高中化学选修四课件共两套

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化化学反应有新物质生成，伴有能量变化，常表现为热量变化(还有光能、电能等)。铁在纯氧中点燃1.常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应知识回顾大多数化合反应所有燃烧反应酸碱中和反应活泼金属与酸、水反应大多数分解反应H2还原CuOC(s)+H2O(g)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应讨论：决定一个化学反应是放热反应还是吸热反应是由条件（如加热）决定吗？请举例说明。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小反应物总能量生成物总能量VS2.引起化学反应中的能量变化的原因：（宏观）由生成物和反应物的焓值差(即焓变)决定。3.各种物质都储存化学能（焓，符号H）能量反应进程反应物生成物焓变反应热（1）化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热。恒压条件下，反应热等于焓变。（2）符号：△H单位：kJ/mol注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。

练习：已知在101kPa时石墨比金刚石稳定。1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试判断1mol的石墨与1mol的金刚石所具有的总能量的大小关系如何？请你分别计算出H2+Cl2==2HCl吸收和放出的热量是多少？并判断其能量变化？点燃4.引起化学反应中的能量变化的原因：（微观）断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放出的总能量，反应放出能量。能量反应进程断键吸收能量成键释放能量HClClH----释放能量HClClH当∆H为“－”（∆H<0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H>0）时，为吸热反应5.∆H的计算思考一：1molH2

与1molCl2

反应生成2molHCl释放出184.6kJ的热量，则该反应的△H1=

；

思考二：已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1molH—O键要放出463kJ的能量，试说明2H2O===2H2+O2

中的能量变化。∆H＝生成物的总能量－反应物的总能量∆H＝吸收热量总和－放出热量的总和∆H＝反应物键能总和－生成物键能总和1.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C巩固练习1影响焓因素：物质本身性质和状态⑴1gH2O(l)变成水蒸气需要升温还是降温？⑵液态水变成水蒸气需要吸热还是放热？⑶1g液态H2O和1g气态H2O所具有的能量是否相同？哪个大？随堂练习2随堂练习3已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=

akJ/mol（2）2H2(g)＋O2(g)

＝2H2O(g)

ΔH2

=

bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(l)

ΔH3

=

ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2(g)

＝2H2O(l)

ΔH4

=

dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是

。A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0C巩固练习44.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2>4Q3

B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3

D.Q1+Q2=Q3B引起化学反应中的能量变化的原因：（1）宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。小结《国际热疗学报》、《微创治疗》杂志首次报道了中科院理化技术研究所科研人员利用碱金属实现肿瘤高温消融治疗的新方法。※

需要一种能体现碱金属的用量与放出热量关系的表达式思考交流

与化学方程式相比，新化学方程式有哪些不同？H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21H2(g)+I2(g)=====2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa200℃101kPa物质变化H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol能量变化◆方程式包含物质变化和能量变化两个部分。◆注明反应的温度和压强。◆物质后标注物质状态。◆化学计量数可为整数或分数。H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21200℃101kPaH2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol热化学反应方程式

热化学方程式中的物质变化和反应热之间的关系思考交流H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21H2(g)+I2(g)=====2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa结论一：

热化学方程式需注明反应时的温度和压强。

对于25℃、101kPa时进行的反应可不注明。温度、压强H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21H2(g)+I2(g)=====2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPaH2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12物质状态==H2O(l)H2O(g)△H=－44.0kJ/mol物质状态结论二：

热化学方程式需注明物质状态

固态-------------s

液态-------------l

气态------------g

稀溶液---------aq物质状态H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21H2(g)+I2(g)=====2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa结论三：

热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量，并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数。计量系数H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21H2(g)+I2(g)=====2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa∆H单位中mol的含义-1∆H单位中“mol”表示每摩尔反应所放出的热量，∆H的值与方程式中的计量系数有关。-1H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJ/mol21H2(g)+I2(g)=====2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa例：H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol212H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol

