《高中化學 第1章 化學反應與能量 第2節(jié) 燃燒熱 能源課件 新人教版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中化學 第1章 化學反應與能量 第2節(jié) 燃燒熱 能源課件 新人教版選修4.ppt（55頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

成才之路 化學,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修④,化學反應與能量,第一章,第二節(jié) 燃燒熱 能源,第一章,有一副很有趣的對聯(lián)，上聯(lián)是“桶漏船漏桶漏桶干船漏滿”，下聯(lián)是“吹燈吹灶吹燈燈滅灶吹燃”。同學們思考為什么燈一吹會滅而灶會越吹越旺呢？這里面隱含了怎樣的科學道理？,熱氣球的動力就是燃燒器，沒有方向舵，它的運動方向必須是隨風而行。不同高度、不同時間、不同地點風向都是不一樣的，想調整方向就需尋找不同的風層。熱氣球的升和降與球體內氣溫有關，球體內氣溫高，氣球浮力增大，氣球就上升，球體內空氣溫度下降，球體產生的浮力小于球體自身和所載物體的重力之和，氣球就開始下降。熱氣球燃燒器的燃料通常為液化氣，其成分為丙烷和丁烷，已知每摩爾丙烷完全燃燒生成液態(tài)水放出2 219. 9 kJ的熱量，你能寫出丙烷燃燒的熱化學方程式嗎？,權威部門的最新測算顯示，我國能源利用率為33%，與世界先進水平相差10個百分點，礦產資源利用率為40%～50%。例如，1994年我國1 000美元GDP耗煤2.041標噸，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7倍，美國的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4. 71倍。如此巨大的資源、能源消耗，不僅造成了極大的浪費，而且也成為環(huán)境污染的主要來源。 你對能源了解嗎？請讓我們一起走進教材《第二節(jié) 燃燒熱 能源》,●新知導學,25℃、101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,kJ/mol,1 mol可燃物,完全,穩(wěn)定,不是,沒有完全燃燒，生成的CO還可以繼續(xù)燃燒,是,液態(tài)水在此狀態(tài)下是穩(wěn)定的化合物,能提供能量的自然資源,化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽光、風力、流水、潮汐、柴草,經濟,科學技術,1．書寫燃燒熱的熱化學方程式時，如何確定各物質的化學計量數？ 提示：燃燒熱是以1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學方程式時，以燃燒1 mol物質為標準來確定其余物質的化學計量數。,●自主探究,2．乙烷燃燒熱的熱化學方程式表示為： 2C2H6(g)＋5O2(g)===6H2O(g)＋4CO(g) ΔH1＝－1 559.8 kJmol－1，對嗎？ 提示：不對，錯誤有三處，乙烷的化學計量數應是1；C原子的燃燒產物應是CO2(g)；H原子的燃燒產物應是H2O(l)。,1．對燃燒熱的正確理解 (1)燃燒熱是反應熱的一種，其ΔH0。 (2)101 kPa時，純凈可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，如C 完全燃燒應生成CO2 (g)，而不是CO，因CO可繼續(xù)燃燒生成CO2，并放出能量。 完全燃燒時，下列物質要生成對應的穩(wěn)定氧化物： C―→CO2(g)、H2―→H2O(l)、S―→SO2(g)。,燃燒熱的正確理解及其與中和熱的異同比較,●教材點撥,溫馨提示：“燃燒熱的熱化學方程式”與“燃燒的熱化學方程式”的書寫不同。寫燃燒熱的熱化學方程式時可燃物必須為1 mol。燃燒的熱化學方程式不強調可燃物的物質的量，可為任意值。,2．燃燒熱與中和熱的比較,溫馨提示：“中和熱的熱化學方程式”與“中和反應的熱化學方程式”的書寫不同，書寫中和熱的熱化學方程式時生成的水必須為1 mol，書寫中和反應的熱化學方程式時生成的水的量可為任意值。,(2015東北師大附中檢測)下列熱化學方程式能正確表示物質燃燒熱的是( ),●典例透析,【解析】 選項A不是燃燒反應，且燃燒熱都應是負值，A不正確。選項B為碳的不完全燃燒，生成的CO不是穩(wěn)定的化合物，B不正確。選項D中生成的H2O是氣態(tài)，不是液態(tài)，不符合燃燒熱的概念要求，D不正確。 【答案】 C,1．