高中化學(xué)選修四第一章第二節(jié)燃燒熱能源課件新人教版

1、第二節(jié)燃燒熱能源第二節(jié)燃燒熱能源學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解燃燒熱的概念，掌握有關(guān)燃燒熱的計(jì)算。理解燃燒熱的概念，掌握有關(guān)燃燒熱的計(jì)算。2.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解能源是人類生存和社會(huì)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)。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(jī)中的重要作用。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)一、燃燒熱一、燃燒熱1概念：概念：25 、101 kPa時(shí)，時(shí)，_純物質(zhì)純物質(zhì)_燃燒燃燒生成生成_的氧化物時(shí)所放出的熱量。其單位的氧化物時(shí)所放出的熱量。其單位是是 _ 。1 mol完全完全

2、穩(wěn)定穩(wěn)定kJ/mol2意義意義例如：例如：CH4的燃燒熱為的燃燒熱為890.31 kJ/mol，表示在，表示在 25 、101 kPa時(shí)，時(shí)，_ CH4完全燃燒完全燃燒_890.31 kJ的熱量。的熱量。思考感悟思考感悟1(1)什么是什么是“1 mol純物質(zhì)純物質(zhì)”？(2)怎樣理解怎樣理解“生成穩(wěn)定的氧化物生成穩(wěn)定的氧化物”？放出放出1 mol【提示】【提示】(1)1 mol純物質(zhì)是指純物質(zhì)是指1 mol的純凈物的純凈物,可以是單質(zhì)，也可以是化合物?？梢允菃钨|(zhì)，也可以是化合物。(2)首先必須是完全燃燒的產(chǎn)物，即不能再燃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)物在燒的物質(zhì)。其次該產(chǎn)

3、物在25 、101 kPa時(shí)能時(shí)能穩(wěn)定存在，一般地，完全燃燒時(shí)，下列元素穩(wěn)定存在，一般地，完全燃燒時(shí)，下列元素要生成對(duì)應(yīng)的氧化物：要生成對(duì)應(yīng)的氧化物：CCO2、HH2O(l)、SSO2。CCO是不完全燃燒，而是不完全燃燒，而SSO3不不是燃燒產(chǎn)物，在是燃燒產(chǎn)物，在HH2O中生成的水為液態(tài)，中生成的水為液態(tài)，不能是氣態(tài)不能是氣態(tài)(不能穩(wěn)定存在不能穩(wěn)定存在)。二、能源二、能源1概念概念能源就是能提供能源就是能提供_的資源，它包括化石燃的資源，它包括化石燃料料(_ 、 _、 _)、陽(yáng)光、風(fēng)力、流、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。水、潮汐以及柴草等。2作用作用能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，

4、能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它的開發(fā)和利用情況，可以衡量一個(gè)國(guó)家或地它的開發(fā)和利用情況，可以衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。能量能量煤煤石油石油天然氣天然氣3利用狀況利用狀況(1)我國(guó)目前使用的主要能源是我國(guó)目前使用的主要能源是_，它，它們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能_，最終將會(huì)，最終將會(huì)枯竭?？萁?。(2)基于我國(guó)目前的技術(shù)水平和管理水平，能基于我國(guó)目前的技術(shù)水平和管理水平，能源從開采、運(yùn)輸、加工到終端的利用效率都源從開采、運(yùn)輸、加工到終端的利用效率都很低，浪費(fèi)很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)總效率僅為很低，浪費(fèi)很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)總效率僅為9%。化石

5、燃料化石燃料再生再生4解決能源危機(jī)的方法解決能源危機(jī)的方法(1)科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率。提高能源的使用效率。(2)尋找新的能源，現(xiàn)正探索的新能源有尋找新的能源，現(xiàn)正探索的新能源有_、_ 、 _、 _、海洋能和生、海洋能和生物質(zhì)能等，它們資源豐富，可以再生，沒有物質(zhì)能等，它們資源豐富，可以再生，沒有污染或很少污染。污染或很少污染。太陽(yáng)太陽(yáng)能能氫能氫能風(fēng)能風(fēng)能地?zé)崮艿責(zé)崮芩伎几形蛩伎几形?燃料充分燃燒的條件是什么？提高燃料燃燃料充分燃燒的條件是什么？提高燃料燃燒效率的措施有哪些？燒效率的措施有哪些？【提示】【提示】 (1)燃料充分