当参加反应的物质的化学计量数增大一倍时，反应热也增大一倍热化学方程式定义：

表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式————热化学方程式。《国际热疗学报》、《微创治疗》杂志首次报道了中科院理化技术研究所科研人员利用碱金属实现肿瘤高温消融治疗的新方法。※只要写出反应原理的热化学方程式就可以控制反应物的量;热化学方程式书写注意事项1、化学方程的右边必须写上△H，并用“空格”隔开，△H：吸热用“+”，放热用：“－”，单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指:25℃1.01×105Pa；3、物质后需标状态（s、l、g、aq）4、化学计量数可以是整数也可以是分数，与△H成比例1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol练习：而这些书写也是对的！！！第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化1、化学反应的特征物质变化能量变化质量守恒能量守恒2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可以

、

、

及其它形式的能量表现出来。光能热能电能

当能量变化以热能的形式表现时，化学反应可以分为：3、放热反应与吸热反应反高生低生高反低放热反应吸热反应（熟记常见反应）反高(1)放热反应①化学反应中放出热量的反应。②③E(反应物)E(生成物)>生低常见的放热反应：a.物质与O2的氧化反应（燃烧，生锈等）；b.中和反应（酸碱）；c.金属与水or酸的反应；d.绝大多数化合反应（CaO与H2O）。C+CO2===2CO吸热反应

放热反应有时也需要

加热才能发生！高温生高(2)吸热反应①化学反应中吸收热量的反应。②③E(反应物)E(生成物)<反低常见的吸热反应：a.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应；b.H2与CuO等还原反应；c.C作还原剂的反应；d.绝大多数分解反应。C+CO2==2COC+H2O==CO+H2水煤气e.水解反应。一、反应热和焓变1、反应热化学反应中所吸收或放出的热量。恒温恒压下，反应热称“焓变”。2、焓变1）符号：2）单位：ΔHkJ/mol或kJ•mol–1注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。3）表示方法放热反应(体系能量降低)：∆H<0，∆H为“－”吸热反应(体系能量升高)：∆H>0，∆H为“+”所谓体系是指被研究的物质系统；而体系以外的其他部分就称为环境4）化学反应中能量变化的原因旧键断裂—

吸收能量新键形成—

放出能量==679kJ/mol862kJ/molH=679kJ/mol－862kJ/mol=－183kJ/mol反应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）ΔH

=反应物的键能总和生成物的键能总和–例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=

kJ/mol。＋131.5例2：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，则1molH2生成NH3的反应热为

。－92kJ/mol－30.67kJ/mol相当于1/3molN26）焓变与物质能量的关系（宏观）ΔH

=∑

E生成物∑

E反应物–任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？思考H2+I2==2HI只表示物质变化【例1】在200℃、101kPa时，1molH2与碘蒸气作用生成HI的反应，科学文献上表示为：ΔH

=H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPa－14.9kJ/mol二、热化学方程式

能表示参加反应物质的量和反应热的

关系的化学方程式。1、定义2、含义表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。ΔH

=H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPa－14.9kJ/mol3、书写要点①H2

(g)+O2(g)=H2O(g)；△H=–241.8kJ/mol②H2

(g)+O2(g)=H2O(l)；△H=–285.8kJ/mol③2H2

(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=–571.6kJ/mol④2H2O(l)=2H2

(g)+O2(g)；△H=+571.6kJ/mol⑴一般应注明反应的温度、压强；△H与实验的条件、物质的状态有关！（250C，101kPa时不注明）⑵一定标明各物质的状态（s、l、g、aq）

；H2O(l)H2O(g)△H=+44kJ/mol⑶ΔH只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程式隔开(数值及单位)

放热：ΔH<0；吸热：ΔH>0；⑷系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数；故系数可以是整数、分数、小数；⑸ΔH的值与系数相匹配。系数加倍，ΔH值也加倍。正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。⑹

反应物完全变成生成物，所释放或吸收的热量。⑺

热化学方程式一般不要写反应条件。例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

∆H=－184.6kJ/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)

∆H=－369.2kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)

