人教版選修4 第1章第2節(jié) 燃燒熱 能源（第1課時） 課件（41張）.ppt

第二節(jié)燃燒熱能源 第一章化學反應與能量 一 燃燒熱 在25 101kpa時 1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 1 條件 3 生成的物質一定要穩(wěn)定a 狀態(tài)要穩(wěn)定 b 要完全燃燒 生成物不能再燃燒 注意 2 燃燒的物質一定為1mol 25 101kpa 一 燃燒熱 1 燃燒熱的的概念 25 101kpa時 1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時所放出的熱量 為什么指定溫度和壓強 生成物不能繼續(xù)燃燒 一般指 c co2 g n n2 g s so2 g h h2o l 單位 kj mol 限定燃料的物質的量 注意 2c8h18 l 25o2 g 16co2 18h2o l h 11036kj mol 思考 c8h18的燃燒熱為多少 h 5518kj mol 2 表示的意義 3 表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫 應以1mol物質的標準來配平其余物質的化學計量數(shù) 常出現(xiàn)分數(shù) 4 一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量 q放 n 可燃物 h ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 890 31kj mol 如 ch4的燃燒熱為890 3kj mol表示的含義 在101kpa時 1molch4完全燃燒時 放出890 3kj的熱量 燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 放熱反應 h 0 單位kj mol 1mol可燃物 可能是1mol也可以是0 5mol 不限 不限量 h2o1mol 1mol反應物完全燃燒時放出的熱量 不同的物質燃燒熱不同 酸堿中和生成1molh2o時放出的熱量 強酸強堿間的中和反應中和熱大致相同 均約為57 3kj mol 1 已知 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molh2 g 1 2o2 g h2o g h 241 8kj mol求氫氣的燃燒熱 h 285 8kj mol 例題評講 2 石墨與金剛石的燃燒熱是否相同 為什么 由石墨和金剛石燃燒熱的熱化學方程式 c 石墨s o2 g co2 g h 393 5kl molc 金剛石s o2 g co2 g h 395 0kl mol說明什么問題 因為石墨與金剛石的晶體結構不同 共具有的能量也不相同 不相同 相同質量金剛石具有的總能量較高 不穩(wěn)定 3 下列各組物質的燃燒熱相等的是 a 碳和一氧化碳b 1mol碳和2mol碳c 1mol乙炔和2mol碳d 淀粉和纖維素 b h2 g 1 2o2 g h2o l 285 8kj mol h h2 g 1 2o2 g h2o g 241 8kj mol h 2h2 g o2 g 2h2o g 483 6kj mol h 2h2 g o2 g 2h2o l 571 6kj mol h 4 已知熱化學方程式 則氫氣的燃燒熱為 285 8kj mol 5 實驗測得25 101kpa時1molc完全燃燒放出393 5kj的熱量 寫出c燃燒的熱化學方程式 6 實驗測得25 101kpa時1molh2完全燃燒放出285 8kj的熱量 寫出h2燃燒的熱化學方程式 c s o2 g co2 g h 393 5kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 7 在1 01 105pa時 4g氫氣在o2中完全燃燒生成液態(tài)水 放出572kj的熱量 則h2的燃燒熱為 表示氫氣燃燒的熱化學方程式為8 在1 01 105pa時 16gs在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧化硫 放出148 5kj的熱量 則s的燃燒熱為 s燃燒的熱化學方程式為 286kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 297kj mol s s o2 g so2 g 297kj mol 9 在一定條件下 氫氣和丙烷燃燒的化學方程式為 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molc3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2220kj mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kj 則氫氣和丙烷的體積比為 a 1 3 b 3 1 c 1 4 d 1 1 解 設h2 c3h8的物質的量分別為x y 答 氫氣和丙烷的體積比為3 1 x y 5 571 6 2 x 2220y 3847 v h2 v c3h8 n h2 n c3h8 3 75 1 25 3 1 x 3 75mol y 1 25mol 二 能源 能源就是能提供能量的自然資源 它包括化石燃料 煤 石油 天然氣 陽光 風力 流水 潮汐以及柴草等 能源的分類 能源 一級能源 來自自然界未經(jīng)轉化的能源 二級能源 一級能源經(jīng)過轉化得到的能源形式 例如 風能 陽光 天然氣等 例如 電能 氫能等 能源 常規(guī)能源 新能源 在一定歷史時期和科學技術水平下 已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源 例如 煤 石油 天燃氣 水能 生物能等 利用先進技術所獲得的能源 例如 核聚變能 風能 太陽能 海洋能等 能源 可再生能源 非可再生能源 在短時間內可連續(xù)再生 利用的一次能源 例如 水能 風能等 經(jīng)過億萬年形成的 短期內無法恢復的能源 例如 煤 石油 天燃氣等 2 我國的能源狀況 問題探究一 如何解決我們面臨的能源危機 將盡可能多的化石能源留給子孫后代 開源節(jié)流 1 提高燃料的利用率 據(jù)統(tǒng)計 開采率為32 加工運輸率為70 終端利用率為41 總效率為9 即有91 的能源未被有效利用 2 開發(fā)新能源 現(xiàn)在正在探索的新能源有 太陽能 