6、燃燒的條件：燃料充分燃燒的條件：要有要有足夠的空氣；足夠的空氣；燃料與空氣要有足夠大的接觸燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。面積。(2)要提高燃料燃燒的效率應(yīng)采取的措施：要提高燃料燃燒的效率應(yīng)采取的措施：通入足量空氣，使燃料充分燃燒。空氣足量通入足量空氣，使燃料充分燃燒?？諝庾懔康m當(dāng)，否則，過量的空氣會(huì)帶走部分熱但要適當(dāng)，否則，過量的空氣會(huì)帶走部分熱量。量。增大燃料與空氣的接觸面積。通常將增大燃料與空氣的接觸面積。通常將大塊固體燃料粉碎、液體燃料霧化。大塊固體燃料粉碎、液體燃料霧化。將煤將煤氣化或液化。煤的氣化或液化更易增大燃料氣化或液化。煤的氣化或液化更易增大燃料與空氣的接觸面積，使燃燒更

7、充分，同時(shí)又與空氣的接觸面積，使燃燒更充分，同時(shí)又防止煤炭直接燃燒產(chǎn)生防止煤炭直接燃燒產(chǎn)生SO2和煙塵污染環(huán)境。和煙塵污染環(huán)境。自主體驗(yàn)自主體驗(yàn)1(2011年河北石家莊高二月考年河北石家莊高二月考)下列說法正下列說法正確的是確的是()A在在101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱B酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水，這時(shí)水，這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱的反應(yīng)熱叫中和熱C燃燒熱或中和熱是反應(yīng)熱的種類之一燃燒熱或中和熱是反應(yīng)熱的種類之一D在在25 、101 kPa時(shí)，純物質(zhì)完全燃燒生時(shí)，純物質(zhì)完全燃燒

8、生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱質(zhì)的燃燒熱解析：解析：選選C。本題旨在考查對(duì)燃燒熱、中和熱。本題旨在考查對(duì)燃燒熱、中和熱定義的理解。定義的理解。A中沒有指明中沒有指明“純物質(zhì)完全燃燒純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物生成穩(wěn)定的氧化物”這一條件，故不正確；這一條件，故不正確；B中缺少中缺少“在稀強(qiáng)溶液中在稀強(qiáng)溶液中”這一前提，故不正這一前提，故不正確；確；D中未限定可燃物的物質(zhì)的量為中未限定可燃物的物質(zhì)的量為1 mol，故也不正確。故也不正確。則則H2的燃燒熱為的燃燒熱為()A241.8 kJ/molB483.6 kJ/molC285.8 kJ

9、/mol D571.6 kJ/mol解析：解析：選選C。氫氣的燃燒熱是。氫氣的燃燒熱是(如果未注明條如果未注明條件就是指件就是指25 ，101 kPa)1 mol氫氣完全燃燒氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量。生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量。解析：解析：選選A。新能源主要是指核能、地?zé)崮堋⒊?。新能源主要是指核能、地?zé)崮?、潮汐能、沼氣、新方法利用的太?yáng)能、風(fēng)能等。汐能、沼氣、新方法利用的太陽(yáng)能、風(fēng)能等。課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練對(duì)燃燒熱的理解對(duì)燃燒熱的理解1燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，其燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，其H0，則金剛石比石墨穩(wěn)定則金剛石比石墨穩(wěn)定C含含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中的稀溶液與