∆H=－92.3kJ/mol1212例2：1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2

(g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

∆H=+

68kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol

B、CH4

＋2O2

＝CO2

＋H2OΔH=–890kJ/mol

C、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=–

890kJ/mol

D、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)ΔH=–890kJ/mol

C状态ΔH=–445kJ/mol

化学方程式

热化学方程式化学计量数是整数，即表示微粒个数，又表示物质的量整数也可以是分数，只表示物质的物质的量状态不要求表明必须在分子式后表明正负号及单位无必须表明意义表示化学反应中的物质变化不仅表示化学反应中的物质变化，还表明化学反应中能量的变化小结：化学方程式与热化学方程式的比较三、中和反应反应热的测定测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。大烧杯（500ml）、小烧杯（100ml）、温度计、量筒（50ml)两个﹑

泡沫塑料或纸条﹑泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）﹑

环形玻璃搅拌棒实验目的

实验用品

中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水所产生的反应热1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧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过，如图所示。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、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。思考1：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，你有何更好的建议？思考2：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，这样都会造成热量的损失。2.用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。思考3：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，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，会使溶液的总质量增加，而导致实验结果误差。3.用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。思考4：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？答：为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使碱稍稍过量。思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH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反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。5.重复实验两到三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差(t2-t1)/℃HClNaOH平均值123实验数据处理1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据t1/℃t2/℃(t2-t1)/℃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？2.计算反应热50mL0.50mol/L的盐酸的质量m1=50g50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液的质量m2=50g中和后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)ΔH=

－

0.418（t2－t1）0.025kJ/molQ＝（m1＋m2

）c(t2－t1)=0.418（t2－t1）kJ 反应放出的热量为：生成1molH2O时放出的热量为：参考值：-57.3kJ/mol思考若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所测得中和热的数值是否约为本实验结果的两倍(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1molH2O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。第二节燃烧热能源第一章化学反应与能量一、燃烧热

在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。（1）条件：

（3）生成的物质一定要稳定

a、状态要稳定；

b、要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。注意：（2）燃烧的物质一定为1mol；25℃、101KPa；一、燃烧热1.燃烧热的的概念:

25℃

101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。为什么指定温度和压强?

生成物不能继续燃烧

一般指：C--CO2（g）N–N2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）单位:

kJ/mol限定燃料的物质的量

注意:2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:C8H18的燃烧热为多少?△H=－5518KJ/mol2.表示的意义：

3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：

应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)

4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)ⅹ△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol表示的含义?在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化ΔH不同点反应物的量

生成物的量反应热的含义

放热反应ΔH<0,单位kj/mol1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)不限量H2O1mol1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kj/mol1、已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。ΔH=-285.8kJ/mol例题评讲2、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：C(石墨s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-393.5kl/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g)ΔH=-395.0kl/mol说明什么问题？

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！不相同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（）A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳

D.淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

=-285.8kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

=-241.8kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

=-483.6kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

=-571.6kJ/molH4.已知热化学方程式：则氢气的燃烧热为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿285.8kJ/mol5、实验测得25℃、101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，写出C燃烧的热化学方程式：6、实验测得25℃、101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8

kJ的热量，写出H2燃烧的热化学方程式：

C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ／molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ／mol7、在1.01×105Pa时，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572KJ的热量，则H2的燃烧热为

；表示氢气燃烧的热化学方程式为8、在1.01×105Pa时，16gS在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出148.5KJ的热量，则S的燃烧热为

，S燃烧的热化学方程式为

－286KJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ／mol－297KJ/mol

S(s)＋O2(g)＝SO2(g)，ΔＨ＝－297KJ/mol

9、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g

)+O2(g)=2H2O(l

)ΔH=-571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l

)ΔH=-2220kJ/mol

5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为

(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解

：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y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=3.75moly=1.25mol二、能源

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）阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的分类：能源一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。例如：风能、阳光、天然气等

例如：电能、氢能等能源常规能源：新能源：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源称为常规能源例如：煤，石油，天燃气，水能，生物能等利用先进技术所获得的能源例如：核聚变能，风能，太阳能，海洋能等能源可再生能源：非可再生能源：在短时间内可连续再生、利用的一次能源！例如：水能、风能等经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源！例如：煤、石油、天燃气等2、我国的能源状况能源种类我国目前已探明的储量在世界中所占的地位煤1100亿吨世界人均值的1/2石油32.6亿吨世界人均值的1/2铀仅够4000万千瓦核电站运行30年水能3.7亿千瓦（年发电量19000亿度世界首位，但人均值不高！问题探究一

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子孙后代？开源节流1、提高燃料的利用率

——据统计，开采率为32℅，加工运输率为70℅

，终端利用率为41℅

，总效率为9℅

，即有91℅的能源未被有效利用！2、开发新能源——现在正在探索的新能源有：太阳能、氢能风能、地热能、海洋能、生物能等。它们的共同点是储量丰富，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问题探究二选择燃料的标准是什么?

