高中化学燃烧热能源(第1课时)公开课精品课件.ppt
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1、2022-4-161 燃烧热 能源第第1 1课时课时2022-4-162火箭发射用什么燃料?火箭发射用什么燃料?燃烧热燃烧热2022-4-163实验测得在实验测得在2525、101kPa101kPa时,时,1molCH1molCH4 4完全燃烧放出完全燃烧放出890.31kJ890.31kJ的热量。的热量。CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H= - 890.31kJ/mol 写出上面的热化学方程式写出上面的热化学方程式燃烧热燃烧热2022-4-164一、燃烧热一、燃烧热 什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?的热量
2、就叫燃烧热呢?1 1、燃烧热的定义、燃烧热的定义 在在2525,101 kPa时,时,1 mol 物质物质完完全燃烧生成稳定的氧化物全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热燃烧热2022-4-165CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H= -890.31kJ/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热燃烧热燃烧热2022-4-166研究条件:研究条件: 25 ,101 kPa反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量:燃烧物的物质的量:1 mol
3、研究内容:放出的热量。(研究内容:放出的热量。(H0,单位,单位kJ/mol)在未有特别说明的情况下,外界压强一般指在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物:C CO2(g)、H H2O(l)、SSO2(g).燃烧热通常可由实验测得。燃烧热通常可由实验测得。.在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:燃烧热燃烧热2022-4-167【练习练习1 1】分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气
4、分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么? A. A. C(sC(s) )O O2 2(g)=(g)=CO(g);CO(g);H H=-110.5 kJ/mol=-110.5 kJ/mol B. B. C(sC(s) )O O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g);(g);H H=-393.5 kJ/mol=-393.5 kJ/mol C. 2H C. 2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l);H H=-571.6 kJ/mol=-571.6 kJ/mol D. H D. H2 2
5、(g)(g)O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g);O(g);H H=-241.8 kJ/mol=-241.8 kJ/mol【解析解析】A A项项 C(sC(s) )燃烧未生成稳定氧化物燃烧未生成稳定氧化物COCO2 2(g)(g),故其反应热不,故其反应热不能叫燃烧热;能叫燃烧热;B B项符合燃烧热的定义;项符合燃烧热的定义;C C项项H H2 2虽然转变成了稳定的虽然转变成了稳定的氧化物氧化物H H2 2O(l)O(l),但由于其反应热表示的是,但由于其反应热表示的是2 mol H2 mol H2 2 完全燃烧时的完全燃烧时的热量变化,故不能叫燃烧热;热量变化,故不能叫燃烧热;D
6、D项参加燃烧的项参加燃烧的H H2 2虽然是虽然是1 mol1 mol,但但其生成其生成H H2 2O(g)O(g),而不是,而不是H H2 2O(l)O(l),故它的反应热也不为,故它的反应热也不为H H2 2的燃烧热。的燃烧热。燃烧热燃烧热2022-4-168你能根据题中信息写出表示你能根据题中信息写出表示H H2 2燃烧热的热化学方程式吗?燃烧热的热化学方程式吗?H2(g) O2(g)= H2O(l);H=-285.8 kJ/mol21 由于计算燃烧热时由于计算燃烧热时,可燃物质是以可燃物质是以1 mol 1 mol 作为标作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出准来计算的,
7、所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。现分数。2 2研究物质燃烧热的意义研究物质燃烧热的意义 了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。地控制反应条件,充分利用能源。3 3燃烧热的有关计算燃烧热的有关计算 燃烧热燃烧热2022-4-169【例题例题1 1】在在101 kPa时,时,1 mol CH4 完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和液态和液态H2O,放出放出890.3 kJ的热量,的热量,CH4的燃烧热为多少?的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?
