应的H绝对值相等，符号相反。绝对值相等，符号相反。 反应物反应物完全完全变成生成物，所释放或吸收的热量变成生成物，所释放或吸收的热量。 热化学方程式热化学方程式一般不要写反应条件一般不要写反应条件。例例

10、1：当：当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应生成反应生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6kJ的热量，请写出该反应的的热量，请写出该反应的热化学方程式。热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) H =92.3 kJ/mol1212例例2：1mol N2(g) 与适量与适量O2(g) 反应生成反应生成NO2 (g)， 需吸收需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。的热量；写出热化学方程式

11、。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol例例3、沼气的主要成分是甲烷。、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化的热量。则下列热化学方程式中正确的是（学方程式中正确的是（ ）A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 k

12、J/mol D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol C状态状态H = 445 kJ/mol 化学方程式化学方程式 热化学方程式热化学方程式化学计化学计量数量数是是整数整数，即，即表示微粒个数，表示微粒个数，又表示物质的量又表示物质的量整数也可以是整数也可以是分数分数，只，只表示物质的物质的量表示物质的物质的量状态状态不要求表明不要求表明必须在分子式后表必须在分子式后表明明正负正负号及号及单位单位无无必须表明必须表明意义意义表示化学反应中的物表示化学反应中的物质变化质变化不仅表示化学反应不仅表示化学反应中的中的

13、物质变化，物质变化，还还表明化学反应中表明化学反应中能能量的量的 变化变化小结：化学方程式与热化学方程式的比较小结：化学方程式与热化学方程式的比较 堂堂 清清步步高随堂检测步步高随堂检测P6P6自我检测自我检测三、中和反应反应热的测定三、中和反应反应热的测定测定强酸与强碱反应的反应热，测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。体验化学反应的热效应。大烧杯（大烧杯（500ml500ml）、小烧杯（小烧杯（100ml100ml）、温度计、温度计、量筒（量筒（50ml) 50ml) 两个两个 泡沫塑料或纸条泡沫塑料或纸条泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）

14、 环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒 实验目的实验目的 实验用品实验用品 中和热中和热：在稀溶液中，酸与碱发生：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成中和反应生成1mol水所产生的反应水所产生的反应热热1.1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，料，使放入的小烧杯杯口与大烧使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。杯杯口相平。然后再在大、小烧然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如图所示

15、。过，如图所示。实验步骤实验步骤 答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。思考思考1：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎纸条）的作用是什么？对此装置，碎泡沫塑料（或碎纸条）的作用是什么？对此装置，你有何更好

16、的建议？你有何更好的建议？思考思考2 2：为什么不用环形铁搅拌棒？为什么不用环形铁搅拌棒？铁与盐酸之间会发生反应，另外铁的导热性好，这样铁与盐酸之间会发生反应，另外铁的导热性好，这样都会造成热量的损失。都会造成热量的损失。2.2.用一个量筒最取用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。思考思考3：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧

17、杯？为什么？洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。3.3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量溶液，并用温度计测量NaOHNaOH溶液

18、的温度，记入溶液的温度，记入下表。下表。思考思考4 4：实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量比为的物质的量比为何不是何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？过量？答：为了保证答：为了保证0.50 mol/L0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOHNaOH中和，中和，采用采用0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。溶液，使碱稍稍过量。思考思考5 5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？答：因为本实验的关键是测

19、反应的反应热，若答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，盐酸中，并把量筒中的并把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。最高温度，记为终止温度，记入下表。5.重复实验两到三次，取测量所得数据的重复实验两到三次，取测量所得数据的平均值作为计

20、算依据。平均值作为计算依据。 温度温度实验次数实验次数起始温度起始温度t t1 1/终止温度终止温度t t2 2/温度差温度差(t(t2 2-t-t1 1)/)/HClHClNaOHNaOH平均值平均值1 12 23 3实验数据处理实验数据处理 1 1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 t t1 1/t t2 2/(t(t2 2-t-t1 1)/)/如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？显，怎么办？ 2.计算反应热计算反应热50mL0.50 mol/L50mL0.50 mol/L的盐