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，等各方面综合考虑。问题探究三煤作为燃料的利弊?利：（1）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。（2）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，（3）一般的煤矿工人不需要多么高深的技术！弊：（1）煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生；（2）煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。（3）煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。（4）煤大量开采时，会造成地面塌陷。（5）煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。……问题探究四提高煤燃烧效率的措施有哪些?（3）将煤液化和气化；（1）将煤粉碎；（2）适当足量的空气；……

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？

首先，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的能量利用率。

其次，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。

第三，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（NOx）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。问题探究五

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？问题探究六（1）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成由数家煤气厂排放而已。（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。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

。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

。能量

化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、生物能、风能、地热能、海洋（潮汐）能化石燃料

再生

开源节流

新的能源

现有能源

利用率

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

知识再现例题评讲1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的碳与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应C2.下列燃料中,不属于化石燃料的是()A.煤B.石油C.天然气D.水煤气D4.我国发射的“神舟五号”载人飞船的燃料是铝粉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2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+O2↑；△H<0。关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、放热反应B．该反应瞬间能产生大量高温气体，推动飞船飞行C．从能量变化上看，该反应是化学能转变为热能和动能D．反应中NH4ClO4只起到氧化剂的作用D5.通常状况下，将1g氢气在氯气中完全燃烧，放出92．4KJ热量，下列所示的热化学方程式正确的是()A.H2(g)＋Cl2(g)＝1/2HCl(g)ΔＨ＝92.4KJ/molB.H2(g)＋Cl2(g)＝1/2HCl(g)ΔＨ＝－92.4KJ/molC.H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)ΔＨ＝－184.8KJ/molD.H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(l)ΔＨ＝184.8/molC6.氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

△H=—285.8kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=—283.0kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=—5518kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=—890.3kJ/mol相同物质的量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是()

A．H2(g)B．CO(g)C．C8H18(l)D．CH4(g)B7.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则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=－4bKJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=2bKJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bKJ/molD2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=bKJ/molA8.已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39KJ热量。下列两个反应4P(白、s)＋5O2＝2P2O5(s)ΔＨ1KJ/mol4P(红、s)＋5O2＝2P2O5(s)ΔＨ2KJ/mol则ΔＨ1与ΔＨ2关系正确的是()A．ΔＨ1＝ΔＨ2B．ΔＨ1<ΔＨ2

C．ΔＨ1>ΔＨ2D．无法确定B9.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B.常温下，可燃物燃烧放出的热量C.在25℃、1.01×105Pa时，1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D.燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变C10.在25℃、1.01×105Pa时，1gCH4燃烧时生成CO2与液态H2O，放出55.6KJ的热量，则CH4的燃烧热为()A．55.6KJ/molB.889.6KJ/mol

C.－889.6KJ/molD.444.8KJC11.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，但形成化石燃料的速率相当快，所以化石燃料相当于无限的C．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D．化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又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，产生了显著的“厄尔尼诺”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，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是()二氧化硫B.二氧化碳

C.氮的氧化物D.碳氢化合物A13.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3×106t原煤的火力发电厂产生的电能。因此，三峡工程有助于控制 ()A.温室效应

B.酸雨

C.白色污染

D.破坏大气臭氧层A14.下列说法不正确的是()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，燃烧效率将提高A15.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要有两类，一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分均为（）

A．碳氢化合物B．碳水化合物

C．氢气D．醇类A第二节燃烧热能源第一章化学反应与能量一、燃烧热1、定义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，叫做该物质的燃烧热。2、单位kJ/mol3、注意指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物①研究条件：25℃，101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物③燃烧物的物质的量：1mol，故书写表示燃烧热的热化学方程式时应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）⑤可燃物质燃烧放出的热量

