选修4化学第一章第二节燃烧热与中和热优质课件.ppt

1、 由于反应的情况不同，反应热可分为燃烧热中和热由于反应的情况不同，反应热可分为燃烧热中和热溶解热等，其中以燃烧热的实际应用最广泛。溶解热等，其中以燃烧热的实际应用最广泛。思考思考？我们知道物质燃烧都会放出热量，那么我们知道物质燃烧都会放出热量，那么是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？一、燃烧热一、燃烧热1.1.燃烧热的的概念燃烧热的的概念:101kPa 101kPa时时,1 mol 1 mol 纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所时所放出放出的的热量热量,叫做该物质的燃烧热叫做该物质的燃烧热。2.2.燃烧热的限定条件：燃烧热的

2、限定条件：研究的条件研究的条件101kPa101kPa 燃烧物的量燃烧物的量1 mol1 mol 反应的程度反应的程度完全燃烧生成完全燃烧生成稳定的氧化物稳定的氧化物C-COC-CO2 2（g g）S SOS SO2 2（g g）H HH H2 2O O（l l）(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=-241.8kJ/mol (2)H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJ/mol (3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/mol 哪一个是H2的燃烧热？讨 论强调：强调：燃烧热为放出热量，燃烧热为放出热量，H H0 0。（在叙述时用正值描述）。（

3、在叙述时用正值描述）H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJ/mol 由于可燃物的化学计量数为由于可燃物的化学计量数为1 1，因此，因此其他反应物其他反应物于生成物的化学计量数，可以是整数，也可以是分数于生成物的化学计量数，可以是整数，也可以是分数。【例【例1】在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 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？【解】根据题意，在【解】根据题意，在 101 kPa101 kPa时，时，1mol CH1mol CH4 4 完全燃烧的完全燃烧的热化学方程式

4、为：热化学方程式为：CHCH4 4(g(g)2O2O2 2(g)=(g)=COCO2 2(g(g)2H2H2 2O(l)H=O(l)H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol。1000 L CH1000 L CH4 4 (标准状况标准状况)的物质的量为：的物质的量为：n(CHn(CH4 4)=V(CH)=V(CH4 4)/Vm=1000L/22.4L)/Vm=1000L/22.4Lmolmol-1-1=44.6mol=44.6mol 1mol CH 1mol CH4 4 完全燃烧放出完全燃烧放出890kJ890kJ的热

5、量，的热量，44.6 molCH44.6 molCH4 4 完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol44.6 mol890 kJ890 kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ 答：答：CHCH4 4的燃烧热为的燃烧热为 890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH4 4(标准标准状况状况)完全燃烧产生的热量为完全燃烧产生的热量为 3.973.9710104 4kJkJ。【例2】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：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H=2800kJmol葡萄糖在

6、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100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。解:根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180gmol-1=0.556mol1mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为：0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(

7、l)H=-571.6 kJ/molO(l)H=-571.6 kJ/molH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=-241.8 kJ/molO(g)H=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。1 1、已知：、已知：2 2、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。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同,因为石墨与金刚石的晶体结构不同因为石墨与金刚石的晶体结构不同,共具共

8、具有的能量也不相同有的能量也不相同C(C(石墨石墨s s）+O+O2 2（g g）=CO=CO2 2（g)H=-393.5 klg)H=-393.5 kl/mol/molC(C(金刚石金刚石s s）+O+O2 2（g g）=CO=CO2 2（g)H=-395.0 klg)H=-395.0 kl/mol/mol说明金刚石具有的总能量高，不稳定说明金刚石具有的总能量高，不稳定二、中和热二、中和热1 1定义：定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成生成1mol1mol水时的反应热叫做中和热。水时的反应热叫做中和热。2.2.中和热的表示：中和热的表示：H H+

9、(aq)+OH(aq)+OH-(aq(aq)=H)=H2 2O(1)O(1)H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol3.3.要点要点：、条件：、条件：稀溶液稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子稀溶液是指溶于大量水的离子 、反应物：、反应物：强酸与强碱的稀溶液强酸与强碱的稀溶液。不能用浓酸与浓碱，因为。不能用浓酸与浓碱，因为浓的酸或碱溶于水要放热，会使测出的中和热数值偏大；也不能浓的酸或碱溶于水要放热，会使测出的中和热数值偏大；也不能用弱酸或弱碱，因为弱酸（碱）未完全电离，电离时要吸收一部用弱酸或弱碱，因为弱酸（碱）未完全电离，电离时要吸收一部分热量，会使测出的中和热数值偏小。分热量，会使