21、酸的质量的盐酸的质量m m1 1=50g=50g50mL0.55 mol/L50mL0.55 mol/L的氢氧化钠溶液的质量的氢氧化钠溶液的质量m m2=50g=50g中和后生成的溶液的比热容中和后生成的溶液的比热容c4.18J/(g)H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/molQ（m1 m2 ）c (t2t1) =0.418（t2t1）kJ反应放出的热量为：反应放出的热量为：生成生成1molH1molH2 2O O时放出的热量为：时放出的热量为：参考值：参考值：-57.3kJ/mol若改用若改用100mL0.50mol/L的盐酸和的盐酸和100mL0.55mol/L的的NaOH溶液，

22、所测得中和热的数值是否约为本实验溶液，所测得中和热的数值是否约为本实验结果的两倍结果的两倍(假定各步骤操作没有失误假定各步骤操作没有失误)？答：否。因为中和热是指酸与碱发生中和反应生成答：否。因为中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量，其数值与反应物的量无时放出的热量，其数值与反应物的量无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同。关，故所测结果应基本和本次实验结果相同。第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量一、燃烧热一、燃烧热 在在25 25 、101kPa101kPa时时,1mol,1mol纯物质完全燃纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时

23、所放出的热量。烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。（1 1）条件：条件： （3 3）生成的物质一定要稳定生成的物质一定要稳定 a a、状态要稳定；状态要稳定； b b、要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。注意：注意：（2 2）燃烧的物质一定为燃烧的物质一定为1mol1mol；25 、 101KPa；一、燃烧热一、燃烧热1. 1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念: : 2525 101kPa101kPa时时,1mol,1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定化合物稳定化合物时所放出的时所放出的热量热量。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

24、不能继续燃烧继续燃烧 一般指：一般指：C - COC - CO2 2 （g g）N NN N2 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 注意注意:2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/molC C8 8H H1818的燃烧热为多少的燃烧热为多少? ? 2. 2.表示的意义：表示的意义： 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： 应以应以1mol1mol物质的标准来配平其余物质的化物质的标准来配平

25、其余物质的化学计量数学计量数( (常出现分数常出现分数) )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Q放放=n(可燃物可燃物)H HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol如如: CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3KJ/mol表示的含义表示的含义? 在在101KPa时时, 1molCH4完全燃烧时完全燃烧时,放出放出890.3KJ的热量的热量.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HH不不同同点点反应物的量反应物的量 生成物的量生成物的量反应热反

26、应热的含义的含义 放热反应放热反应H0 , 单位单位 kj/mol1mol可燃物可燃物可能是可能是1mol也可也可以是以是0.5mol(不限不限)不限量不限量H2O 1mol1mol反应物完全反应物完全燃烧时放出的热燃烧时放出的热量量;不同的物质燃不同的物质燃烧热不同烧热不同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH2O时放出的热时放出的热量量,强酸强碱间的中和强酸强碱间的中和反应中和热大致相同反应中和热大致相同,均约为均约为57.3kj/mol1 1、已知：已知：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g)

27、= H2O ( g ) H=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。H=-285.8 kJ/mol例题评讲例题评讲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？由石墨和金刚石燃烧热的热化学方程式：由石墨和金刚石燃烧热的热化学方程式：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

28、什么问题？说明什么问题？ 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,共具有的能量也不相同！共具有的能量也不相同！不相同不相同相同质量金刚石具有的总能量较高，不稳定相同质量金刚石具有的总能量较高，不稳定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.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moL碳和碳和2moL碳碳C.1moL乙炔和乙炔和2moL碳碳 D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) = -285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) = -241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2

