高中化学 人教版选修4课件：第一章 第二节 燃烧热 能源.ppt

1、第一章化学反应与能量第一章化学反应与能量 第二节燃烧热能源第二节燃烧热能源 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接1.理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。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。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。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。了解化学在解决能源危机中的重要作用。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接1概念概念_时，时，_纯物质纯物质_燃烧生成燃烧生成 _ 时所放出的热量时所放

2、出的热量。2符号：符号：H为为_或或H_0。3单位：单位：_。4意义意义例如：例如：CH4的燃烧热为的燃烧热为890.31 kJ/mol，表示在，表示在25C、101 kPa时，时，_CH4(g)完全燃烧生成完全燃烧生成_和和_时放出时放出890.31 kJ的热量的热量。要点一燃烧热要点一燃烧热101 kPa1 mol完全完全稳定的氧化物稳定的氧化物kJ/mol1 molCO2(g)H2O(l)栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接一、正确理解一、正确理解“燃烧热燃烧热”(1)反应条件：反应条件：25C和和101 kPa(书中给出的燃烧热数值书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得均为此条件下测得)。

3、(2)可燃物用量：可燃物用量：1 mol纯物质纯物质。例如，例如，C8H18燃烧的热化学方程式为：燃烧的热化学方程式为：2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11036 kJ/mol，C8H18的燃烧热为的燃烧热为5518 kJ/mol，而不是，而不是11036 kJ/mol。综合综合拓展拓展 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(3)“完全燃烧生成稳定的氧化物完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。烧后变为最稳定的氧化物。完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：CCO2，HH2O

4、，SSO2。其中，。其中，CCO不是完全燃烧，而不是完全燃烧，而SSO3不是燃烧产物，生成的水为液态不能是气态。不是燃烧产物，生成的水为液态不能是气态。综合综合拓展拓展 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接例如，例如，C燃烧的热化学方程式为：燃烧的热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/mol；C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol。则则C的燃烧热为的燃烧热为393.5 kJ/mol，而不是，而不是110.5 kJ/mol。(4)文字叙述燃烧热时，用文字叙述燃烧热时，用“正值正值”或或“H”表示，例如，表示，例如，CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3

5、 kJ/mol或或H890.3 kJ/mol。(5)燃烧热是以燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。式中常出现分数。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接二、燃烧热和中和热的比较二、燃烧热和中和热的比较 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接特别提示：特别提示：“中和热的热化学方程式中和热的热化学方程式”与与“中和反中和反应的热化

6、学方程式应的热化学方程式”的书写不同，书写中和热的热化学方程的书写不同，书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为式时生成的水必须为1 mol，书写中和反应的热化学方程式，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值时生成的水的量可为任意值。如：如：(1)中和热的热化学方程式：中和热的热化学方程式：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和热中和热)(2)中和反应的热化学方程式：中和反应的热化学方程式：2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H57.32 kJ/mol 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(3)燃

7、烧热的热化学方程式：燃烧热的热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H 242 kJmol1(4)燃烧反应的热化学方程式：燃烧反应的热化学方程式：2H2(g)2O2(g)=2H2O(g)H400 kJmol1 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接1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()A1 mol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25C、1.01105 Pa时，时，1 mol物质完全燃烧生物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量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

8、改变而改变燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变尝试尝试应用应用答案：答案：C 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接要点二能源要点二能源1定义定义能提供能提供_的资源，它包括化石燃料、的资源，它包括化石燃料、_、风力、风力、_、_以及柴草等以及柴草等。2化石燃料化石燃料(1)包括：包括：_、_、_。能量能量阳光阳光流水流水潮汐潮汐煤煤石油石油天然气天然气低低酸雨酸雨温室效应温室效应 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(4)新能源包括：太阳能、新能源包括：太阳能、_、_、_和和_等。等。特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。3地位地位能源