10、测出的中和热数值偏小。、生成、生成1mol1mol水。水。中和反应的中和反应的实质实质是是H H+和和OHOH-化合生成化合生成H H2 20 0，若反若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内 、当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：、当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)；H=-57.3kJ/mol 燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化放热反应放热反应HHH0,H0,单位单位 kJ/molkJ/mol不不

11、同同点点反应物的量反应物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限)生成物的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O反应热反应热的含义的含义 1mol 1mol反应物完全燃烧时放出的反应物完全燃烧时放出的热量热量;不同的物质燃烧热不同不同的物质燃烧热不同 酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的时放出的热量热量,强酸强碱间的中和反应中和强酸强碱间的中和反应中和热大致相同热大致相同,均约为均约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol“中和热的测定”实验有几个为什么的问题需要解决。

12、(1)教材有注，“为了保证0.50molL的盐酸完全被中和，采用0.55molLNaOH溶液，使碱稍稍过量”，那可不可以用0.50molLNaOH与0.55molLHCl，让酸稍稍过量呢?答案不是“可以与不可以”而是“不宜”。原因是稀盐酸比较稳定，取50mL、0.50molLHCl，它的物质的量就是0.025mol，而NaOH溶液极易吸收空气中的CO2，如果恰好取50mL、0.50molLNaOH，就很难保证有0.025molNaOH参与反应去中和0.025mol的HCl。(2)为了确保NaOH稍稍过量，可不可以取体积稍稍过的0.50molLNaOH溶液呢?回答是可以的。比如“量取51mL(或

13、52mL)0.50molLNaOH溶液”。只是(m1+m2)再不是100g，而是101g或102g。为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液，可不可以用普通玻璃棒?能不能用振荡的方法混匀溶液?环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广(切不可把环形玻璃棒移出混合液的液面!)，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。至于振荡混合液，一定会有部分混合液附着在烧杯壁，这样散失的热量会使中和热的测定值偏低。燃烧热的应用参考表11比较H2、CH4谁的热值高。比较CH4和C2H5OH谁更环保。为什么我国使用乙醇作为汽油的待用品？思考与交流思考与交流 （4 4）、应根据什么标准来选择燃料）、应根据什么标准来选

14、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等燃料对生态环境的影响等 例：丙烷例：丙烷燃烧热值高燃烧热值高石油储量丰富石油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、运输不方便三、能源阅读教材并回答，什么阅读教材并回答，什么是能源，能源的作用是是能源，能源的作用是什么？什么？能源就是提供能量的资源，它包括能源就是提供能量的资源，它包括化石燃料（煤、石化石燃料（煤、石油、天然气）油、天然气）、阳光、风力、流水、朝汐以及柴草等。、阳光、风力、流水、朝汐以及柴草等。能

15、源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来的开发和利用情况，可以用来衡量衡量一个国家或地区的经一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。济发展和科学技术水平。讨论讨论 有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几百年，我们根本不必要节约能源？百年，我们根本不必要节约能源？权威部门的最新测算显示，我国能源利用率权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为为3333，与世界先进水平相差，与世界先进水平相差1010个百分点。我国个百分点。我国能源的利用率却很低，矿产资源利用率为能源的利用率却很低，

16、矿产资源利用率为一。例如，年我国美元一。例如，年我国美元耗煤标吨，是日本的耗煤标吨，是日本的倍，德、意、法的倍，美国的倍，倍，德、意、法的倍，美国的倍，印度的倍，世界平均水平的倍。印度的倍，世界平均水平的倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。浪费，而且也成为环境污染的主要来源。节约能源的措施是什么？解决能节约能源的措施是什么？解决能源枯竭问题的主要办法有哪些？源枯竭问题的主要办法有哪些？科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率；的利用率；解决的办法开发新

17、能源，节约现有资源，提高能源解决的办法开发新能源，节约现有资源，提高能源利用率。利用率。新能源的开发1、要求：产生能量高、经济、污染少。、要求：产生能量高、经济、污染少。新能源有：太阳能、新能源有：太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。2、调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，、调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。等就显得尤为重要和迫切。最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和等。这些新最有希望的新

18、能源是太阳能、燃料电池、风能和等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。环境没有污染或污染少。太阳能太阳能风能的利用风能的利用能能源源的的分分类类一级能源于二级能源一级能源于二级能源 一级能源：从自然界直接取得的能源，如：原煤、原油、流过水坝的水等；一级能源：从自然界直接取得的能源，如：原煤、原油、流过水坝的水等；二级能源：一级能源经过加工转化后得到的能源，如：煤气、电力、沼气、二级能源：一级能源经过加工转化后得到的能源，如：煤气、电力、沼气、氢能等氢能等可再生能源于非可再生能源可再生能源于非可再

