第二节燃烧热能源

1、 第二节第二节 燃烧热燃烧热 能源能源 第一课时第一课时一、燃烧热一、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 kJ285.8 kJ的热量。的热量。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例例1 1：实验测得：实验测得101kPa101kPa时时1molC1molC完全燃烧放出完全燃烧放出393.5 kJ393.5 kJ的热量。的热量。 C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g

2、) H=(g) H=393.5kJ/mol393.5kJ/mol一、燃烧热一、燃烧热1 1、概念、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氧化物定的氧化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? ? 全部反应全部反应C - COC - CO2 2 （g g）S S SO SO2 2 （g g）H H H H2 2O O（l l）限定燃料的物质的量限定燃料的物质的量(g)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

3、了多少热? ? 一、燃烧热一、燃烧热1. 1. 概念概念: : 在在2525、101kPa101kPa时时, ,1mol1mol纯物质完全燃烧生纯物质完全燃烧生成成稳定的氧化稳定的氧化物物时所放出的热量。时所放出的热量。注意：注意：(1)、可燃物以、可燃物以“1mol”为衡量标准；为衡量标准；(2)、生成、生成稳定稳定的的氧化物氧化物 如如:CCO2，HH2O(l)，SSO2等；等；(3)、燃烧热通常由实验测得（、燃烧热通常由实验测得（P7）。）。2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(l) H=-571.6 kJ/molO(l) H=-571.6 kJ/molH

4、 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。练习：练习：答答: :燃烧热燃烧热285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol2. 2.表示的意义：表示的意义： 如如: CO: CO的燃烧热为的燃烧热为283kJ/mol.283kJ/mol.含义含义: : 在在101KPa101KPa时时, 1molCO, 1molCO完全燃烧时完全燃烧时, ,放出放出 283kJ283kJ的热量的热量. . 3. 3.燃烧热的热化学方程式燃烧热的热化学方程式的书写：的

5、书写： 应以应以“1mol1mol物质物质”为标准来配平其余物质为标准来配平其余物质的化学计量数的化学计量数( (常出现分数常出现分数) )2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) H=O(l) H=571.6 kJ/mol571.6 kJ/molH 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/mol101kPa101kPa时，时，2mol2mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量氢气完全燃烧生成液态水放出热量571.6kJ571.6kJ【练习】【练习】 在在 2

6、5、101 kPa时，时，2mol甲醇甲醇 完全燃烧完全燃烧生成生成CO2和液态和液态H2O，放出，放出Q kJ的热量，写的热量，写出甲醇燃烧热的热化学方程式。出甲醇燃烧热的热化学方程式。【练习】【练习】 在在 25101 kPa时，时，1mol CH4 完全燃烧生完全燃烧生成成CO2和液态和液态H2O，放出，放出 890 kJ的热量，的热量，写出写出CH4 的燃烧热的热化学方程式？甲烷的燃烧热的热化学方程式？甲烷的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？热量为多少？8gCH4燃烧后所产生的热量为多少？燃烧后所产生的热量

7、为多少？【解】【解】根据题意，在根据题意，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 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/22.4

8、Lmol)/Vm=1000L/22.4Lmol-1-1 = 44.6mol = 44.6mol 44.6 molCH 44.6 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 4kJkJ0.5 mol0.5 mol890 kJ890 kJmolmol445kJ445kJ 答：。答：。思考与交流：应根据什么标准来选择燃料思考与交流：应根据什么标准来选择燃料? ?物质的燃烧热物质的燃烧热 燃料的储量燃料的储量 燃料的开采、运输燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格燃料储存的条件、价格 燃料

9、对生态环境的影响燃料对生态环境的影响 例：丙烷例：丙烷燃烧热值高燃烧热值高石油中石油中 储量丰富储量丰富开采容易开采容易燃烧时污染小燃烧时污染小储存、运输不方便储存、运输不方便能能源源 化石燃料化石燃料煤、石油、天然气煤、石油、天然气阳光阳光风力风力流水流水潮汐潮汐柴草柴草能提供能量的资源能提供能量的资源蕴藏量有限蕴藏量有限不能再生不能再生污染严重污染严重开开源源节节流流开发新能源开发新能源节约现有能源节约现有能源提高能源提高能源利用率利用率太阳能太阳能 风能风能氢能氢能 地热能地热能海洋能海洋能 生物质能生物质能资源丰富资源丰富可以再生可以再生污染少污染少燃料的充燃料的充分燃烧分燃烧二、能源

10、二、能源温泉温泉 (35-35-45) 45) 西藏地西藏地区众多。特殊的有温泉瀑布，如区众多。特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔昌都沙拉温泉瀑布，该处海拔34003400米。水温米。水温37.537.5，流量，流量17.417.4升升/ /秒，落差秒，落差8 8米。米。 热泉热泉（45-低于沸点）低于沸点） 西藏地区热泉众多。如那曲西藏地区热泉众多。如那曲地那水热区，泉区海拔地那水热区，泉区海拔47504750米。主泉口水温米。主泉口水温79.579.5。流。流量量3.543.54升升/ /秒。秒。 地热能沸泉沸泉（大于当地沸点，由于西藏为高（大于当地沸点，由于西藏为高海拔地区，