(2015莆田高二檢測)已知反應：①25 ℃、101 kPa時，2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJmol－1，②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1。下列說法正確的是( ) A．碳的燃燒熱大于110.5 kJ/mol B．①的反應熱為221 kJ/mol C．稀H2SO4與稀NaOH溶液反應的反應熱為－57.3 kJ/mol D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應生成1 mol水，放出57.3 kJ/mol的熱量,●變式訓練,解析：A項，該熱化學方程式表明了25 ℃、101 kPa時，2 mol碳不完全燃燒生成一氧化碳時的反應熱為－221 kJmol－1；根據等物質的量的可燃物完全燃燒放出的熱量比不完全燃燒放出的熱量大，推理得出碳的燃燒熱大于110.5 kJmol－1，A項正確。B項錯誤的原因是混淆了反應熱和燃燒熱的概念。C項錯誤的原因是混淆了反應熱和中和熱的概念。D項，醋酸是弱酸，電離要吸收熱量，因此發(fā)生中和反應時放出的熱量小于57.3 kJ。正確答案為A。 答案：A,1．能源的含義 凡是能提供某種形式能量的資源，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過加工或轉移的能量的來源。,能源概述,●教材點撥,2．能源的分類 (1)一級能源和二級能源 ①一級能源：從自然界直接取得的天然能源，如原煤、原油、水等； ②二級能源：一級能源經過加工轉換后獲得的能源，如氫能等。,(2)常規(guī)能源與新能源 ①常規(guī)能源：在一定歷史時期和科學技術水平下，已被人們廣泛利用的能源，如煤、石油、天然氣、水能等； ②新能源：隨著科技的不斷發(fā)展，才被人類采用先進的方法加以利用的古老能源以及新發(fā)展的利用先進技術所獲得的能源。如核能、太陽能、海洋能等。 (3)可再生能源和不可再生能源 ①可再生能源：可連續(xù)再生、永久利用的一次能源，如水能、風能等； ②不可再生能源：經過億萬年形成的、短期內無法恢復的能源，如煤、石油、天然氣等。,溫馨提示：(1)化石燃料的缺點：蘊藏量有限，不能再生，利用率低，污染環(huán)境。 (2)氫能的優(yōu)點：燃燒熱值高、資源豐富、無毒、無污染。 (3)燃料充分燃燒的條件：有足夠的空氣；有足夠大的接觸面積。,3．能源的開發(fā)利用 ①我國目前使用的能源主要是化石燃料，包括煤、石油、天然氣等，屬不可再生能源，并且能源利用率極低，我國正面臨能源危機。 ②應對能源危機的方法是開源節(jié)能，一要提高能源利用率，二要開發(fā)新能源。加強科技投入，提高管理水平，科學地控制燃燒反應是節(jié)能的重要措施；開發(fā)和探索新能源是開源的重要措施。,③太陽能能量巨大，取之不盡，用之不竭，清潔無污染，不需開采和運輸。缺點是能量密度小，受地域和季節(jié)的影響大。 ④氫能有三大優(yōu)點，一是單位質量的燃燒熱值高，二是資源豐富，三是無毒、無污染。缺點是儲存、運輸困難。 ⑤地熱能蘊藏豐富，已被應用。 ⑥風能是太陽能的一種轉換形式，風能能量巨大，缺點是具有不穩(wěn)定性，受地區(qū)、季節(jié)、氣候影響較大。,4．能源之間的相互轉化關系,,(2015貴州六盤水市檢測)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，促使人們去研究提高能源的利用率和開發(fā)新能源(如太陽能、氫能、風能等)。,●典例透析,(1)為減少污染，提高燃料利用率，下列措施可以達到目的的是( ) A．將城市居民燃煤改為使用氣體燃料 B．若將原來燒天然氣的灶具改燒液化石油氣，應增大空氣進入量和減少液化石油氣的進入量 C．研制燃料電池 D．在農村大力發(fā)展沼氣,【解析】 第(2)問由①2＋②＋③可得：2H2O===2H2＋O2，其中H2可作新能源。 【答案】 (1)A、B、C、D (2)H2 ①單位質量產熱值高 ②燃燒產物只有水，對環(huán)境無污染 ③原料來源(水)較為豐富,2．(2015經典習題選萃)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的混合氣，它由煤炭與水(蒸氣)反應制得，故又稱水煤氣。 (1)試寫出制取水煤氣的主要化學方程式：___________ ______________________________________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學方程式為： C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 219.9 kJmol－1,●變式訓練,點評：隨著能源問題的日益突出，能源已成為社會的熱點，有關能源的試題也將成為今后命題的重點。