幻灯片 1 第二节 燃烧热 能源
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幻灯片 2课程标准导航
1.理解燃烧热的概念.掌握有关燃烧热的计算。
2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
3.了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。
4.了解化学在解决能源危机中的重要作用。
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幻灯片 3自主学习
一、燃烧热
1.定义
25 ℃、101 kPa时,_____纯物质_____燃烧生成________的氧化物时所放出的热量。
2.单位
燃烧热属反应热的一种,单位为_________。
1mol
完全
稳定
kJ/mol
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幻灯片 43.意义
25 ℃、101 kPa时,甲烷的燃烧热ΔH=-890.31 kJ/mol,热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.31 kJ/mol。
说明______甲烷完全燃烧生成_________和_________时放出890.31 kJ的热量。
1mol
CO2(g)
H2O(l)
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幻灯片 5二、能源
煤、石油、天然气
开发新能源
现有能源
太阳能
氢能
再生
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幻灯片 6自主体验
1.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源,如一级能源中的水能、地热能、天然气等;二级能源中的电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是( )
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤潮汐能 ⑥木材
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幻灯片 7A.①②③ B.③④⑤
C.④⑤⑥ D.①②⑤
解析:选D。石油、煤、木材等能源燃烧会造成环境污染。
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幻灯片 82.(2012·益阳高二测试)燃烧热与反应热的关系是( )
A.燃烧热是反应热的一种类型
B.当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热
C.燃烧热不属于反应热,反应热是在25 ℃、101 kPa下测定的,而燃烧反应的温度要高
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幻灯片 9D.反应热有正负之分,燃烧热全部是正值
解析:选A。燃烧热是反应热的一种;燃烧热特指1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;燃烧反应是放热反应,ΔH<0。
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幻灯片 103.下面4个热化学方程式,其中表示H2(g)燃烧热的方程式是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
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幻灯片 11----
幻灯片 12解析:选D。表示H2燃烧热的方程式应具备以下特征:
①H2的物质的量为1 mol;②燃烧产物为液态水;③ΔH<0。
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幻灯片 13探究导引1怎样理解燃烧热概念中“生成稳定的氧化物”?
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幻灯片 14提示:首先必须是完全燃烧的产物,即不能再燃烧的物质。其次该产物在25 ℃、101 kPa时能稳定存在,一般地,完全燃烧时,下列元素要生成对应的氧化物:C→CO2、H→H2O(l)、S→SO2。C→CO是不完全燃烧,而S→SO3不是燃烧产物,在H→H2O中生成的水为液态,不能是气态(不能稳定存在)。
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幻灯片 15要点归纳
对燃烧热的理解
(1)燃烧热通常是由实验测得的。可燃物以1 mol纯物质作为标准进行测量,燃烧时放出热量的多少与外界条件有关。
(2)书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学
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幻灯片 16计量数,其他物质的化学计量数可用分数表
示。
(3)热量=可燃物物质的量×燃烧热。
(4)文字叙述燃烧热时,用“正值”或“ΔH”表
示。例如,CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol或
ΔH=-890.31 kJ/mol。
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幻灯片 17特别提醒
“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol,燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量,可为任意值。
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幻灯片 18即时应用
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幻灯片 19----
幻灯片 20由此判断,正丁烷的燃烧热是( )
A.2878 kJ/mol B.2658 kJ/mol
C.1746 kJ/mol D.1526 kJ/mol
解析:选A。根据燃烧热的概念,生成稳定的氧化物,②中25 ℃时H2O的状态应为液态。③、④生成CO,不是C稳定的氧化物,故正丁烷的燃烧热是2878 kJ/mol。
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幻灯片 21
探究导引2 用H2作能源有哪些优点和缺点?
