化學必修四 第二節(jié)-燃燒熱-能源

第一章化學反應與能量第二節(jié)

燃燒熱能源

【教學目標】1.理解燃燒熱的概念，掌握有關(guān)燃燒熱的計算。2.理解能源的概念并明確能源的范疇?！窘虒W重點、難點】燃燒熱的概念及有關(guān)計算。【復習回顧】

請說明下列熱化學方程式中，△H的涵義。1)2)H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H＝－484kJ?mol-1【新課學習】

一、燃燒熱1、定義：

在101kPa時，

1mol物質(zhì)完全燃燒

生成穩(wěn)定的氧化物時

所放出的熱量，

叫做該物質(zhì)的燃燒熱。

注意：(1)條件：

(2)可燃物的用量：

(3)生成穩(wěn)定的氧化物：

如:C完全燃燒應生成

，

S生成

,

對于H2，若在25℃時，

H2燃燒生成

。

(4)單位：

(5)書寫燃燒熱的熱化學方程式時，

以

可燃物為配平標準，其余可出現(xiàn)分數(shù)。101kPa1molCO2(g)SO2

（g）H2O（l）kJ/mol1mol燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系

相同點燃燒熱中和熱能量變化放熱反應ΔHΔH<0,單位kJ/mol不同點反應物的量1mol可燃物不限生成物的量不限量1molH2O反應熱的含義1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同稀酸稀堿中和生成1molH2O時放出的熱量,不同的反應物的中和熱大致相同【練習1】25℃時，H2的燃燒熱為285.8kJ/mol所表示的含義是？例：語言表述——CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol

符號表示——△H=-890.3kJ/mol例：語言表述——H2的燃燒熱為285.8kJ/mol

符號表示——△H=-285.8kJ/mol對比下列燃燒熱的表達方法，從中你可獲得哪些提示？

燃燒熱是反應熱的一種。由于燃燒是放熱反應，故文字表達使用“正值”,但用△H表示時必須注明符號【練習2】分析以下幾個熱化學方程式，表示25℃時燃燒熱的是（

）

A.C（s）＋O2（g）=CO(g);ΔH=-110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）=CO2(g);ΔH=-393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6kJ/molD.H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ/molE.H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l);ΔH=－285.8kJ/molBE2.有關(guān)燃燒熱的計算

【例1】已知下列兩個熱化學方程式：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H＝-571.6kJ?mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H＝-2220kJ?mol-1（1）H2的燃燒熱為______________，C3H8的燃燒熱△H為______________

（2）2gH2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒放出的熱量為____________

（3）現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體5mol，完全燃燒時放出熱量3847kJ，則混合氣體中H2和C3H8的體積比為____________3：1285.8kJ?mol-1

-2220kJ?mol-1

4725.8kJ【例2】一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出的熱量為Q，它生成的CO2用過量飽和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀。則完全燃燒1mol無水乙醇時放出的熱量是（

）

A.0.5QB.QC.2QD.5QC在36g碳不完全燃燒所得氣體中，CO占1/3體積，CO2占2/3體積，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=－110.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=－283kJ/mol與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是A．172.5kJB．1149kJC．283kJD．517.5kJC已知反應：①2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)ΔH＝－221kJ／mol②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)ΔH＝－57.3kJ／mol下列結(jié)論正確的是A．碳的燃燒熱大于110.5kJ／molB．①的反應熱為221kJ／molC．稀硫酸與稀NaOH溶液反應的中和熱為

57.3kJ／molD．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量AC一些物質(zhì)的燃燒熱名稱化學式△H/（kJ·mol-1）石墨C(s)-393.5金剛石C(s)-395.0一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-890.3甲醇CH3OH(l)-726.5⑴由表分析，

是一種比較理想的燃料。⑵你認為應根據(jù)什么標準來選擇燃料？⑶試簡述理想燃料應具備哪些優(yōu)點？

可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲量、開采、運輸、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等各方面綜合考慮。

3、研究燃燒熱的意義思考與交流應根據(jù)什么標準來選擇燃料?物質(zhì)的燃燒熱燃料的儲量燃料的開采、運輸燃料儲存的條件、價格燃料對生態(tài)環(huán)境的影響例：丙烷燃燒熱值高石油中儲量豐富開采容易燃燒時污染小儲存、運輸不方便二、能源

能源就是能提供能量的資源。

㈠概念：二、能源

能源就是能提供能量的自然資源，它包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等?？茖W視野人類利用能源的三個階段1、柴草時期：以樹枝雜草為主要能源2、化石能源時期：以煤、石油、天然氣為主要能源3、多能源結(jié)構(gòu)時期：可再生能源、清潔能源分類：1、按開發(fā)與利用狀況分⑴常規(guī)能源：現(xiàn)在已被我們普遍使用的能源被稱為常規(guī)能源。如：煤、石油、天然氣、水能等。

