高一化學(xué)燃料燃燒釋放的熱量

1、第第2課時(shí)燃料燃燒釋放的熱量課時(shí)燃料燃燒釋放的熱量第第2課時(shí)課時(shí)課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案探究整合應(yīng)用探究整合應(yīng)用課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、當(dāng)今社會(huì)的主要能源一、當(dāng)今社會(huì)的主要能源_等化石燃料，是當(dāng)今社等化石燃料，是當(dāng)今社會(huì)的主要能源。相比較來說，天然氣是一種較會(huì)的主要能源。相比較來說，天然氣是一種較為潔凈的燃料。為潔凈的燃料。二、燃料燃燒過程放出能量的大小二、燃料燃燒過程放出能量的大小1定性判斷：燃料燃燒過程放出能量的大小，定性判斷：燃料燃燒過程放出能量的大小，取決于取決于_和和_的相對(duì)大小。的相對(duì)大小。煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣反應(yīng)物的

2、總能量反應(yīng)物的總能量生成物的總能量生成物的總能量2定量計(jì)算：一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的定量計(jì)算：一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的熱量，等于一定物質(zhì)的量的生成物化學(xué)鍵形成時(shí)所熱量，等于一定物質(zhì)的量的生成物化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物(可燃物可燃物與氧氣或其他助燃劑與氧氣或其他助燃劑)化學(xué)鍵斷裂時(shí)所消耗的總能化學(xué)鍵斷裂時(shí)所消耗的總能量，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂時(shí)所消耗的總能量越少，生量，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂時(shí)所消耗的總能量越少，生成物化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量越多，燃料放出成物化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量越多，燃料放出的熱量越多。的熱量越多。三、熱值三

3、、熱值1熱值指在一定條件下熱值指在一定條件下_的物質(zhì)的物質(zhì)_所放出的熱量。所放出的熱量。2不同的燃料其組成和結(jié)構(gòu)也不同，燃燒后放出不同的燃料其組成和結(jié)構(gòu)也不同，燃燒后放出的能量也不同。比較幾種不同燃料的熱值的能量也不同。比較幾種不同燃料的熱值(見表見表)：單位質(zhì)量單位質(zhì)量完全燃燒完全燃燒分析發(fā)現(xiàn)氫氣是最理想的燃料，理由是分析發(fā)現(xiàn)氫氣是最理想的燃料，理由是H2的燃燒熱值的燃燒熱值高，即高效；來源豐富；反應(yīng)后產(chǎn)物為高，即高效；來源豐富；反應(yīng)后產(chǎn)物為H2O，不會(huì)造，不會(huì)造成環(huán)境污染。成環(huán)境污染。四、提高燃料的使用效率四、提高燃料的使用效率1燃料利用還存在亟須解決的問題有：燃料利用還存在亟須解決的問題

4、有：(1)煤和石油燃燒時(shí)，常發(fā)生不完全燃燒，排放出大煤和石油燃燒時(shí)，常發(fā)生不完全燃燒，排放出大量煙塵和量煙塵和_有毒氣體。有毒氣體。(2)有些煤中灰分含量大，水分多，有些煤中灰分含量大，水分多，_較低。較低。(3)某些化石燃料燃燒排出的廢氣中含有某些化石燃料燃燒排出的廢氣中含有_，直接排放到大氣中會(huì)污染空氣并形成酸雨。，直接排放到大氣中會(huì)污染空氣并形成酸雨。CO熱效率熱效率物質(zhì)物質(zhì)天然氣天然氣石油石油煤炭煤炭氫氣氫氣甲醇甲醇熱值熱值/kJg1約約56約約48約約3314323SO2和氮和氮氧化物氧化物2為解決燃料燃燒存在的問題需要研究涉及的為解決燃料燃燒存在的問題需要研究涉及的問題有：問題有：