10、稀鹽酸完全中和，放出和，放出28.7 kJ的熱量，則表示該反應(yīng)中和的熱量，則表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為：熱的熱化學(xué)方程式為：NaOH(aq)HCl(aq) =NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJ/molD已知已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H12C(s)O2(g)=2CO(g)H2，則，則H1H2解析：解析：選選C。H2的燃燒熱應(yīng)該以生成液態(tài)水為的燃燒熱應(yīng)該以生成液態(tài)水為標(biāo)準(zhǔn)；由于石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸臉?biāo)準(zhǔn)；由于石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸腍0，所以，所以金剛石的內(nèi)能比石墨的高，內(nèi)能越高越不穩(wěn)定金剛石的內(nèi)能比石墨的高，內(nèi)能越高越不穩(wěn)定;同物質(zhì)的量的碳完全燃燒放出的熱量要比不完同物質(zhì)的

11、量的碳完全燃燒放出的熱量要比不完全燃燒放出的熱量多，所以全燃燒放出的熱量多，所以H1H2。能源及其分類能源及其分類凡是能提供某種形式能量的物質(zhì)或物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，凡是能提供某種形式能量的物質(zhì)或物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，統(tǒng)稱為能源。它是人類取得能量的來源，包括已統(tǒng)稱為能源。它是人類取得能量的來源，包括已開采出來的可供使用的自然資源與經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)開采出來的可供使用的自然資源與經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換的能量的來源。能源的分類方法有多種。如：換的能量的來源。能源的分類方法有多種。如：(1)一次能源與二次能源：從自然界直接取得的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、流水等天然能源叫一次能源，如原煤、

12、原油、流水等;一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次能源，如石油制品、蒸汽、電力、氫能、沼氣能源，如石油制品、蒸汽、電力、氫能、沼氣等。等。(2)常規(guī)能源與新能源：在一定歷史時(shí)期和科學(xué)常規(guī)能源與新能源：在一定歷史時(shí)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(jìn)的方科技的不斷發(fā)展，才開始被人類采用先進(jìn)的方法加以利用的古老能源以及新發(fā)展的利用先進(jìn)法加以利用的古老能源以及新發(fā)展的利用先進(jìn)技術(shù)所獲得的能源

13、都是新能源，如核聚變能、技術(shù)所獲得的能源都是新能源，如核聚變能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、海洋能等。風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、海洋能等。(3)可再生能源與非再生能源：可連續(xù)再生、永可再生能源與非再生能源：可連續(xù)再生、永久利用的一次能源稱為可再生能源，如水力、久利用的一次能源稱為可再生能源，如水力、風(fēng)能等；經(jīng)過億萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復(fù)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，稱為非再生能源，如煤、石油、天然的能源，稱為非再生能源，如煤、石油、天然氣等。氣等。特別提醒：特別提醒：由于反應(yīng)熱與物理學(xué)中的由于反應(yīng)熱與物理學(xué)中的“熱熱”、生物學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中的生物學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中的“能量傳遞能量傳遞”有著

14、密切的有著密切的聯(lián)系，有關(guān)能量的學(xué)科間綜合將成為命題的熱聯(lián)系，有關(guān)能量的學(xué)科間綜合將成為命題的熱點(diǎn)。例如：人體內(nèi)消耗多少克葡萄糖才能提供點(diǎn)。例如：人體內(nèi)消耗多少克葡萄糖才能提供進(jìn)行某一運(yùn)動(dòng)所需的能量，燃燒一定量的可燃進(jìn)行某一運(yùn)動(dòng)所需的能量，燃燒一定量的可燃物能使一定量的水的溫度升高多少等。物能使一定量的水的溫度升高多少等。 城市使用的燃料，現(xiàn)大多用煤氣、液化城市使用的燃料，現(xiàn)大多用煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣石油氣。煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣的混合氣，它由煤炭與水的混合氣，它由煤炭與水(蒸氣蒸氣)反應(yīng)制得，故反應(yīng)制得，故又稱水煤氣。又稱水煤氣。(1)試寫出制取水煤氣的主