19、生能源 可再生能源：可连续再生，永久利用的一级能源，如：水能、风能等；可再生能源：可连续再生，永久利用的一级能源，如：水能、风能等；非可再生能源：经过亿万年形成，短期内无法恢复的能源，如：石油、煤、非可再生能源：经过亿万年形成，短期内无法恢复的能源，如：石油、煤、天然气等。天然气等。常规能源于新能源常规能源于新能源 常规能源：已被广泛利用的能源，如：煤、天然气、水能等；常规能源：已被广泛利用的能源，如：煤、天然气、水能等；新能源：才开始被人类采用先进的方法加以利用的能源以及新发展的利用新能源：才开始被人类采用先进的方法加以利用的能源以及新发展的利用先进技术获得的能源，如：核聚变能、海洋能、太阳

20、能等。先进技术获得的能源，如：核聚变能、海洋能、太阳能等。讨论下列问题：讨论下列问题：1 1、能源、一级能源、二级能源、能源、一级能源、二级能源 例例:下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：属于二级能源的是：A A 风能风能 B B电能电能 C C 氢能氢能 D D 阳光阳光 E E 天然气天然气 A D EA D EB CB C能能 源：源：能提供能量的资源能提供能量的资源一级能源：一级能源：来自自然界来自自然界未经转化未经转化的能源。的能源。二级能源：二级能源：一级能源一级能源经过转化经过转化得到的能源形式。得到的能源形式。例例 1 1 1.00gCH4完全燃烧生成

21、液态水和CO2，放出55.6kJ热量，计算CH4的燃烧热。计算：设CH4的燃烧热为Q1.00g16g/mol：55.6kJ=1mol：QQ=_55.6kJ1mol16g/mol1.00g=889.6kJ答：CH4的燃烧热为889.6kJ例2、由氢气和氧气反应生成、由氢气和氧气反应生成1 mol 1 mol 水蒸汽放热水蒸汽放热241 241、8 kJ,8 kJ,写出该反应的热化学方程式写出该反应的热化学方程式；若；若1g1g水蒸汽水蒸汽转化为液态水放热转化为液态水放热2 2、444 kJ 444 kJ，则反应：，则反应：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(l)

22、H=O(l)H=；氢气的燃；氢气的燃烧热为烧热为。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H=-241.8 kJ/mol571.6 kJ/mol285.8kJ/mol练习练习 1、下列变化属于吸热反应的是 液态水汽化 将胆矾加热变为白色粉末 浓硫酸稀释 氯酸钾分解制氧气 生石灰跟水反应生成熟石灰 A、B、C、D、2、下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是 燃烧时发生氧化反应 充分燃烧的产物不污染环境乙醇是一种再生能源 燃烧时放出大量热量A、B、C、D、3、已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的()AX的能量一定高于M B.Y的能量一定高于N C.X和Y的总能量一定高于M和

23、N的总能量 D 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生DDC4、下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（）A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化的变化 B.放热反应都不需要加热就能发生放热反应都不需要加热就能发生C.焓变就是反应热，二者没有区别焓变就是反应热，二者没有区别D.化学反应是放热还是吸热，取决于生成物具化学反应是放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量有的总能量和反应物具有的总能量5、热化学方程式、热化学方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；H+131.3kJ/mol表示（）表示（）A碳和水反应吸收碳和水反应

24、吸收131.3kJ能量能量B1mol碳和碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量热量C1mol固态碳和固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热和氢气，并吸热131.3kJD1个固态碳原子和个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热分子水蒸气反应吸热131.1kJB CC6、已知、已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-Q1；2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-Q2；H2O(g)H2O(l)H=-Q3 常温下，取体积比为常温下，取体积比为4：1的甲烷和的甲烷和H2的混合的混合气体气

25、体112L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为温，则放出的热量为 A、4Q1+0.5Q2 B、4Q1+Q2+10Q3 C、4Q1+2Q2 D、4Q1+0.5Q2+9Q37、已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：、已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：P4(白磷，白磷，s)5O2(g)P4O10(s)Ha kJ/mol4P(红磷，红磷，s)5O2(g)P4O10(s)Hb kJ/mol若若a、b均大于零，则均大于零，则a和和b的关系为的关系为 （）Aab Bab Cab D无法确定无法确定DC8、50 mL 0.50 molL1盐酸与盐酸

26、与50 mL 0.55 molL1NaOH溶液在溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）。）。（4）实验改用）实验改用60 mL 0.50 mol L1盐酸跟盐酸跟50

27、 mL 0.55 mol L1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），简述理由：），简述理由：。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会，测得的中和热的数值会 ；用；用50 mL 0.50 molL1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填。（均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失减少实验过程中的热量损失 偏小偏小 不等不等 相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小 偏小偏小