29、O(g) = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) = -571.6 kJ/molH4.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/mol5、实验测得实验测得25、101kPa时时1molC完全燃烧放完全燃烧放出出393.5 kJ的热量，写出的热量，写出C燃烧的热化学方程式：燃烧的热化学方程式：6、实验测得实验测得25、101kPa时时1molH2完全燃烧放完全燃烧放出出285.8 kJ的热量，写出的热量，写出H2燃烧的热化学方程燃烧的热化学方程式：式： C(s)+O2(g) = CO2(g) H=393.5 kJm

30、olH2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=285.8 kJmol7、在在1.01105Pa时，时，4g氢气在氢气在O2中完全燃烧生中完全燃烧生成液态水，放出成液态水，放出572KJ的热量，则的热量，则H2的燃烧热的燃烧热为为 ；表示氢气燃烧的热化学方；表示氢气燃烧的热化学方程式为程式为8、在在1.01105Pa时，时，16g S在足量的氧气中充在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出分燃烧生成二氧化硫，放出148.5KJ的热量，则的热量，则S的燃烧热为的燃烧热为 ，S燃烧的热化燃烧的热化学方程式为学方程式为 286KJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=

31、285.8 kJmol297KJ/mol S(s)O2(g)SO2(g)，297KJ/mol 9、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：程式为：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molC3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l ) H=- 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和，则氢气和丙丙烷的体积比为烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解

32、 ：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然资源能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）它包括化石燃料（煤、石油、天然气）阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的分类：能源的分类：能源能源一级能源：一级能源

33、：来自自然界未经转化的能源。来自自然界未经转化的能源。二级能源：二级能源： 一级能源经过转化得到的能一级能源经过转化得到的能源形式。源形式。例如：例如：风能风能 、阳光、阳光 、天然气等、天然气等 例如：例如：电能电能 、氢能等、氢能等能能源源常规能源：常规能源：新能源：新能源：在一定历史时期和科学技术水在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源源称为常规能源例如：例如：煤，石油，天燃气，水能，生物能等煤，石油，天燃气，水能，生物能等利用先进技术所获得的能源利用先进技术所获得的能源例如：例如：核聚变能，风能，太阳能，海洋能等核聚变能，风能，太阳

34、能，海洋能等能源能源可再生能源：可再生能源：非可再生能源：非可再生能源：在短时间内可连续再生、在短时间内可连续再生、利用的一次能源！利用的一次能源！例如：例如：水能、风能等水能、风能等经过亿万年形成的，短经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源！期内无法恢复的能源！例如：例如：煤、石油、天燃气等煤、石油、天燃气等2 2、我国的能源状况、我国的能源状况煤煤76.2%76.2%石油石油16.6%16.6%天然气天然气2.1%2.1%水电水电5.1%5.1%能源种类能源种类我国目前已我国目前已探明的储量探明的储量在世界中所在世界中所占的地位占的地位煤煤1100亿吨亿吨世界人均值的世界人均值的1/2石油

35、石油32.6亿吨亿吨世界人均值的世界人均值的1/2铀铀仅够仅够4000万千瓦万千瓦核电站运行核电站运行30年年水能水能3.7亿千瓦（年发亿千瓦（年发电量电量19000亿度亿度世界首位，但世界首位，但人均值不高！人均值不高！问题探究一问题探究一 如何解决我们面临的能源危机，将尽可如何解决我们面临的能源危机，将尽可能多的化石能源留给能多的化石能源留给子孙后代子孙后代？开源节流开源节流1、提高燃料的利用率、提高燃料的利用率 据统计，开采率为据统计，开采率为32，加工运输率为，加工运输率为70 ，终端利用率为，终端利用率为41 ，总效率为，总效率为9 ，即有即有91 的能源未被有效利用！的能源未被有效