8、【解析解析】根据题意,在根据题意,在101 kPa时,时,1 mol CH4完全燃烧的热化学完全燃烧的热化学方程式为:方程式为: CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l);H=-890.3 kJ/mol 即即CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol。1000LCH4(标准状况)的物质的量为:标准状况)的物质的量为:n(CH4)= =44.6 mol1molCH4 完全燃烧放出完全燃烧放出890.3 kJ的热量,的热量,44.6molCH4完全燃完全燃烧放出的热量为:烧放出的热量为:44.6 mol890.3 kJ/mol=3.97104 kJ【答案答案】 CH4的燃烧热为
9、的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000LCH4(标准状况)标准状况)完全燃烧产生的热量为完全燃烧产生的热量为3.97104 kJ。燃烧热燃烧热2022-4-1610【例题例题2 2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:的热化学方程式为: C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l);H =-2 800 kJ/mol 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热葡萄
10、糖在人体中完全氧化时所产生的热量。量。【解析解析】根据题意,葡萄糖的燃烧热为根据题意,葡萄糖的燃烧热为2 800 kJ/mol100 g葡萄糖的物质的量为:葡萄糖的物质的量为:n(C6H12O6)=0.556 mol1 mol C6H12O6完全燃烧放出完全燃烧放出2 800 kJ的热量,的热量,0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为:完全燃烧放出的热量为: 0.556 mol2 800 kJ/mol=1 557 kJ【答案答案】100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557kJ的热量。的热量。燃烧热燃烧热2022-4-1611【练习练习1】若若2.
11、6 g 乙炔(乙炔(C2H2,气态)完全燃烧气态)完全燃烧生成液态水和生成液态水和CO2(g)时放热时放热130 kJ。则乙炔则乙炔燃烧的热化学方程式为燃烧的热化学方程式为_.C2H2(g)5/2 O2(g)=2CO2(g)H2O(l); H= 1300 kJ/mol2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l); H= 2600 kJ/mol燃烧热燃烧热2022-4-1612【练习练习2】已知下列两个热化学方程式:已知下列两个热化学方程式: 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) H-571.6 kJmol-1 C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l)
12、 H-2 220 kJmol-1(1)H2的燃烧热为_,C3H8的燃烧热为_ (2)2 g H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为_ (3)现有H2和C3H8的混合气体5 mol,完全燃烧时放出热量3847 kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为_3:1285.8 kJmol-1 2 220 kJmol-1 4725.8 kJ 燃烧热燃烧热2022-4-1613【练习练习3】石墨与金刚石的燃烧热是否相同,为什么?石墨与金刚石的燃烧热是否相同,为什么?请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。 不相同不相同, ,因为石墨与金刚石
13、的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同, ,共具有的能共具有的能量也不相同量也不相同C(C(石墨,石墨,s s)+ O+ O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) H= -393.5 (g) H= -393.5 kl kl/mol/molC(C(金刚石,金刚石,s s)+ O+ O2 2(g)= CO(g)= CO2 2(g) H= -395.0 (g) H= -395.0 kl kl/mol/mol说明说明金刚石具有的总能量高,不稳定金刚石具有的总能量高,不稳定燃烧热燃烧热2022-4-1614【思考思考】燃烧热燃烧热H与焓变与焓变H有何关系?有何关系? 焓变范围广,包括焓变范
14、围广,包括中和热、燃烧热、溶解热中和热、燃烧热、溶解热等,燃烧热只等,燃烧热只是是焓变焓变 的一种形式;焓变有的一种形式;焓变有吸热与放热吸热与放热之分,而燃烧只能之分,而燃烧只能放热放热,其,其H0。中和热中和热:在:在稀稀溶液中,溶液中,强酸跟强碱强酸跟强碱发生中和反应,生发生中和反应,生 成成1mol水水时的反应热叫做中和热。时的反应热叫做中和热。H(aq)+OH(aq)H2O (l) H57.3kJ/mol燃烧热燃烧热2022-4-1615燃烧热和中和热的区别与联系燃烧热和中和热的区别与联系 相同点燃烧热中和热能量变化放热反应HH0 , 单位 kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物
15、不限生成物的量不限量1mol H2O反应热的含义1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同稀酸稀碱中和生成1molH2O时放出的热量,不同的反应物的中和热大致相同燃烧热燃烧热2022-4-1616思考与交流 应根据什么标准来选择燃料应根据什么标准来选择燃料? ?物质的燃烧热物质的燃烧热 燃料的储量燃料的储量 燃料的开采、运输燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响燃料对生态环境的影响 例:丙烷例:丙烷燃烧热值高燃烧热值高石油中储量丰富石油中储量丰富开采容易开采容易燃烧时污染小燃烧时污染小储存、运输不方便储存、运输不方便能源能源
16、2022-4-1617二、能源 能源就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(能源就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、煤、石油、天然气石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。展和科学技术水平。 煤、石油、天煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。然气是当今世界上重要的化石燃料。 但它们的蕴藏有限,但它们的蕴藏有限,且不可再生。且不可再生。解决的办法解决的办法 :开源节流。即开发新能源,:开源节流。即开发新能源,节约现有能
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