9、是能源是_和和_的重要物质基础，它的开发和的重要物质基础，它的开发和利用情况可以衡量一个国家和地区的经济发展和科学技术利用情况可以衡量一个国家和地区的经济发展和科学技术水平。水平。利用率利用率能源能源新能源新能源氢能氢能地热能地热能风能风能海洋能海洋能生物质能生物质能国民经济国民经济社会发展社会发展 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接应用应用思考思考 燃料充分燃烧的条件是什么燃料充分燃烧的条件是什么？提示：提示：燃烧热是以燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程化物时所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方

10、程式时，以燃烧式时，以燃烧1 mol物质为标准来确定其余物质的化学计量物质为标准来确定其余物质的化学计量数。数。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接1能源的分类方法能源的分类方法(1)一次能源与二次能源：从自然界直接取得的天然能源一次能源与二次能源：从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流水等；一次能源经过加工转叫一次能源，如原煤、原油、流水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能等。汽、电力、氢能等。(2)常规能源与新能源：在一定历史时期和科学技术水平常规能源与新能源：在一定历史时

11、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，如煤、石油、下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等。随着科技的不断发展，才开始被人类采用天然气、水能等。随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核聚变能、用以发电的风能、所获得的能源都是新能源，如核聚变能、用以发电的风能、太阳能、海洋能和生物质能等太阳能、海洋能和生物质能等综合综合拓展拓展三、能源的分类及煤作燃料的利与弊三、能源的分类及煤作燃料的利与弊 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接

12、(3)可再生能源与非再生能源：可连续再生、永久利用的可再生能源与非再生能源：可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水能、风能等；经过亿万年形一次能源称为可再生能源，如水能、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源，如石油、成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源，如石油、煤、天然气等。煤、天然气等。2煤作燃料的利弊问题煤作燃料的利弊问题(1)煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，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。应该综合利用。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(2)煤直接燃烧时产生煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘，对

13、环境造成等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。严重污染。(3)煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，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。且运输不方便。(4)可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。燃烧的热利用率。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接3新能源的开发新能源的开发(1)调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技

14、投入，加快开发水电、核电和新节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。能源等就显得尤为重要和迫切。(2)最有希望的新能源是太阳能、地热能、风能和氢能等。最有希望的新能源是太阳能、地热能、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，可以再生，对环境没有污这些新能源的特点是资源丰富，可以再生，对环境没有污染或污染少。染或污染少。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接尝试尝试应用应用2(双选题双选题)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过程中能产生污

15、染环境的CO、SO2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果好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，燃烧效率将更低固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接尝试尝试应用应用解析：解析：化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况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。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染环境的下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染环境的CO、SO2等有害气体。化石燃料等有害气体。化石燃料(煤煤)经深加工后变为气体燃经深加工后变为气体燃料，不仅减少料，不仅减少SO2对大气的污染，

16、而且能提高燃烧效率，所对大气的污染，而且能提高燃烧效率，所以以A、D选项的说法是错误的。选项的说法是错误的。答案：答案：AD 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接一、燃烧热一、燃烧热例例1 以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是()AC(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJ/molBC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molC2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molDH2(g)1/2O2(g)=H2O(g

17、)H241.8 kJ/mol 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接解析：解析：A项，项，C(s)燃烧未生成稳定氧化物燃烧未生成稳定氧化物CO2(g)，故其反，故其反应热不能叫燃烧热；应热不能叫燃烧热；B项，符合燃烧热的定义；项，符合燃烧热的定义；C项，项，H2虽然虽然转变成了稳定的氧化物转变成了稳定的氧化物H2O(l)，但由于其反应热表示的是，但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；完全燃烧时的热量变化，故不能叫燃烧热；D项，参加项，参加燃烧的燃烧的H2虽然是虽然是1 mol，但其生成，但其生成H2O(g)，而不是，而不是H2O(l)，故，故它的反应热也不为它