36、利用！2、开发新能源、开发新能源 现在正在探索的新能源有：现在正在探索的新能源有：太阳能太阳能、氢氢能风能能风能、地热能地热能、海洋能海洋能、生物能生物能等。它们的等。它们的共同点是储量丰富，可以再生，没有污染或很共同点是储量丰富，可以再生，没有污染或很少污染，很可能成为未来的主要能源少污染，很可能成为未来的主要能源 选择燃料的标准是什么选择燃料的标准是什么? ? 问题探究二问题探究二 燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方条件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。面综合考虑。问题探究三问题探究三 煤作为燃料的利弊煤作为燃

37、料的利弊?利：利：（1）煤是我国储量最多的能源资源据有人估计，我煤是我国储量最多的能源资源据有人估计，我国的煤炭储量足够使用几百年。国的煤炭储量足够使用几百年。（2）我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，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，这从我国的大、中、小型煤矿繁多即可说明，（3）一般的煤矿工人不需要多么高深的技术！一般的煤矿工人不需要多么高深的技术！弊：弊：（1）煤的形成需经过数亿年的时间，用煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生；一些就少一些，不可再生；（2）煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利

38、用效率低，且运输不方便。热利用效率低，且运输不方便。（3）煤直接燃烧时产生煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。尘，对环境造成严重污染。（4）煤大量开采时，会造成地面塌陷。煤大量开采时，会造成地面塌陷。（5）煤是重要的化工原料，把煤作燃料简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。单烧掉太可惜，应该综合利用。提高煤燃烧效率的措施有哪些提高煤燃烧效率的措施有哪些?问题探究四问题探究四（3）将煤液化和气化；将煤液化和气化；（1）将煤粉碎；将煤粉碎；（2）适当足量的空气；适当足量的空气； 城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤城市家用燃料使用气体燃

39、料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？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，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。较高的能量利用率。 其次其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易，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。点燃、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（NOx）、粉尘，）、粉尘，造成大气污染，住

40、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。问题探究五问题探究五 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？问题探究六问题探究六（1）管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于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煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来

41、一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家量，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。煤气厂排放而已。（2）液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液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；化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源；（3）天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有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，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。所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发。1能源就是能提供能源就是能提供 的自然资源，的自然资源，包括包括 等。等。2.我国目前使

42、用的主要能源是我国目前使用的主要能源是 ，是不，是不能能 。3.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，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（煤、石油、天然气）化石燃料（煤、石油、天然气） 、阳光、生物能、阳光、生物能、风能、地热能、海洋（潮汐）能风能、地热能、海洋（潮汐）能 化石燃料化石燃料 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

43、源丰富，可以再生，污染少资源丰富，可以再生，污染少 知识再现知识再现例题评讲例题评讲1.下列反应既属于氧化还原反应下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反又是吸热反应的是应的是( ) A.铝片与稀盐酸的反应铝片与稀盐酸的反应. B.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应 C.灼热的碳与灼热的碳与CO2的反应的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应C2.下列燃料中下列燃料中,不属于化石燃料的是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D4.我国发射的我国发射的“神舟五号神舟五号”载人飞船的燃料是铝粉载人飞船的燃料是铝粉与高氯酸铵的混

44、合物。点燃时，铝粉氧化放热引与高氯酸铵的混合物。点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应发高氯酸铵反应2NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+O2；H0。关。关于该反应叙述不正确的是于该反应叙述不正确的是 （ ）A该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应应B该反应瞬间能产生大量高温气体，推动飞船飞该反应瞬间能产生大量高温气体，推动飞船飞行行C从能量变化上看，该反应是化学能转变为热能从能量变化上看，该反应是化学能转变为热能和动能和动能D反应中反应中NH4ClO4只起到氧化剂的作用只起到氧化剂的作用D5.通常状况下，将通常状况下，将1g 氢气在氯气中完全燃烧

