江蘇省邳州市第二中學(xué)高中化學(xué) 第一章《燃燒熱　能源》課件 新人教版選修4.ppt

第二節(jié)燃燒熱能源 課程標(biāo)準導(dǎo)航1 理解燃燒熱的概念 掌握有關(guān)燃燒熱的計算 2 了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ) 3 了解使用化石燃料的利弊和新能源的開發(fā) 4 了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用 自主學(xué)習(xí) 一 燃燒熱1 定義25 101kpa時 純物質(zhì) 燃燒生成 的氧化物時所放出的熱量 2 單位燃燒熱屬反應(yīng)熱的一種 單位為 1mol 完全 穩(wěn)定 kj mol 3 意義25 101kpa時 甲烷的燃燒熱 h 890 31kj mol 熱化學(xué)方程式為 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 31kj mol 說明 甲烷完全燃燒生成 和 時放出890 31kj的熱量 1mol co2 g h2o l 二 能源 煤 石油 天然氣 開發(fā)新能源 現(xiàn)有能源 太陽能 氫能 再生 自主體驗1 綠色能源是指使用過程中不排放或排放極少污染物的能源 如一級能源中的水能 地?zé)崮?天然氣等 二級能源中的電能 氫能等 下列能源屬于綠色能源的是 太陽能 風(fēng)能 石油 煤 潮汐能 木材 a b c d 解析 選d 石油 煤 木材等能源燃燒會造成環(huán)境污染 2 2012 益陽高二測試 燃燒熱與反應(yīng)熱的關(guān)系是 a 燃燒熱是反應(yīng)熱的一種類型b 當(dāng)一個反應(yīng)是燃燒反應(yīng)時 該燃燒反應(yīng)的反應(yīng)熱就是燃燒熱c 燃燒熱不屬于反應(yīng)熱 反應(yīng)熱是在25 101kpa下測定的 而燃燒反應(yīng)的溫度要高 d 反應(yīng)熱有正負之分 燃燒熱全部是正值解析 選a 燃燒熱是反應(yīng)熱的一種 燃燒熱特指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量 燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng) h 0 3 下面4個熱化學(xué)方程式 其中表示h2 g 燃燒熱的方程式是 a 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molb 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 解析 選d 表示h2燃燒熱的方程式應(yīng)具備以下特征 h2的物質(zhì)的量為1mol 燃燒產(chǎn)物為液態(tài)水 h 0 探究導(dǎo)引1怎樣理解燃燒熱概念中 生成穩(wěn)定的氧化物 提示 首先必須是完全燃燒的產(chǎn)物 即不能再燃燒的物質(zhì) 其次該產(chǎn)物在25 101kpa時能穩(wěn)定存在 一般地 完全燃燒時 下列元素要生成對應(yīng)的氧化物 c co2 h h2o l s so2 c co是不完全燃燒 而s so3不是燃燒產(chǎn)物 在h h2o中生成的水為液態(tài) 不能是氣態(tài) 不能穩(wěn)定存在 要點歸納對燃燒熱的理解 1 燃燒熱通常是由實驗測得的 可燃物以1mol純物質(zhì)作為標(biāo)準進行測量 燃燒時放出熱量的多少與外界條件有關(guān) 2 書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時 應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準來配平其余物質(zhì)的化學(xué) 計量數(shù) 其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可用分數(shù)表示 3 熱量 可燃物物質(zhì)的量 燃燒熱 4 文字敘述燃燒熱時 用 正值 或 h 表示 例如 ch4的燃燒熱為890 31kj mol或 h 890 31kj mol 特別提醒 燃燒熱的熱化學(xué)方程式 與 燃燒的熱化學(xué)方程式 的書寫不同 寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時可燃物必須為1mol 燃燒的熱化學(xué)方程式不強調(diào)可燃物的物質(zhì)的量 可為任意值 即時應(yīng)用 由此判斷 正丁烷的燃燒熱是 a 2878kj molb 2658kj molc 1746kj mold 1526kj mol解析 選a 根據(jù)燃燒熱的概念 生成穩(wěn)定的氧化物 中25 時h2o的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài) 生成co 不是c穩(wěn)定的氧化物 故正丁烷的燃燒熱是2878kj mol 探究導(dǎo)引2用h2作能源有哪些優(yōu)點和缺點 提示 氫能有三大優(yōu)點 1 單位質(zhì)量的氫氣燃燒熱值高 2 資源豐富 3 產(chǎn)物是水 無污染 缺點 儲存和運輸困難 要點歸納1 能源的分類 1 一次能源與二次能源從自然界直接取得的天然能源叫一次能源 如原煤 原油 流過水壩的水等 一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次能源 如各種石油制品 煤氣 蒸汽 電力 氫能 沼氣等 2 常規(guī)能源與新能源在一定歷史時期和科學(xué)技術(shù)水平下 已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源 如煤 