高二化學(xué)課件：選修4 第1章 第2節(jié) 燃燒熱 能源（人教版選修4）

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,新課標(biāo)人教版化學(xué)選修4,第一章化學(xué)反應(yīng)與能量,第二節(jié)燃燒熱能源,練習(xí).若2.6g乙炔（C2H2，氣態(tài)）完全燃燒生成液態(tài)水和CO2（g）時(shí)放熱130kJ。則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式為,C2H2（g）＋5/2O2（g）2CO2（g）＋H2O（l）ΔH=－1300kJ/mol,2C2H2（g）＋5O2（g）==4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－2600kJ/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℃,101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。,⑴.燃燒熱通?？捎蓪?shí)驗(yàn)測(cè)得。⑵.在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：,①研究條件：25℃,101kPa②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：1mol④研究?jī)?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(qiáng)一般指25℃,101kPa.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(duì)應(yīng)的穩(wěn)定物,如:CCO2(g)、HH2O（l）、SSO3（g）［練習(xí)1］分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱的？為什么？A.C（s）＋O2（g）===CO(g);ΔH=110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）===CO2(g);ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋O2(g)===H2O(g);ΔH=－241.8kJ/mol,,,,解析:A項(xiàng)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(xiàng)符合燃燒熱的定義；C項(xiàng)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2molH2完全燃燒時(shí)的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項(xiàng)參加燃燒的H2雖然是1mol，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(xué)方程式嗎？,,H2（g）＋O2（g）==H2O（l）；ΔH=－285.8kJ/mol,由于計(jì)算燃燒熱時(shí)，可燃物質(zhì)是以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。,二、燃燒熱的計(jì)算及應(yīng)用［例題］1.在101kPa時(shí)，1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出890.3kJ的熱量，CH4的燃燒熱為多少？1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？,解析：根據(jù)題意，在101kPa時(shí)，1molCH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4（g）＋2O2（g）==CO2（g）＋2H2O（l）ΔH=－890.3kJ/mol即CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol。1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為：n(CH4)==44.6mol1molCH4完全燃燒放出890.3kJ的熱量，44.6molCH4完全燃燒放出的熱量為：44.6mol890.3kJ/mol=3.97104kJ答案：CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol，1000LCH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97104kJ。,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）===6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH=－2800kJ/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(jì)算100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量。,解析：根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol，100g葡萄糖的物質(zhì)的量為：n(C6H12O6)==0.556mol1molC6H12O6完全燃燒放出2800kJ的熱量，0.556molC6H12O6完全燃燒放出的熱量為：0.556mol2800kJ/mol=1557kJ答案：100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)產(chǎn)生1557kJ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(fēng)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(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上重要的化石燃料。但它們的蘊(yùn)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，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(xué)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(shí),若空氣過量或不足,會(huì)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(diǎn)，請(qǐng)參考這些論點(diǎn)，并準(zhǔn)備有關(guān)材料，簡(jiǎn)要論述你對(duì)該問題的看法。①煤是我國(guó)儲(chǔ)量最多的能源資源，應(yīng)充分利用該資源為我國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)服務(wù)。據(jù)有人估計(jì)，我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量足夠使用幾百年。②煤的形成需經(jīng)過數(shù)億年的時(shí)間，用一些就少一些，不可再生。③煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡(jiǎn)單燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用。,④煤是發(fā)熱量很高的固體燃料，我國(guó)煤炭資源相對(duì)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(yùn)輸不方便。⑤煤直接燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。⑥可以通過清潔煤技術(shù)，如煤的液化和氣化，以及實(shí)行煙氣凈化脫硫等，大大減少燃煤對(duì)環(huán)境造成的污染，提高煤燃燒的熱利用率。⑦煤大量開采時(shí)，會(huì)造成地面塌陷。,資源蘊(yùn)藏方面：煤是我國(guó)儲(chǔ)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(fèi)，并提高其能量利用率，同時(shí)應(yīng)加快開發(fā)新能源。開采和運(yùn)輸方面：我國(guó)煤炭資源相對(duì)比較集中，開采成本較低，這從我國(guó)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(shí)，又會(huì)造成地面塌陷；在運(yùn)輸方面，很不方便，需要裝、卸、運(yùn)等諸多環(huán)節(jié)，且開采出來的煤在貯存時(shí)便有部分變質(zhì)，造成資源浪費(fèi)，同時(shí)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(yùn)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(guó)家的煤，在進(jìn)行綜合利用時(shí)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(dāng)多的副產(chǎn)物不能有效利用，如在煉焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t氣、煤焦油等，我們都沒有很好地進(jìn)行再加工，結(jié)果是既浪費(fèi)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(shí)會(huì)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(shí)行煙氣凈化脫硫等），大大減少燃煤對(duì)環(huán)境造成的污染，勢(shì)在必行。提高煤燃燒的熱利用率、開發(fā)新的能源也是大勢(shì)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(kuò)散，故氣體燃料與空氣混合充分，容易發(fā)生完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。其次，氣體燃料便于管道運(yùn)輸、使用方便（易點(diǎn)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(huì)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(yán)重。,2.推廣使用天然氣（相對(duì)于管道煤氣和液化氣）為什么是城市燃?xì)獾陌l(fā)展方向？,管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對(duì)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(jiǎn)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)熱量高的優(yōu)點(diǎn)且不易爆的燃料，所以，推廣使用天然氣是城市燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。,［想一想］1.工業(yè)上常用把煤塊粉碎、液體燃料噴成霧狀，而使燃料充分燃燒，這種方法是否適合家用？2.從能量守恒的角度看，把煤加工成煤氣，是否能增加煤的發(fā)熱量？,1.不適合2.不能,四、新能源的開發(fā)及限制,1.燃料電池，2.氫能，3.太陽能，4.風(fēng)能，生物能、核能、地?zé)崮?、潮汐能?謝謝！,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,