5、(1)化石燃料完全燃燒的化石燃料完全燃燒的_，減少燃料燃燒產(chǎn)，減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗的技術(shù)，提高燃料利用率的措施。生的熱量損耗的技術(shù)，提高燃料利用率的措施。(2)防止燃料燃燒造成環(huán)境污染的方法。防止燃料燃燒造成環(huán)境污染的方法。(3)通過化學(xué)方法把化石燃料轉(zhuǎn)化成潔凈燃料。通過化學(xué)方法把化石燃料轉(zhuǎn)化成潔凈燃料。(4)開發(fā)開發(fā)_等潔凈、高效的新等潔凈、高效的新能源。能源。條件條件氫能、核能、太陽能氫能、核能、太陽能1已知反應(yīng)：已知反應(yīng)：XY=MN為放熱反應(yīng)，對(duì)為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說法正確的是該反應(yīng)的下列說法正確的是()AX的能量一定高于的能量一定高于MBY的能量一定高于的能量一定高于NCX

6、和和Y的總能量一定高于的總能量一定高于M和和N的總能量的總能量D因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱反應(yīng)因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱反應(yīng)就可發(fā)生就可發(fā)生答案：答案：C答案：答案：C3下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A2SO2O2 2SO3 H196.6 kJmol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJDC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1答案：答案：B課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系1化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)來源于化學(xué)反應(yīng)過程中斷化學(xué)反應(yīng)的熱

7、效應(yīng)來源于化學(xué)反應(yīng)過程中斷裂舊化學(xué)鍵并形成新化學(xué)鍵時(shí)的能量變化。裂舊化學(xué)鍵并形成新化學(xué)鍵時(shí)的能量變化。2當(dāng)破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成新化當(dāng)破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成新化學(xué)鍵所釋放的能量時(shí)，為放熱反應(yīng)。學(xué)鍵所釋放的能量時(shí)，為放熱反應(yīng)。3當(dāng)破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成新化當(dāng)破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成新化學(xué)鍵所釋放的能量時(shí)，為吸熱反應(yīng)。學(xué)鍵所釋放的能量時(shí)，為吸熱反應(yīng)。利用化學(xué)鍵的鍵能可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程中利用化學(xué)鍵的鍵能可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，即反應(yīng)熱。的能量變化，即反應(yīng)熱。特別提醒：特別提醒：有些物質(zhì)的變化過程雖然也有熱量有些物質(zhì)的變化過程雖然也有熱量變化，但不

8、一定是吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如：變化，但不一定是吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。如：NaOH溶于水，雖然放出熱量，但不是放熱反溶于水，雖然放出熱量，但不是放熱反應(yīng)，應(yīng)，NH4NO3溶于水吸收熱量，但不是吸熱反溶于水吸收熱量，但不是吸熱反應(yīng)。因?yàn)樵撨^程只有舊化學(xué)鍵斷裂，沒有新化應(yīng)。因?yàn)樵撨^程只有舊化學(xué)鍵斷裂，沒有新化學(xué)鍵生成，不是化學(xué)反應(yīng)。學(xué)鍵生成，不是化學(xué)反應(yīng)。 (2011年無錫高一檢測年無錫高一檢測)下表中的數(shù)據(jù)是下表中的數(shù)據(jù)是破壞破壞1 mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量：物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量：物質(zhì)物質(zhì)Cl2Br2I2HCl HBr HIH2能量能量(kJ) 243 193 151 432366 2

9、98 436根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是_(填字母代號(hào)填字母代號(hào))。AH2 BCl2CBr2 DI2(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是下列氫化物中最穩(wěn)定的是_(填字母代填字母代號(hào)號(hào))。AHClBHBrCHI(3)X2H2=2HX(X代表代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是吸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？_。(4)相同條件下，相同條件下，X2(X代表代表Cl、Br、I)分別與氫分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出或吸氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出或吸收的熱量最多的是收的熱量最多的是_