18、的反应热也不为H2的燃烧热。的燃烧热。答案：答案：B 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接名师点睛：名师点睛：不是任何燃烧反应的反应热都称之为燃烧热，不是任何燃烧反应的反应热都称之为燃烧热，燃烧热必须具备一定的条件，即燃烧热必须具备一定的条件，即“1 mol”“完全完全燃烧燃烧”“”“稳定稳定的化合物的化合物”。稳定的化合物是指不能再燃烧的，在常温、常。稳定的化合物是指不能再燃烧的，在常温、常压状态下的化合物，一般指：压状态下的化合物，一般指：CCO2(g)、SSO2(g)、HH2O(l)。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接变式变式应用应用1已知充分燃烧已知充分燃烧a g乙炔乙炔(C2H2)气体

19、时生成气体时生成1 mol二氧化二氧化碳气体和液态水，并放出热量碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是程式正确的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2b kJ/molBC2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/molC2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H4b kJ/molD2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)Hb kJ/mol 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接解析：解析：由题设知：由题设知：2 mol CO22b kJ1 mol C2

20、H2，则，则乙炔的燃烧的热化学方程式为乙炔的燃烧的热化学方程式为C2H2(g)5/2O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H2b kJ/mol。答案：答案：C 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接例例2 城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤与水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤与水(蒸气蒸气)反应制得，故又称水煤气。反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要化学反应方程式：试写出制取水煤气的主要化学反应方程式：_。二、能源的综合利用二、能源的综合利用 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目

21、链接(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：方程式为：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2220.0 kJ/mol。已知已知CO气体燃烧的热化学方程式为：气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)O2(g)=CO2(g)H282.57 kJ/mol，试比较同物质的量的试比较同物质的量的C3H8和和CO燃烧，产生的热量比值燃烧，产生的热量比值约为约为_。栏目链接栏目链接12 栏目链接栏目链接(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为：已知氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/m

22、ol，试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为为_。(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是的优点是_。解析：解析：由题意由题意“煤炭与水煤炭与水(蒸气蒸气)反应制得，故又称水反应制得，故又称水煤气；煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气煤气；煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气”。知。知反应方程式为：反应方程式为：CH2O(g)=COH2；(2)同物质的量的同物质的量的C3H8和和CO燃烧，产生的热量比值为燃烧，产生的热量比值为 39 5。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接答

23、案：答案：(1)(2)39 5(3)14 5(4)来源丰富，单位质量产生热量大，产物来源丰富，单位质量产生热量大，产物无污染无污染名师点睛：名师点睛：选择燃料可以从以下几个方面确定其优劣：选择燃料可以从以下几个方面确定其优劣：从物质的燃烧热；从物质的燃烧热；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；燃料对生态环境的影响。例燃料对生态环境的影响。例如：液化石油气中的丙烷，燃烧热值高，地下石油储量丰如：液化石油气中的丙烷，燃烧热值高，地下石油储量丰富，开采较容易，燃烧时产生富，开采较容易，燃烧时产生CO2、H2O对环境污染小，对环境污染

24、小，缺点是储存、运输不方便。缺点是储存、运输不方便。栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接变式变式应用应用2我国宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到我国宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降年下降40%45%。下列措施有利于节能减排，促进低碳经济发展的是下列措施有利于节能减排，促进低碳经济发展的是()A在江门台山市扩大火力发电站建设在江门台山市扩大火力发电站建设B珠海、中山、江门建设轻轨交通，促进三市一体化发珠海、中山、江门建设轻轨交通，促进三市一体化发展展C用填埋法处理未经分类的生活垃圾用填埋法处理未经分类的生活垃圾D用家庭小汽车代替公交车用家庭小汽车代替公交车 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接解析：解析：火力发电，必须燃烧大量的煤，同时会产生大量火力发电，必须燃烧大量的煤，同时会产生大量有害气体有害气体(如如SO2等等)，不符合节能减排，不符合节能减排，A项错误；用填埋法项错误；用填埋法处理未经分类的生活垃圾，不利于节约能源、资源，处理未经分类的生活垃圾，不利于节约能源、资源，C项错项错误；发展公交车有利于节约能源，误；发展公交车有利于节约能源，D项错误；故项错误；故B项正确。项正确。答案：答案：B 栏目链接栏目链接