提示:氢能有三大优点:(1)单位质量的氢气燃烧热值高;(2)资源丰富;(3)产物是水,无污染。缺点:储存和运输困难。
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幻灯片 22要点归纳
1.能源的分类
(1)一次能源与二次能源
从自然界直接取得的天然能源叫一次能源,如原煤、原油、流过水坝的水等;一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源,如各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能、沼气等。
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幻灯片 23(2)常规能源与新能源
在一定历史时期和科学技术水平下,已被人们广泛利用的能源称为常规能源,如煤、石油、天然气、水能等;随着科技的不断发展,才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源,如核聚变能,用以发电的风能、太阳能、海洋能和生物质能等。
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幻灯片 24(3)可再生能源与非可再生能源
可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源,如水能、风能等;经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源,称之为非可再生能源,如石油、煤、天然气等。
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幻灯片 252.新能源开发
(1)新能源特点:资源丰富、可再生,对环境无污染或很少污染。
(2)最有希望的新能源:太阳能、燃料电池、风能和氢能等。
(3)我国调整和优化能源结构方向是降低燃煤,节约油气,加快开发水电、核电和新能源。
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幻灯片 26即时应用
2.能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少,促使人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、风能等)的开发。
(1)我国目前最主要的能源品种是________,能源利用中存在的主要问题有____________________________________。
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幻灯片 27(2)为减少污染,提高燃料利用率,下列措施可以达到目的的是________(填序号)。
①将城市居民燃煤改为使用气体燃料
②若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气,应增大空气进入量和减少液化气的进入量
③在农村大力发展沼气
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幻灯片 28(3)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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幻灯片 29(4)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料,它可以由绿色植物的秸秆制取。制取乙醇的两步化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
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幻灯片 301.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出29.7 kJ热量,表示乙醇燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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幻灯片 31解析:(1)我国是一个人口众多的发展中国家,煤、石油等天然资源较为丰富,但人均资源占有量少,能源利用率低。
(2)使燃料充分燃烧是减少污染、提高燃料利用率的重要途径,①、②是保证燃料充分燃烧的有效措施;而发展沼气是解决农村燃烧秸秆污染空气的有效措施。
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幻灯片 32(4)绿色植物秸秆的主要成分为纤维素,由
“纤维素→葡萄糖→乙醇”不难写出由秸秆制取乙醇的化学方程式。
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幻灯片 33答案:(1)煤 人均资源占有量小,能源利用率低,单位产值能耗高
(2)①②③
(3)使煤油油滴变为油雾,增大与氧化剂的接触面积,使煤油充分燃烧
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幻灯片 34(纤维素)
(葡萄糖)
(葡萄糖)
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幻灯片 35 下列关于热化学反应的描述中,正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
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幻灯片 36B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=2×283.0 kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
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幻灯片 37【解析】 中和热是指稀溶液中酸与碱反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量,A不正确。燃烧热是指25 ℃、101 kPa时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,B正
确,D不正确。有些放热反应需加热才能发生,如燃料的燃烧,C不正确。
【答案】 B
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幻灯片 38【名师点睛】 燃烧热与中和热的比较
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幻灯片 39----
幻灯片 40
(2012·信阳高二测试)关于能源,以下说法中不正确的是( )
A.煤、石油、天然气等燃料属非可再生能源
B.煤、石油、水煤气可从自然界直接获取,属一级能源
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幻灯片 41C.太阳能是一级能源,新能源,可再生能源
D.潮汐能来源于月球引力做功
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幻灯片 42【解析】 煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏量有限,不可再生,最终将会枯竭,A正
确;煤、石油等可从自然界直接获取,属一级能源,但水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取,属二级能源,B错误;太阳能
既是一级能源,新能源,还是可再生能源,
C正确;潮汐能来自于月球引力,D正确。
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幻灯片 43【答案】 B
【易误警示】 对于能源的分类,不能够按其来源、转换过程、利用历史以及性质等方面进行正确分析,而认为C项错误或无法对C项作出评价。
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幻灯片 44乙醇燃烧热的测量
燃烧热是指25 ℃ 101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。C2H5OH的燃烧热测量的关键:一是要使用无水乙醇,二是要准确称取乙醇的质量,三是水的温度的变化。
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幻灯片 45[经典案例] 某学校化学科研小组使用一些废旧物品组装了一个简易装置,用来测定乙醇的燃烧热,过程如下:
①用一只墨水瓶,盖上钻一小孔,插入一段玻璃管,灯芯通过玻璃管伸入墨水瓶中;
②取小食品罐头盒,去了盖子,开口的两侧各钻一小孔,准备系线绳用,罐头盒外面缠上石棉绳;
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幻灯片 46③用绝热板(或用硬纸板代替)做成一个圆筒,圆筒下沿剪开一排小孔,便于进入空气。圆筒正好套在罐头盒和自制酒精灯外边。如图所示。
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幻灯片 47----
幻灯片 48⑦当水温上升到40 ℃~50 ℃时,熄灭灯焰。记录下最高温度t2;
⑧再次称量自制酒精灯的质量m2;
⑨更换水,添加无水乙醇,重复以上实验。
(1)请结合实验信息,补充④、⑤中实验操作。
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幻灯片 49④________________________________________________________________________。
⑤________________________________________________________________________。
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幻灯片 50(2)该小组同学通过实验并查阅资料得到了如表实验数据:
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幻灯片 51----
幻灯片 52①__________________________________;
②________________________________________________________________________。
(4)实验中当水温上升到40 ℃~50 ℃时,即
熄灭灯焰,记录最高温度,温度太高或太低
时,会对结果产生什么影响?解释原因。
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幻灯片 53----
幻灯片 54【答案】 (1)测得其温度为t1 称得其质量为m1
(2)1285.4 1093.9
(3)圆筒中空气流通带走热量 圆筒绝热性能差
(4)温度过低,圆筒中空气流通带走的热量占较大的百分比;温度过高,内外温差大,散失的热量也会更多,都会使误差增大。
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