45、，氢气在氯气中完全燃烧，放出放出924KJ热量，下列所示的热化学方程热量，下列所示的热化学方程式正确的是式正确的是 ( )A.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g)92.4KJ/molB.H2(g)Cl2(g)1/2HCl(g)92.4KJ/molC.H2(g)Cl2(g)2HCl(g)184.8KJ/molD.H2(g)Cl2(g)2HCl(l)184.8/molC6.氢气（氢气（H2）、一氧化碳（）、一氧化碳（CO）、辛烷（）、辛烷（C8H18）、）、甲烷（甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：）的热化学方程式分别为：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H= 285.8 k

46、J/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g)H= 283.0 kJ/molC8H18(l) + 25/2O2(g) = 8CO2(g) + 9 H2O(l) H= 5518 kJ/molCH4(g) + 2 O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l) H= 890.3 kJ/mol相同物质的量的相同物质的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧完全燃烧时，放出热量最少的是时，放出热量最少的是( ) AH2(g) BCO(g) CC8H18(l) DCH4(g)B7.已知充分燃烧已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二氧二氧化碳气体和液态水，并放出热

47、量化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（乙炔燃烧的热化学方程式正确的是（ ）A.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = 4b KJ/molB.C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l) H = 2b KJ/molC.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = 2b KJ/molD2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) H = b KJ/molA8.已知已知1mol白磷变成白磷变成1mol红磷放出红磷放出18.

48、39KJ热量。下列两个反应热量。下列两个反应4P(白、白、s)5O22P2O5(s) 1KJ/mol4P(红、红、s) 5O22P2O5(s) 2KJ/mol则则1与与2关系正确的是关系正确的是( ) A12 B12 D无法确定无法确定B9.下列关于燃烧热的说法中正确的是下列关于燃烧热的说法中正确的是 ( )A.1mol物质燃烧所放出的热量物质燃烧所放出的热量B.常温下，可燃物燃烧放出的热量常温下，可燃物燃烧放出的热量C.在在25、1.01105Pa时，时，1mol物物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量热量D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数燃烧热随化学方程式

49、前的化学计量数的改变而改变的改变而改变C10.在在25、1.01105Pa时，时，1gCH4燃烧时燃烧时生成生成CO2与液态与液态H2O，放出，放出55.6KJ的热量，的热量，则则CH4的燃烧热为的燃烧热为( )A55.6KJ/mol B.889.6KJ/mol C.889.6KJ/mol D.444.8KJC11.关化石燃料的说法正确的是关化石燃料的说法正确的是( )A化石燃料是可再生的，因此在地球上的蕴藏量化石燃料是可再生的，因此在地球上的蕴藏量也是无限的也是无限的B化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料虽然在地球上的蕴藏量有限，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于无化

50、石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于无限的限的C化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间很长，化石燃料的形成是非常复杂的，所需时间很长，但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的但化石燃料在地球上的蕴藏量是无限的D化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又而且又都是经过亿万年才能形成的非再生资源都是经过亿万年才能形成的非再生资源D12. 1998年出现的全球温度大幅度升高，产年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的生了显著的“厄尔尼诺厄尔尼诺”现象干旱和暴现象干旱和暴雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候雨灾难，危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织

51、变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于于1998年通过大会要求各国减少工业排年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是放量的气体是( )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A13.我国三峡工程所提供的清洁廉价强我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水电，相当于每年燃烧劲可再生的水电，相当于每年燃烧3106t原煤的火力发电厂产生的电能。原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制因此，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A14.下列说法不

52、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过程中能产生污染环境的COSO2等有害气体等有害气体C. 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好果好D. 固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高A15.为了减少大气污染，许多城市正大力推为了减少大气污染，许多城市正大力推广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主广汽车清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另，另一

53、类是液化石油气一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的。这两类燃料的主要成分均为主要成分均为 （ ） A碳氢化合物碳氢化合物 B碳水化合物碳水化合物 C氢气氢气 D醇类醇类A第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量一、燃烧热一、燃烧热1、定义、定义 25，101kPa时，时，1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的氧稳定的氧化物化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。2、单位、单位kJ/mol3、注意、注意指定产物通常规定为：指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物