利用新科技，從能源問題切入，從不同角度設問，全面考查學生運用多學科知識分析解決實際問題的能力，是將來高考中的熱點。,1．下列圖示關系不正確的是( ),,解析：燃燒熱和中和熱均屬于反應熱，二者是并列關系，A項正確；一次能源和二次能源是并列關系，而非交叉關系，B項錯誤；氧化還原反應既有放熱反應又有吸熱反應，非氧化還原反應也是既有放熱反應又有吸熱反應，C項正確；根據能源的分類及關系可知，D項正確。 答案：B,2．(2015經典習題選萃)下列關于燃燒熱的說法中正確的是( ) A．1 mol物質燃燒所放出的熱量 B．常溫下，可燃物燃燒放出的熱量 C．在1.01105Pa時，1 mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 D．燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數的改變而改變,【答案】 C,解析：根據燃燒熱的定義，碳完全燃燒生成的穩(wěn)定氧化物應是CO2，而不是CO；B中ΔH應為－571.6 kJ/mol；C中應生成液態(tài)水才能與－890.3 kJ/mol相對應，故A、B、C都錯，應選D。 答案：D,4．化學反應過程中發(fā)生物質變化的同時，常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現(xiàn)出來，叫做反應熱。由于反應熱的情況不同，反應熱可以分為許多種，如燃燒熱和中和熱等。 (1)下列ΔH表示物質燃燒熱的是________；表示物質中和熱的是________。(填“ΔH1”“ΔH2”或“ΔH3”等) A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1 B．C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3,D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4 E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH5 F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH6 G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH7 (2)根據2.00 g C2H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出99.6 kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________。,5．(2015南京師大附中檢測)(1)在101 kPa時，4 g硫粉在氧氣中完全燃燒生成二氧化硫，放出27 kJ熱量，硫的燃燒熱ΔH為________，硫燃燒的熱化學方程式為________ ______________。 (2)在101 kPa時，氫氣在1 mol氧氣中完全燃燒，生成2 mol液態(tài)水，放出571.6 kJ的熱量，氫氣的燃燒熱ΔH為________，表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為_________ ___________________。,理想能源——太陽能 當化石燃料逐漸耗盡，溫室效應和酸雨越來越嚴重時，人們需要尋找理想的新能源。太陽能是人類最理想的能源。通過輻射，太陽向地表輸送大約1.051020kW/h的能量，約相當于人類目前每年耗能總量的15 000倍，并且可以持續(xù)幾十億年以上。但是，由于它具有到達地表的程度低、間歇性以及地區(qū)上的差異等問題，至今未能廣泛地開發(fā)利用。利用太陽能最有效的途徑是太陽能的化學轉化和貯存，包括太陽能電池的研究和陽光催化分解水制氫。而其中最引人注目的是利用太陽能開發(fā)氫能源。利用太陽能開發(fā)氫能源的最大課題是通過光分解水制氫，光分解水制氫氣的基本反應為：2H2O===2H2↑＋O2↑。,由于水非常穩(wěn)定，故無論是采用加熱直接分解，還是熱化學法，都需要耗費相當大的能量。因此人們考慮在常溫、常壓的溫和條件下，通過太陽能來分解水。如果能實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應用，無疑具有劃時代的意義。解決這一問題的關鍵是催化劑的研制，一旦成功，人們只要在汽車的油箱中裝滿水，再加入光水解催化劑，在陽光照射下，水便會不斷地分解出氫氣，成為發(fā)動機的能源。,