15、要化學(xué)反應(yīng)方程式：試寫出制取水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式：_。(3)已知?dú)錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式為已知?dú)錃馊紵臒峄瘜W(xué)方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol試比較同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱試比較同質(zhì)量的氫氣和丙烷燃燒，產(chǎn)生的熱量比值約為量比值約為_。(4)氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量多之外，氫氣是未來的能源，除產(chǎn)生的熱量多之外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是還具有的優(yōu)點(diǎn)是_。【規(guī)律方法】【規(guī)律方法】選擇燃料可從以下幾個(gè)方面確選擇燃料可從以下幾個(gè)方面確定其優(yōu)劣：定其優(yōu)劣：(1)物質(zhì)的燃燒熱；物質(zhì)的燃燒熱；(2)燃料的儲(chǔ)量燃料的儲(chǔ)量;(3)燃料的開采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的條件、價(jià)格；

16、燃料的開采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的條件、價(jià)格；(4)燃料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。例如：液化石油氣中燃料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。例如：液化石油氣中的丙烷，燃燒熱值高，地下石油儲(chǔ)量豐富，開的丙烷，燃燒熱值高，地下石油儲(chǔ)量豐富，開采較容易，燃燒時(shí)產(chǎn)生采較容易，燃燒時(shí)產(chǎn)生CO2、H2O對(duì)環(huán)境污染對(duì)環(huán)境污染小，缺點(diǎn)是儲(chǔ)存、運(yùn)輸不方便。小，缺點(diǎn)是儲(chǔ)存、運(yùn)輸不方便。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3(原創(chuàng)題原創(chuàng)題)北京時(shí)間北京時(shí)間2011年年3月月11日日,在日本本州東海岸附近海域發(fā)生在日本本州東海岸附近海域發(fā)生9.0級(jí)地震，級(jí)地震，3月月15日，繼日本福島第一核電站日，繼日本福島第一核電站1號(hào)、號(hào)、3號(hào)機(jī)組號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸事故之后，其發(fā)生爆炸事

17、故之后，其2號(hào)機(jī)組再傳爆炸聲。號(hào)機(jī)組再傳爆炸聲。核電在此次日本地震及海嘯的沖擊下，其安全核電在此次日本地震及海嘯的沖擊下，其安全性遭到嚴(yán)重質(zhì)疑，全球各國(guó)將重新思考新能源性遭到嚴(yán)重質(zhì)疑，全球各國(guó)將重新思考新能源的開發(fā)途徑。下列屬于新能源的是的開發(fā)途徑。下列屬于新能源的是()煤煤石油石油太陽(yáng)能太陽(yáng)能生物質(zhì)能生物質(zhì)能氫氫能能A BC D解析：解析：選選D。煤、石油均為化石燃料；太陽(yáng)能、。煤、石油均為化石燃料；太陽(yáng)能、氫能、生物質(zhì)能則屬于新能源，氫能、生物質(zhì)能則屬于新能源，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。探究整合應(yīng)用探究整合應(yīng)用乙醇燃燒熱的測(cè)量乙醇燃燒熱的測(cè)量燃燒熱是指燃燒熱是指101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol純凈

18、物完全燃純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。C2H5OH的燃燒熱測(cè)量的關(guān)鍵一是要使用無水乙醇，的燃燒熱測(cè)量的關(guān)鍵一是要使用無水乙醇，二是要準(zhǔn)確稱取乙醇的質(zhì)量，三是水的溫度二是要準(zhǔn)確稱取乙醇的質(zhì)量，三是水的溫度的變化。的變化。 某學(xué)?；瘜W(xué)科研小組使用一些廢舊物品某學(xué)校化學(xué)科研小組使用一些廢舊物品組裝了一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，用來測(cè)定乙醇的燃燒熱組裝了一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，用來測(cè)定乙醇的燃燒熱,過程如下：過程如下：用一只墨水瓶，蓋上鉆一小孔，插入一段用一只墨水瓶，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；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)取小食品罐頭盒，去了蓋子，開口的兩側(cè)各鉆一小孔，準(zhǔn)備系線繩用，罐頭盒外面纏上各鉆一小孔，準(zhǔn)備系線繩用，罐頭盒外面纏上石棉繩；石棉繩；用絕熱板用絕熱板(或用