10、?！舅悸伏c(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥】解決此題的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn)：解決此題的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn)：(1)鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定。鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定。(2)化學(xué)反應(yīng)所吸收或放出的能量即為反應(yīng)熱?；瘜W(xué)反應(yīng)所吸收或放出的能量即為反應(yīng)熱?！窘馕鼋馕觥?1)、(2)破壞破壞1 mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量越大，則物質(zhì)越穩(wěn)定，所具有的能量消耗的能量越大，則物質(zhì)越穩(wěn)定，所具有的能量越低。越低。(3)、(4)以氯元素為例計(jì)算斷開以氯元素為例計(jì)算斷開1 mol ClCl鍵和鍵和HH鍵需吸收能量：鍵需吸收能量：243 kJ436 kJ679 kJ，而形成，而形成2 mol HCl放出的能量為放出的能量為2432

11、kJ864 kJ，所以在，所以在Cl2H2=2HCl反應(yīng)中放出反應(yīng)中放出864 kJ679 kJ185 kJ的熱量，同理可計(jì)算在的熱量，同理可計(jì)算在Br2H2=2HBr、I2H2 2HI反應(yīng)中分別放反應(yīng)中分別放出出103 kJ、9 kJ的熱量。的熱量。【答案答案】(1)A(2)A(3)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)(4)Cl2變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1斷開斷開1 mol HH鍵，鍵，1 mol NH鍵、鍵、1 mol NN鍵分別需要吸收的能量為鍵分別需要吸收的能量為436 kJ、391 kJ、946 kJ，求：，求：(1)1 mol N2生成生成NH3需需_(填填“吸收吸收”或或“放出放出”)能量能量_kJ。(2)

12、1 mol H2生成生成NH3需需_(填填“吸收吸收”或或“放出放出”)能量能量_kJ(不考慮可逆反應(yīng)不考慮可逆反應(yīng))。解析：解析：本題可從斷鍵吸收的能量數(shù)值與成鍵放本題可從斷鍵吸收的能量數(shù)值與成鍵放出的能量數(shù)值的相對(duì)大小來判斷，若出的能量數(shù)值的相對(duì)大小來判斷，若E(斷鍵斷鍵)E(成鍵成鍵)，則為吸熱反應(yīng)；，則為吸熱反應(yīng)；E(斷鍵斷鍵)E(成鍵成鍵)，則為放熱反應(yīng)。則為放熱反應(yīng)。答案：答案：(1)放出放出92(2)放出放出30.67燃燒熱的含義及應(yīng)用燃燒熱的含義及應(yīng)用1燃燒熱的含義燃燒熱的含義在在101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱

13、量。的氧化物時(shí)所放出的熱量。特別提醒：特別提醒：這里的這里的“穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物”，是指氫，是指氫元素轉(zhuǎn)化為液態(tài)水、碳元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)庠剞D(zhuǎn)化為液態(tài)水、碳元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w等。體等。2燃燒熱的應(yīng)用燃燒熱的應(yīng)用燃燒熱可用于比較燃料燃燒放出熱量的大小。燃燒熱可用于比較燃料燃燒放出熱量的大小。 一些烷烴的燃燒熱如表。下列表述正確的是一些烷烴的燃燒熱如表。下列表述正確的是(雙選雙選)()化合物化合物燃燒熱燃燒熱/kJmol1化合物化合物燃燒熱燃燒熱/kJmol1甲烷甲烷891.0正丁烷正丁烷2878.0乙烷乙烷1560.8異丁烷異丁烷2869.6丙烷丙烷2221.52甲基丁烷甲基丁烷35

14、31.3A.正戊烷的燃燒熱大約在正戊烷的燃燒熱大約在3540 kJmol1左右左右B熱穩(wěn)定性：正丁烷熱穩(wěn)定性：正丁烷異丁烷異丁烷C乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(l)H1560.8 kJmol1D相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃相同質(zhì)量的烷烴，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多燒放出的熱量越多【解析】【解析】同分異構(gòu)體燃燒時(shí)放出的熱量越多，說同分異構(gòu)體燃燒時(shí)放出的熱量越多，說明該物質(zhì)處于能量的高位，該物質(zhì)就越不穩(wěn)定，由明該物質(zhì)處于能量的高位，該物質(zhì)就越不穩(wěn)定，由正丁烷和異丁烷的燃燒熱數(shù)據(jù)看，正丁烷比異丁烷正丁烷和異

