2012高二化學課件：選修4第1章第2節(jié)燃燒熱能源（人教版選修4）

1、新課標人教版化學選修4 第一章 化學反應(yīng)與能量第二節(jié) 燃燒熱 能源練習.若2.6 g 乙炔（C2H2，氣態(tài)）完全燃燒生成液態(tài)水和CO2（g）時放熱130 kJ。則乙炔燃燒的熱化學方程式為 C2H2（g）5/2O2（g） 2CO2（g）H2O（l）H=1300 kJ/mol2C2H2（g）5O2（g）=4CO2(g)2H2O(l) H=2600 kJ/mol一、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？ 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。.在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：研究

2、條件： 25 ,101 kPa反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化 物。燃燒物的物質(zhì)的量：1 mol研究內(nèi)容：放出的熱量。（H0，單位kJ/mol）在未有特別說明的情況下，外界壓強一般指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 SO3 （g）練習1分析以下幾個熱化學方程式，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);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)

3、;H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/mol解析: A項 C（s）燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2(g)，故其反應(yīng)熱不能叫燃燒熱；B項符合燃燒熱的定義；C項H2雖然轉(zhuǎn)變成了穩(wěn)定的氧化物H2O（l），但由于其反應(yīng)熱表示的是2 mol H2 完全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項參加燃燒的H2雖然是1 mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反應(yīng)熱也不為H2的燃燒熱。 你能根據(jù)題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式嗎？H2（g） O2（g）= H2O（l）；H= 285.8 kJ/mol 由于計算燃燒熱時，可燃物質(zhì)是以1 mol

4、 作為標準來計算的，所以熱化學方程式的化學計量系數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。二、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（標準狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？ 解析：根據(jù)題意，在101 kPa時，1 mol CH4完全燃燒的熱化學方程式為：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H=890.3 kJ/mol即CH4的燃燒熱為890.3 kJ/mol。1 000 L CH4（標準狀況）的物質(zhì)的量為：n(CH4)= =44.6 mol1 mol CH4 完全燃燒放出890.

5、3 kJ的熱量，44.6 mol CH4 完全燃燒放出的熱量為： 44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ答案：CH4的燃燒熱為890.3 kJ/mol，1 000 L CH4（標準狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97104 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方程式為：C6H12O6（s）6O2（g）=6CO2（g）6H2O（l）H=2 800 kJ/mol 葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。解析： 根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2 800 kJ/mol，100 g葡

6、萄糖的物質(zhì)的量為： n(C6H12O6)=0.556 mol1 mol C6H12O6完全燃燒放出2 800 kJ的熱量，0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為： 0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ答案：100 g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1 557 kJ的熱量。三、能源 能源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、風力、流水、潮汐以及柴草等。能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)水平。 煤、石油、天然氣是當今世界上重要的化石燃料。 但它們的蘊藏有限，且不可再生。解決的辦法 ：開源節(jié)流。即開發(fā)新能源，

7、節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源的利用率。 節(jié)約能源的重要措施：科學地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。相關(guān)思考題問題1.燃料充分燃燒的條件是什么? 2.燃料燃燒時,若空氣過量或不足,會造 成什么后果?3.為什么固體燃料要粉碎后使用?1.使燃料充分燃燒的措施：(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。討論：下面列出的是有關(guān)煤作燃料利弊問題的一些主要論點，請參考這些論點，并準備有關(guān)材料，簡要論述你對該問題的看法。 煤是我國儲量最多的能源資源，應(yīng)充分利用該資源為我國的社會主義建設(shè)服務(wù)。據(jù)有人估計，我國的煤炭儲量足夠使用幾百年。 煤的形成需經(jīng)過數(shù)億年的

8、時間，用一些就少一些，不可再生。 煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用。 煤是發(fā)熱量很高的固體燃料，我國煤炭資源相對比較集中，開采成本較低，用煤作燃料合算。煤作為固體燃料，燃燒反應(yīng)速率小，熱利用效率低，且運輸不方便。煤直接燃燒時產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵，對環(huán)境造成嚴重污染。可以通過清潔煤技術(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，提高煤燃燒的熱利用率。煤大量開采時，會造成地面塌陷。資源蘊藏方面： 煤是我國儲量最多的能源資源，應(yīng)充分利用，但由于煤為不可再生能源，故使用過程中應(yīng)減少不必要的浪費，并提高其能量利用率，同時應(yīng)加快開發(fā)新能源。開采

9、和運輸方面： 我國煤炭資源相對比較集中，開采成本較低，這從我國的大、中、小型煤礦繁多即可說明，且一般的煤礦工人不需要多么高深的技術(shù)；但煤在大量開采時，又會造成地面塌陷；在運輸方面，很不方便，需要裝、卸、運等諸多環(huán)節(jié)，且開采出來的煤在貯存時便有部分變質(zhì)，造成資源浪費，同時造成環(huán)境污染，這從煤礦周圍的空氣質(zhì)量普遍不佳（尤其是粉塵）即可證明，故應(yīng)大大提高清潔煤技術(shù)，使煤通過氣化等手段而變得易于運輸。資源綜合利用： 煤作為固體燃料，燃燒反應(yīng)速率小，熱利用效率低，我們國家的煤，在進行綜合利用時的辦法主要是煤的干餾和煤的氣化、液化，但在此過程中，卻有相當多的副產(chǎn)物不能有效利用，如在煉焦過程中產(chǎn)生的焦爐氣、

10、煤焦油等，我們都沒有很好地進行再加工，結(jié)果是既浪費了資源，又污染了環(huán)境。因此，積極開展煤的綜合利用十分重要。污染環(huán)境方面：由于煤中除了主要元素C外，還含有少量的H、S、N、O等元素，煤在直接燃燒時會產(chǎn)生SO2、氮氧化物及煙塵等，嚴重影響空氣質(zhì)量且易導致酸雨、溫室效應(yīng)等，從而使環(huán)境受到嚴重污染，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。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？答案：1.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

11、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。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、居室環(huán)境而言的，從城市大環(huán)境看，并沒有改善城市大氣的污染程度。原因很簡單，制造煤氣要燃煤，使用煤氣沒有降低城市的煤炭消耗量，原來一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變成由數(shù)家煤氣廠排放而已。液化氣是發(fā)熱量最高的優(yōu)質(zhì)清潔燃料，但液化氣使用不便，且要消耗寶貴的石油資源，天然氣則是一種既有管道煤氣的方便，又有液化氣無毒、發(fā)熱量高