=可燃物物质的量×燃烧热⑥文字叙述燃烧热时，用“正值”(如甲烷的燃烧热为890kJ/mol)；而用符号ΔH表示燃烧热时用“负值”(如甲烷的燃烧热ΔH=-890kJ/mol)[例1]25℃，101kPa时，1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量，即表示甲烷燃烧热的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ/mol[例2]25℃，101kPa时，2molC8H18完全燃烧放出11036kJ的热量，即表示辛烷燃烧热的热化学方程式：C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ/mol［练习1］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？你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗？由于计算燃烧热时，可燃物质是以1mol作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。4、燃烧热的计算及应用［例题］1.在101kPa时，1molCH4

完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，1000LCH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104kJ2.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）ΔH=-2800kJ/mol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。答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量为1555.6kJ燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热能量变化△H及其单位相同点不同点反应物的量生成物的量放热反应△H＜0；单位为kJ/mol可燃物为1mol生成水为1mol不一定为1mol不一定为1mol二、能源1、定义就是能提供能量的自然资源，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。2、作用能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。探明储量年产量开采年限石油32.7亿吨1.6亿吨天然气13700亿立方米217亿立方米煤1145亿吨12.4亿吨20.4年63.1年92.4年3、能源形势化石燃料：煤、石油、天然气解决的办法：开源节流；即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。4、新能源新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物能。风能氢能潮汐能生物能太阳能地热能核能

核燃料蕴藏有如此巨大的能量，所以越来越受到人们的重视能量释放2500吨煤燃烧1千克铀235

裂化优点：污染小，储藏大，成本低，特别是释放能量大核能

利用氢燃烧时放出的热量作为能源：

2H2+O2─→2H2O+115.6kcal氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的倍3反应产物是水，对环境没有污染，所以人们把氢称作干净能源目前液氢已用作火箭燃料;液氢或储氢合金贮存的氢气已用作汽车燃料氢能地球接收的太阳能（一年）74万亿吨煤燃烧能量特点：极为丰富，又是清洁的、可再生的能源各国都在研究利用太阳能的问题！太阳能光能→热能太阳炉太阳灶

用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等风能是一种流动空气产生的动能全球风能

被利用1%人类对能源的全部要求利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏远地区提供生活、生产用电风能挥发成分含量高，易于着火燃烧，但体积松散，能量密度低太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等研究方向:定义：种类：特点：（1）转换成气体燃料和液体燃料（2）改进燃烧装置，提高燃烧热效率生物能地热能：地球内部包含的热能，火山爆发、地震和温泉都是地热能的表现形式。地球内部放出（一小时）热量6000吨优质煤燃烧一般用于温室、育秧、育种、养鱼（见彩图利用地热养鱼）并将地下天然蒸汽和热水用于生产和生活。地热能

潮汐能：

由潮汐涨落所产生的位能和动能称为潮汐能主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电用途：潮汐能几种新能源优缺点的比较太阳能氢能风能地热能能源优缺点优点缺点能量巨大、取之不尽，用之不竭，无污染，不需开发和运输成本较高，稳定性差燃烧热值高，来源广泛，无污染储存、运输困难能量巨大，无污染不稳定性，成本较高资源丰富，无污染，开发成本低受地域限制较大一、选择题

1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（）

A.做饲料

B.造纸

C.制沼气

D.就地焚烧

2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）

A.氢气

B.天然气

C.煤

D.石油

3.提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（）

A.核能

B.太阳能

C.氢能

D.地热能［随堂练习］DAB4.要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（）①氢能

②太阳能

③风能

④水能

⑤地热能

⑥潮汐能

⑦电能

A.①②④⑦

B.①②③⑤

C.③④⑤⑥

D.①②③⑤⑥

5.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是（）

A.CO

B.H2

C.O2

D.CH4D

D

第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算1、提出问题在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热。例如C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)的反应热有些反应的反应热很难直接测得，我们怎样才能获得它们的反应热数据呢？2、分析问题C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1……（1）CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H2……（2）3、解决问题C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H3=?（3）盖斯定律一、盖斯定律不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。态：物质种类、物质的量、物质的状态及环境条件2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)△H2>02H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)△H1<0S（始态）L（终态）△H1+△H2≡0能量守恒SL123abc