11、一般沸点为海拔地区，一般沸点为85-8885-88）。如）。如突多水热区突多水热区( (如左图如左图) )，沸泉水温，沸泉水温8888，泉区位于河心滩上，周围白色者为地泉区位于河心滩上，周围白色者为地热流体沉淀的层状钙华热流体沉淀的层状钙华( (如右图如右图) )。巴尔沸喷泉巴尔沸喷泉，在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上，竖立着高约在噶尔县嘎尔河山谷左侧岩壁下的河漫滩上，竖立着高约1.2m1.2m的钙质泉华锥，锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以的钙质泉华锥，锥的底部面河一侧一股高温汽水柱以6060度的倾角伴度的倾角伴随着持续不断的哼吼声越过河床，喷向河对岸的山坡上（图随着持续不断的哼吼声越过

12、河床，喷向河对岸的山坡上（图1 1）。水柱从）。水柱从直径不是直径不是5cm5cm的泉口喷出，向上扩容为的泉口喷出，向上扩容为15cm15cm的汽水柱。汽水柱喷高可达的汽水柱。汽水柱喷高可达15cm15cm，射程在，射程在20m20m以上，蔚为壮观。这是我国迄今为止发现的最大的沸喷以上，蔚为壮观。这是我国迄今为止发现的最大的沸喷泉，照片为泉，照片为20002000年冬拍摄，受风力影响水柱喷向不断变形，向左岸喷，年冬拍摄，受风力影响水柱喷向不断变形，向左岸喷，在岩壁上结冰（图在岩壁上结冰（图2 2），当喷向右岸，风力极大时水汽散开，形成很漂亮），当喷向右岸，风力极大时水汽散开，形成很漂亮的的“冰

13、帘冰帘”（图（图3 3） 资料：资料：西藏地热利用前景西藏地热利用前景 在世界上多个直接利用地热的国家中，中国直接利用在世界上多个直接利用地热的国家中，中国直接利用热地装置采热的能力已经位居全球第一。鉴于西藏自治区居全热地装置采热的能力已经位居全球第一。鉴于西藏自治区居全国之首的地热资源，西藏有着开发利用地热的广阔前景。国之首的地热资源，西藏有着开发利用地热的广阔前景。 上个世纪七十年代初以来，由于能源短缺，地热能作为一上个世纪七十年代初以来，由于能源短缺，地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源日益受到关注。地热能除了用于种具有广阔开发前景的新能源日益受到关注。地热能除了用于发电之外，更为大量

14、地直接用于采暖、制冷、医疗洗浴和各种发电之外，更为大量地直接用于采暖、制冷、医疗洗浴和各种形式的工农业用热，以及水产养殖等。形式的工农业用热，以及水产养殖等。 与地热发电相比，地热能的直接利用有三大优点：一是热与地热发电相比，地热能的直接利用有三大优点：一是热能利用效率高达，比传统地热发电能利用效率高达，比传统地热发电的热能利用效率高出很多；二是开发时间短得多，且投资也的热能利用效率高出很多；二是开发时间短得多，且投资也远比地热发电少；三是地热直接利用，既可利用高温地热资源远比地热发电少；三是地热直接利用，既可利用高温地热资源也可利用中低温地热资源，因之应用范围远比地热发电广泛。也可利用中低温

15、地热资源，因之应用范围远比地热发电广泛。当然，地热能直接利用也受到热水分布区域的限制，因为地热当然，地热能直接利用也受到热水分布区域的限制，因为地热蒸汽与热水难以远距离输送。蒸汽与热水难以远距离输送。风能的利用风能的利用 阅读课文，讨论下列问题： 1能源就是能提供 的自然资源， 包括 等。 2.我国目前使用的主要能源是 ，是不能 。能源 3.解决能源的办法是 ，即开发？ 和节约 ，提高能源的 。 4.现在探索开发的新能源有？ 等，新能源的主要优势是 。 5、能源根据转化过程分为一级能源、二级能源，下列属于一级能源的是 属于二级能源的是？ A 风能 B电能 C 蒸气 D 阳光 E 天然气 课堂练

16、习 1、下列关于反应热的表述正确的是 A当H0时，表示该反应为吸热反应 B由C(s)1/2O2(g)= CO(g)反应热为-110.5kJmol-1，可知碳的燃烧热为110.5 kJmol1 C反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关 D常温常压下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出的热量就是氢气的燃烧热A2、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和、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热的热化学方程式？为什么？气态氢气燃烧热的热化学方程式？为什么？A.C（s）O2（g）=CO(g) H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g) H=39