石油 天然氣 水能等 隨著科技的不斷發(fā)展 才開始被人類采用先進的方法加以利用的古老能源以及新發(fā)展的利用先進技術(shù)所獲得的能源都是新能源 如核聚變能 用以發(fā)電的風(fēng)能 太陽能 海洋能和生物質(zhì)能等 3 可再生能源與非可再生能源可連續(xù)再生 永久利用的一次能源稱為可再生能源 如水能 風(fēng)能等 經(jīng)過億萬年形成的 短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源 稱之為非可再生能源 如石油 煤 天然氣等 2 新能源開發(fā) 1 新能源特點 資源豐富 可再生 對環(huán)境無污染或很少污染 2 最有希望的新能源 太陽能 燃料電池 風(fēng)能和氫能等 3 我國調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方向是降低燃煤 節(jié)約油氣 加快開發(fā)水電 核電和新能源 即時應(yīng)用2 能源是人類生存和發(fā)展的重要支撐因素 常規(guī)能源 煤 石油 天然氣等 日益減少 促使人們研究能源的利用率和新能源 如太陽能 氫能 風(fēng)能等 的開發(fā) 1 我國目前最主要的能源品種是 能源利用中存在的主要問題有 2 為減少污染 提高燃料利用率 下列措施可以達到目的的是 填序號 將城市居民燃煤改為使用氣體燃料 若將原來燒天然氣的灶具改燒液化石油氣 應(yīng)增大空氣進入量和減少液化氣的進入量 在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣 3 烏克蘭科學(xué)家用銅和鐵混合熔化制成多孔金屬 用于制作太空火箭上使用的煤油燃料霧化器 該霧化器的作用是 4 乙醇是未來內(nèi)燃機的首選環(huán)保型液體燃料 它可以由綠色植物的秸稈制取 制取乙醇的兩步化學(xué)方程式是 1 0g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出29 7kj熱量 表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 解析 1 我國是一個人口眾多的發(fā)展中國家 煤 石油等天然資源較為豐富 但人均資源占有量少 能源利用率低 2 使燃料充分燃燒是減少污染 提高燃料利用率的重要途徑 是保證燃料充分燃燒的有效措施 而發(fā)展沼氣是解決農(nóng)村燃燒秸稈污染空氣的有效措施 4 綠色植物秸稈的主要成分為纖維素 由 纖維素 葡萄糖 乙醇 不難寫出由秸稈制取乙醇的化學(xué)方程式 答案 1 煤人均資源占有量小 能源利用率低 單位產(chǎn)值能耗高 2 3 使煤油油滴變?yōu)橛挽F 增大與氧化劑的接觸面積 使煤油充分燃燒 纖維素 葡萄糖 葡萄糖 下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中 正確的是 a hcl和naoh反應(yīng)的中和熱 h 57 3kj mol 則h2so4和ca oh 2反應(yīng)的中和熱 h 2 57 3 kj mol b co g 的燃燒熱是283 0kj mol 則2co2 g 2co g o2 g 反應(yīng)的 h 2 283 0kj molc 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)d 1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 解析 中和熱是指稀溶液中酸與堿反應(yīng)生成1molh2o l 時所放出的熱量 a不正確 燃燒熱是指25 101kpa時 1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所放出的熱量 b正確 d不正確 有些放熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生 如燃料的燃燒 c不正確 答案 b 名師點睛 燃燒熱與中和熱的比較 2012 信陽高二測試 關(guān)于能源 以下說法中不正確的是 a 煤 石油 天然氣等燃料屬非可再生能源b 煤 石油 水煤氣可從自然界直接獲取 屬一級能源 c 太陽能是一級能源 新能源 可再生能源d 潮汐能來源于月球引力做功 解析 煤 石油 天然氣等化石燃料蘊藏量有限 不可再生 最終將會枯竭 a正確 煤 石油等可從自然界直接獲取 屬一級能源 但水煤氣是由焦炭與h2o g 在高溫下反應(yīng)制取 屬二級能源 b錯誤 太陽能既是一級能源 新能源 還是可再生能源 c正確 潮汐能來自于月球引力 d正確 答案 b 易誤警示 對于能源的分類 不能夠按其來源 轉(zhuǎn)換過程 利用歷史以及性質(zhì)等方面進行正確分析 而認為c項錯誤或無法對c項作出評價 乙醇燃燒熱的測量燃燒熱是指25 101kpa時 1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 c2h5oh的燃燒熱測量的關(guān)鍵 一是要使用無水乙醇 二是要準確稱取乙醇的質(zhì)量 三是水的溫度的變化 經(jīng)典案例 某學(xué)?；瘜W(xué)科研小組使用一些廢舊物品組裝了一個簡易裝置 用來測定乙醇的燃燒熱 過程如下 用一只墨水瓶 蓋上鉆一小孔 插入一段玻璃管 燈芯通過玻璃管伸入墨水瓶中 取小食品罐頭盒 去了蓋子 開口的兩側(cè)各鉆一小孔 準備系線繩用 罐頭盒外面纏上石棉繩 用絕熱板 或用硬紙板代替 做成一個圓筒 圓筒下沿剪開一排小孔 便于進入空氣 圓筒正好套在罐頭盒和自制酒精燈外邊 如圖所示 當(dāng)水溫上升到40 50 時 熄滅燈焰 記錄下最高溫度t2 再次稱量自制酒精燈的質(zhì)量m2 更換水 添加無水乙醇 重復(fù)以上實驗 1 請結(jié)合實驗信息 補充 中實驗操作 2 該小組同學(xué)通過實