△H1+△H2+△H3+……=△Ha+△Hb+△Hc+……反应物（始态）生成物（终态）即无论经过什么途径，由C(s)+O2(g)变成CO2(g)的反应热是定值。△H=△H1+△H2

C(s)CO2(g)CO(g)图示法外，还可用什么方法解决？图示法C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H3＝？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝-393.5kJ/mol－)∴△H3=△H1

－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol（1）－（2）＝（3）通过实验无法直接测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)反应热有些反应进行得很慢，有些反应不容易发生，有些反应的产品不纯盖斯定律的数学本质：热化学方程式按一定系数关系的相加减加合法下列数据表示H2的燃烧热吗？

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

△H1＝－241.8kJ/mol

H2O(g)=H2O(l)

△H2＝－44kJ/mol已知

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)说明：（1）可以在书中P7查找需要的数据（2）并告诉大家你设计的理由。用一用盖斯定律石墨能直接变成金刚石吗？先思考，之后小组讨论汇报查燃烧热表知：①C(石墨,s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石,s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：

C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.5kJ/mol观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要什么条件？你知道神六的火箭燃料是什么吗？例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：

①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol

假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol

②×2－①得盖斯定律

1、请用自己的话描述一下盖斯定律。2、盖斯定律有哪些用途？总结归纳用来计算难于测量或不能测量的反应的反应热若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。1.在100g碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=－110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=－282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJC巩固练习二、反应热的计算

利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算课本P13例1：【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s)+1/2Cl2(g)==NaCl(s)23g/mol△H

1.0g－17.87kJ△H＝23g/mol×(－17.87kJ)÷1.0g

＝－411kJ/mol答：注意热化学方程式正确书写，特别注意有关单位的正确书写课本P13例2：【解】C2H6O(l)+3O2(g)==2CO2(g)＋3H2O(l)

46g/mol－1366.8kJ/mol

1000gXX＝(－1366.8kJ/mol×1000g)/46g/mol

＝－29710kJ设1kg乙醇燃烧后放出的热量为X课本P13例3：解题模式：审题→分析→求解小结：运用盖斯定律要注意1、热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数2、热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减3、将一个化学方程式颠倒时，ΔH“+”“-”号必须随之改变，但数值不变4、计算过程中需代入数据，且数据必须带单位1、2molH2(g)在1molO2(g)中完全燃烧生成2molH2O(l)，△H=—571.6kJ/mol。√2、2molH2(g)在1molO2(g)中完全燃烧生成2molH2O(l)，反应热为—571.6kJ/mol。√3、1molH2(g)在1/2molO2(g)中完全燃烧生成1molH2O(l)，燃烧热为—285.8kJ/mol。×改正：1molH2(g)在1/2molO2(g)中完全燃烧生成1molH2O(l)，燃烧热为285.8kJ/mol。4、1molH2(g)在1/2molO2(g)中完全燃烧生成1molH2O(l)，燃烧热△H=—285.8kJ/mol。√巩固练习1.已知1mol白磷（s）转化为1mol红磷（s），放出18.39kJ热量，又知：P4(白,s)+5O2(g)＝2P2O5(s)△H14P(红,s)+5O2(g)＝2P2O5(s)△H2据此判断，下列说法正确的是（）△H1＝△H2B.△H1

＞△H2

C.△H1＜△H2D.无法确定C2.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=－283.0kJ/mol某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为（）A.2︰1B.1︰2C.1︰1

D.2︰3C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。但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，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、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算。一、盖斯定律1840年，瑞士化学家盖斯（G．H．Hess）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，其反应热是相同的。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，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。看下面的图理解盖斯定律某人从山下A到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了300m即山的高度与A、B点的海拔有关，而与由A点到达B点的途径无关这里的A相当于反应体系的始态，B相当于反应体系的终态.山的高度相当于化学反应的反应热用能量守恒定律论证盖斯定律先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（△H1<0），然后从L到S，体系吸收热量(△H2>0)。经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△H1+△H2≡0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不容易直接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利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来C（s）+½O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