54、完全转变成对应的稳定物 g)(COC2O(l)HH2研究条件：研究条件： 25，101 kPa反应程度：反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物完全燃烧，产物是稳定的氧化物燃烧物的物质的量：燃烧物的物质的量：1 mol，故书写表示燃，故书写表示燃烧热的热化学方程式时应烧热的热化学方程式时应以燃烧以燃烧1mol物质为物质为标准来配平其余物质的化学计量数标准来配平其余物质的化学计量数研究内容：放出的热量。（研究内容：放出的热量。（H 02H2(g) O2(g) 2H2O(l) H1 H23已知已知H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1，则反应，则反应HCl(g)=H2(g)

55、Cl2(g)的的H为为H4已知热化学方程式：已知热化学方程式：H2O(g)=H2(g)O2(g) H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1当当1 mol液态水变为水蒸气时，其热量变化是液态水变为水蒸气时，其热量变化是H 当当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是液态水变为水蒸气时，其热量变化是H 5已知：已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s) H1234.1 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1则则2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的的H3 1. 1.已知已知1mol1mol白磷（白磷（

56、s s）转化为）转化为1mol1mol红磷（红磷（s s），放），放出出18.39kJ18.39kJ热量，又知：热量，又知：P4(白白,s)+5O2(g) 2P2O5(s) H14P(红红,s)+5O2(g) 2P2O5(s) H2据此判断，下列说法正确的是（据此判断，下列说法正确的是（ ）A.A. H H1 1 H H2 2 B. B. H H1 1 H H2 2 C. C. H H1 1 H H2 2 D. D. 无法确定无法确定2. 已知已知2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l) H = 571.6 kJ/molCO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H = 283.

57、0 kJ/mol某某H H2 2和和COCO的混合气体完全燃烧时放出的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ113.74 kJ热热量，同时生成量，同时生成3.6 g3.6 g液态水，则原混合气体中液态水，则原混合气体中H H2 2和和COCO的物质的量之比为（的物质的量之比为（ ）A. 21 B. 12 C. 11 D. 23第一章 化学反应与能量第三节 化学反应热的计算 在化学科研中，经常要通过实验在化学科研中，经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。但是某些物质的反或吸收的热量。但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，应热，由于种种

58、原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算反应热计算 。 一、盖斯定律一、盖斯定律 1840年，瑞士化学家年，瑞士化学家盖斯盖斯（GHHess）通过大量实验事实证明，不管化学反应是通过大量实验事实证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。的。 换句话说，化学反应的反应热只与反应体换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无系的始态和终态有关，而与

59、反应的途径无关。这就是盖斯定律。关。这就是盖斯定律。看下面的图理解盖斯定律看下面的图理解盖斯定律 某人从山下某人从山下A到达山顶到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而上，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了处的海拔都高了300m 即山的高度与即山的高度与A、B点的海点的海拔有关，而与由拔有关，而与由A点到达点到达B点的途径无关点的途径无关 这里的这里的A相当于反应体系的相当于反应体系的始态，始态，B相当于反应体系的相当于反应体系的终态终态.山的高度相当于化学山的高度相当于化学反应的反应热反应的反应热用能量守恒定律论证盖斯定律用能量守恒定律论证盖斯定律

60、 先从始态先从始态S变化到到终变化到到终态态L，体系放出热量，体系放出热量（H10)。 经过一个循环，体系仍经过一个循环，体系仍处于处于S态，因为物质没态，因为物质没有发生变化，所以就不有发生变化，所以就不能引发能量变化，即能引发能量变化，即H1+H20盖斯定律在科学研究中的重要意义盖斯定律在科学研究中的重要意义 有些反应进行得很慢有些反应进行得很慢 有些反应不容易直接发生有些反应不容易直接发生 有些反应的产品不纯（有副反应发生）有些反应的产品不纯（有副反应发生） 这些都给测量反应热造成了困难这些都给测量反应热造成了困难 利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热