17、3.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol练习练习B3、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可、我国三峡工程所提供的清洁廉价强劲可再生的水电，相当于每年燃烧再生的水电，相当于每年燃烧3106t原煤的火原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制控制( ) 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A作业 2、在在 25、101 kPa时，时，1mol C（s） 完全燃烧完全燃烧放

18、出放出 393.5 kJ的热量，写出碳燃烧热的热化学方程的热量，写出碳燃烧热的热化学方程式？式？ 3、在在 25、101 kPa时，时，0.5mol 氢气完全氢气完全燃烧放出燃烧放出 142.9 kJ的热量，写出热化学方程的热量，写出热化学方程式？氢气的燃烧热是多少？相同条件下，式？氢气的燃烧热是多少？相同条件下，4g氢气完全燃烧放出的热量是多少氢气完全燃烧放出的热量是多少kJ?1、P14第2题 4、判断下列热化学方程式能表示可燃物燃烧热的是（ ） A、H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g) H=184.6 kJ/mol B、CH4(g)2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=802

19、.3 kJ/mol C、CO（g）1/2O2（g）=CO2 (g) H=283 kJ/mol D、2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol观察探究观察探究2、如果用、如果用1L1molL的的 KOH溶液中和溶液中和 1L1molL的的HNO3溶液，也能放出溶液，也能放出57.3 kJ的热量。的热量。KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H=57.3 kJmol 1、酸酸和和碱碱的的中中和和反反应应有有热热量量放放出出，可可以以通通过过实实验验测测得得中中和和反反应应的的反反应应热热。当当1L1molL的的稀稀盐盐酸酸跟跟1L1 molL的的Na

20、OH溶溶液液起起中中和和反反应应时时，能能放放出出57.3kJ的的热热量量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol11、酸酸和和碱碱的的中中和和反反应应有有热热量量放放出出，可可以以通通过过实实验验测测得得中中和和反反应应的的反反应应热热。当当1L1molL的的稀稀盐盐酸酸跟跟1L1 molL的的NaOH溶溶液液起起中中和和反反应应时时，能能放放出出57.3kJ的的热热量量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol11、酸酸和和碱碱的的中中和和反反应应有有热热量量放放出出，可可以以通通过过实实验验测测

21、得得中中和和反反应应的的反反应应热热。当当1L1molL的的稀稀盐盐酸酸跟跟1L1 molL的的NaOH溶溶液液起起中中和和反反应应时时，能能放放出出57.3kJ的的热热量量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3 kJmol11、酸酸和和碱碱的的中中和和反反应应有有热热量量放放出出，可可以以通通过过实实验验测测得得中中和和反反应应的的反反应应热热。当当1L1molL的的稀稀盐盐酸酸跟跟1L1 molL的的NaOH溶溶液液起起中中和和反反应应时时，能能放放出出57.3kJ的的热热量量。NaOH(aq)HCI(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H=57.3

22、 kJmol12、如果用、如果用1L1molL的的 KOH溶液中和溶液中和 1L1molL的的HNO3溶液，也能放出溶液，也能放出57.3 kJ的热量。的热量。KOH(aq)HNO3(aq)=KNO3(aq)H2O(l)H=57.3 kJmol 三、中和热三、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水时所放出的热量叫做中和热。水时所放出的热量叫做中和热。2.2.注意注意： 、稀溶液。稀溶液。例如，浓硫酸不符合。例如，浓硫酸不符合。 、（强）酸与（强）碱。（强）酸与（强）碱。例如，醋酸不符合。例如，醋酸不符合。 、以生成以生

23、成“1mol”1mol”水为衡量标准。水为衡量标准。 、中和热：约中和热：约57.3kJ/mol57.3kJ/mol3. 3. 中和热的热化学方程式可表示为：中和热的热化学方程式可表示为： H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)=H(aq)=H2 2O(l) O(l) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol例：已知例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；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）用）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出放出_ kJ的热量。的热量。（2）用）用2

24、8gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出应，放出_kJ的热量。的热量。28.6528.65写出中和热的热化学方程式？写出中和热的热化学方程式？4.4.中和热的热化学方程式的书写中和热的热化学方程式的书写 以以 “1mol水水”为标准配平其为标准配平其他物质的化学计量数他物质的化学计量数 例如：含例如：含1mol氢氧化钡的稀溶液与稀氢氧化钡的稀溶液与稀盐酸恰好反应，写出热化学方程式。盐酸恰好反应，写出热化学方程式。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放热反应放热反应HHH0 , H0 , 单位单位 kJ/

25、molkJ/mol不不同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物不限量不限量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/mol四、中和反应中和热的测定四、中和反应中和热的测定1、实验装置（、实验装置（P5图）及药品图）及药品2、操作注意事项（四点）、操作注意事项（四点）3、数据处理原