⑵新能源：近幾十年才開始被利用或正在研究使用的能源被稱為新能源。如：太陽能、風能、氫能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能、波浪能、潮汐能等。在討論能源問題時，主要指的是——常規(guī)能源2、按屬性分⑴可再生能源：是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源，它對環(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。主要包括太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能和海洋能等。⑵不可再生能源：經(jīng)過千百萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復的能源，稱之為不可再生能源。如：煤炭、石油、天然氣等。3、按轉(zhuǎn)換傳遞過程分

⑴一級能源：自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源。如：原煤、原油、天然氣、太陽能、水力、潮汐能、地熱能、生物質(zhì)能、風能、海洋溫差能等。⑵二級能源，需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。如：電能、氫能、煤氣、水煤氣、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、沼氣能等。

綠色能源是可再生能源,這些能源消耗之后可以得到恢復補充，對生態(tài)環(huán)境低污染或無污染。主要有：風能、電能、太陽能、地熱能、氫能等。綠色能源溫泉

(35℃＜水溫＜45℃)西藏地區(qū)眾多。特殊的有溫泉瀑布，如昌都沙拉溫泉瀑布，該處海拔3400米。水溫37.5℃，流量17.4升/秒，落差8米。

熱泉（45℃＜水溫＜低于沸點）西藏地區(qū)熱泉眾多。如那曲地那水熱區(qū)，泉區(qū)海拔4750米。主泉口水溫79.5℃。流量3.54升/秒。

巴爾沸噴泉，在噶爾縣嘎爾河山谷左側(cè)巖壁下的河漫灘上，豎立著高約1.2m的鈣質(zhì)泉華錐，錐的底部面河一側(cè)一股高溫汽水柱以60度的傾角伴隨著持續(xù)不斷的哼吼聲越過河床，噴向河對岸的山坡上（圖1）。水柱從直徑5cm的泉口噴出，射程在20m以上，蔚為壯觀。這是我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的沸噴泉，照片為2000年冬拍攝，受風力影響水柱噴向不斷變形，向左岸噴，在巖壁上結(jié)冰（圖2），當噴向右岸，風力極大時水汽散開，形成很漂亮的“冰簾”（圖3）

西藏地熱的利用

在世界上80多個直接利用地熱的國家中，中國直接利用地熱裝置采熱的能力已經(jīng)位居全球第一。鑒于西藏自治區(qū)居全國之首的地熱資源，西藏有著開發(fā)利用地熱的廣闊前景。

上個世紀七十年代初以來，由于能源短缺，地熱能作為一種具有廣闊開發(fā)前景的新能源日益受到關(guān)注。地熱能除了用于發(fā)電之外，更為大量地直接用于采暖、制冷、醫(yī)療洗浴和各種形式的工農(nóng)業(yè)用熱，以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等。

荷蘭——風車之國下列屬于一級能源的是：屬于二級能源的是：A風能B電能C氫能D陽光E天然氣ADEBC2、下列敘述正確的是（）A.電能是二級能源B.水力是二級能源C.天然氣是一級能源D.水煤氣是一種高效而沒有污染的一級能源E.氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源ACE能源分類按轉(zhuǎn)換過程分按利用歷史分按性質(zhì)分可再生能源不可再生能源風能、水能、煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源新能源可再生能源不可再生能源太陽能、海洋能、地熱能、波浪能、潮汐能等。核能一級能源二級能源電能、氫能、煤氣、水煤氣、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油氣、沼氣能等1、選擇燃料的標準是什么?燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮。2、煤作為燃料的利弊?提高煤燃燒效率的措施有哪些?(1)通入充足且適量的空氣；(2)固體燃料粉碎、液體燃料噴霧以增大燃料與空氣的接觸面。思考與交流［議一議］1.城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、煤球等固體燃料有什么好處？首先，因氣體易擴散，故氣體燃料與空氣混合充分，容易發(fā)生完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。其次，氣體燃料便于管道運輸、使用方便（易點燃、易熄滅）、無渣無塵、清潔衛(wèi)生。第三，固體煤中含有硫、氮等雜質(zhì)，直接燃煤，會產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉塵，造成大氣污染，住宅環(huán)境、居室空氣的污染則更嚴重。［議一議］2.推廣使用天然氣（相對于管道煤氣和液化氣）為什么是城市燃氣的發(fā)展方向？管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對于住宅