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1、2022年高中化學(xué) 第二節(jié) 燃燒熱 能源教案 新人教版選修4
一學(xué)習(xí)目標(biāo):燃燒熱,中和熱,能源
二學(xué)習(xí)過程
1、燃燒熱
什么是燃燒熱?是不是物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢?
1)定義:在25℃,101 kPa時,1 mol 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。燃燒熱通??捎蓪嶒灉y得。
2)在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時,要注意以下幾點:
?①研究條件: 25℃ ,101 kPa
?②反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。
?③燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol
?④研究內(nèi)容:放出的熱量。(ΔH<0,單位kJ/mol)
?⑤在未有特別說明的情況下,外界壓強
2、一般指25℃ ,101 kPa.所謂完全燃燒也是完全氧化,它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物。如: C→CO2(g)、H → H2O(l)、S → SO2 (g)
[練習(xí)1]分析以下幾個熱化學(xué)方程式,哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的?為什么?
A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=110.5 kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol
D.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol
3、你能根據(jù)題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎?
由于計算燃燒熱時,可燃物質(zhì)是以1 mol 作為標(biāo)準(zhǔn)來計算的,所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
2、燃燒熱的計算及應(yīng)用
[例題]1.在101 kPa時,1 mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890.3 kJ的熱量,CH4的燃燒熱為多少?1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?CH4的燃燒熱為890.3 kJ/mol,1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97×104 kJ
2.葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為:C6H12O6(s)+6O2(g
4、)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計算100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
2、中和熱
1)定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。
2)中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l);△H=-57.3kJ/mol。
3)要點
①條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子。
②反應(yīng)物:(強)酸與(強)堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。
③生成1mol水,中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH-化合生成
5、 H20,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。
④放出的熱量:57.3kJ/mol
例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△ H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。
(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出____________ kJ的熱量。
(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng),放出____________kJ的熱量。
3燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系
4、能源
1)什么是能源?能源的作用?
就是能提供能量的自然資源,包括化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。?能源
6、的開發(fā)和利用可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。
2)當(dāng)今世界上重要的能源是什么?怎樣解決能源枯竭問題?節(jié)約能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、天然氣解決的辦法 :開源節(jié)流;即開發(fā)新能源,節(jié)約現(xiàn)有能源,提高能源的利用率。
措施:科學(xué)地控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒,提高能源的利用率。
新能源:太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物能?
3)相關(guān)思考題∶燃料充分燃燒的條件是什么?.燃料燃燒時,若空氣過量或不足,會造 成什么后果?為什么固體燃料要粉碎后使用?
煤在直接燃燒時會產(chǎn)生SO2、氮氧化物及煙塵等,嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量且易導(dǎo)致酸雨、溫室效應(yīng)等,從而使環(huán)境受到嚴(yán)重污染,故通過清潔煤技術(shù)(如煤的液化和氣化,以及實行煙氣凈化脫硫等),大大減少燃煤對環(huán)境造成的污染,勢在必行。提高煤燃燒的熱利用率、開發(fā)新的能源也是大勢所趨