15、丁烷的燃燒熱數(shù)據(jù)看，正丁烷比異丁烷燃燒熱的數(shù)值略大些，說明熱穩(wěn)定性：正丁烷燃燒熱的數(shù)值略大些，說明熱穩(wěn)定性：正丁烷異異丁烷，由以上信息可推出正戊烷比丁烷，由以上信息可推出正戊烷比2甲基丁烷的燃甲基丁烷的燃燒熱略大些，燒熱略大些，A正確。正丁烷和異丁烷燃燒生成等正確。正丁烷和異丁烷燃燒生成等量的而且相同的物質(zhì)，即形成新化學(xué)鍵時(shí)所放出的量的而且相同的物質(zhì)，即形成新化學(xué)鍵時(shí)所放出的熱量相等，熱量相等，1 mol正丁烷完全燃燒放出的熱量比正丁烷完全燃燒放出的熱量比1 mol異丁烷完全燃燒放出的熱量多，即異丁烷完全燃燒放出的熱量多，即1 mol正丁烷正丁烷與與O2反應(yīng)時(shí)斷裂化學(xué)鍵所吸收的能量比反應(yīng)時(shí)斷裂

16、化學(xué)鍵所吸收的能量比1 mol異丁異丁烷與烷與O2反應(yīng)時(shí)斷裂化學(xué)鍵所吸收的能量少，從而反應(yīng)時(shí)斷裂化學(xué)鍵所吸收的能量少，從而說明正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷，以此類推正戊說明正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷，以此類推正戊烷的熱穩(wěn)定性也應(yīng)小于烷的熱穩(wěn)定性也應(yīng)小于2甲基丁烷。甲基丁烷。C項(xiàng)中的項(xiàng)中的H21560.8 kJmol1。D項(xiàng)中項(xiàng)中1 g CH4燃燒放燃燒放出出55.69 kJ的熱量，的熱量，1 g C2H6燃燒放出燃燒放出52.03 kJ的的熱量，而熱量，而CH4的含碳量小于的含碳量小于C2H6的含碳量，故的含碳量，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼B變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2解析：解析：選選A。本題

17、考查了燃燒熱的定義，燃燒。本題考查了燃燒熱的定義，燃燒熱是指熱是指101 kPa下，下，1 mol可燃物完全燃燒生成可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，只有穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量，只有符合，故符合，故選選A。探究整合應(yīng)用探究整合應(yīng)用煤炭的綜合利用煤炭的綜合利用煤是由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，煤是由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，在國民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位。煤直接燃燒，在國民經(jīng)濟(jì)中占有很重要的地位。煤直接燃燒，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、減會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。因此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、減少污染物的排放、提高煤炭利用率，目前而言是少污染物的排放、提高煤炭利用率，目前

18、而言是非常重要的，其中煤的氣化和液化是高效、清潔非常重要的，其中煤的氣化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。地利用煤炭的重要途徑。1制取水煤氣制取水煤氣(煤的氣化煤的氣化)試回答下列問題：試回答下列問題：(1)判斷途徑一放出的總熱量判斷途徑一放出的總熱量_(填填“大大于于”、“等于等于”或或“小于小于”)途徑二放出的總途徑二放出的總熱量。熱量。(2)在制水煤氣的反應(yīng)里，反應(yīng)物所具有的總能在制水煤氣的反應(yīng)里，反應(yīng)物所具有的總能量量_生成物所具有的總能量，因此在反生成物所具有的總能量，因此在反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物就需要_能量才能轉(zhuǎn)化為能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，其反應(yīng)的條件為生成物，其反應(yīng)的條件為_。(3)簡述煤通過途徑二作為燃料的意義。簡述煤通過途徑二作為燃料的意義。【解析解析】物質(zhì)燃燒時(shí)放出的熱量僅與反應(yīng)物最物質(zhì)燃燒時(shí)放出的熱量僅與反應(yīng)物最初的