氫能風能 地熱能 海洋能 生物能等 它們的共同點是儲量豐富 可以再生 沒有污染或很少污染 很可能成為未來的主要能源 選擇燃料的標準是什么 問題探究二 燃燒熱 燃料的儲量 開采運輸儲存的條件 價格 對生態(tài)環(huán)境的影響 等各方面綜合考慮 問題探究三 煤作為燃料的利弊 利 1 煤是我國儲量最多的能源資源據(jù)有人估計 我國的煤炭儲量足夠使用幾百年 2 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 3 一般的煤礦工人不需要多么高深的技術 弊 1 煤的形成需經(jīng)過數(shù)億年的時間 用一些就少一些 不可再生 2 煤作為固體燃料 燃燒反應速率小 熱利用效率低 且運輸不方便 3 煤直接燃燒時產生so2等有毒氣體和煙塵 對環(huán)境造成嚴重污染 4 煤大量開采時 會造成地面塌陷 5 煤是重要的化工原料 把煤作燃料簡單燒掉太可惜 應該綜合利用 提高煤燃燒效率的措施有哪些 問題探究四 3 將煤液化和氣化 1 將煤粉碎 2 適當足量的空氣 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 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 直接燃煤 會產生大量二氧化硫 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 問題探究五 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 問題探究六 1 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 2 液化氣是發(fā)熱量最高的優(yōu)質清潔燃料 但液化氣使用不便 且要消耗寶貴的石油資源 3 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)點且不易爆的燃料 所以 推廣使用天然氣是城市燃氣產業(yè)的發(fā) 1 能源就是能提供的自然資源 包括等 2 我國目前使用的主要能源是 是不能 3 解決能源的辦法是 即開發(fā)和節(jié)約 提高能源的 4 現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有等 新能源的主要優(yōu)勢是 能量 化石燃料 煤 石油 天然氣 陽光 生物能 風能 地熱能 海洋 潮汐 能 化石燃料 再生 開源節(jié)流 新的能源 現(xiàn)有能源 利用率 太陽能 氫能 地熱能 海洋 潮汐 能 生物能 資源豐富 可以再生 污染少 知識再現(xiàn) 例題評講 1 下列反應既屬于氧化還原反應 又是吸熱反應的是 a 鋁片與稀鹽酸的反應 b ba oh 2 8h2o與nh4cl的反應c 灼熱的碳與co2的反應d 甲烷在氧氣中的燃燒反應 c 2 下列燃料中 不屬于化石燃料的是 a 煤b 石油c 天然氣d 水煤氣 d 4 我國發(fā)射的 神舟五號 載人飛船的燃料是鋁粉與高氯酸銨的混合物 點燃時 鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應2nh4clo4 n2 4h2o cl2 o2 h 0 關于該反應敘述不正確的是 a 該反應屬于分解反應 氧化還原反應 放熱反應b 該反應瞬間能產生大量高溫氣體 推動飛船飛行c 從能量變化上看 該反應是化學能轉變?yōu)闊崮芎蛣幽躣 反應中nh4clo4只起到氧化劑的作用 d 5 通常狀況下 將1g氫氣在氯氣中完全燃燒 放出92 4kj熱量 下列所示的熱化學方程式正確的是 a h2 g cl2 g 1 2hcl g 92 4kj molb h2 g cl2 g 1 2hcl g 92 4kj molc h2 g cl2 g 2hcl g 184 8kj mold h2 g cl2 g 2hcl l 184 8 mol c 6 氫氣 h2 一氧化碳 co 辛烷 c8h18 甲烷 ch4 的熱化學方程式分別為 h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj molco g 1 2o2 g co2 g h 283 0kj molc8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o l h 5518kj molch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol相同物質的量的h2 co c8h18 ch4完全燃燒時 放出熱量最少的是 a h2 g b co g c c8h18 l d ch4 g b 7 已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水 并放出熱量bkj 則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是 a 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj molb c2h2 g 5 2o2 g 2co2 g h2o l h 2bkj molc 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2bkj mold2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h bkj mol a 8 已知1mol白磷變成1mol紅磷放出18 39kj熱量 下列兩個反應4p 白 s 5o2 2p2o5 s 1kj mol4p 紅 s 5o2 2p2o5 s 2kj mol則 1與 2關系正確的是 a 1 2b 1 2d 無法確定 b 9 下列關于燃燒熱的說法中正確的是 a 1mol物質燃燒所放出的熱量b 常溫下 可燃物燃燒放出的熱量c 在25 1 01 105pa時 1mol物質燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量d 燃燒熱隨化學方程式前的化學計量數(shù)的改變而改變 c 10 在25 1 01 105pa時 1gch4燃燒時生成co2與液態(tài)h2o 放出55 6kj的熱量 則ch4的燃燒熱為 a 55 6kj molb 889 6kj molc 889 6kj mold 444 8kj c 11 關化石燃料的說法正確的是 a 化石燃料是可再生的 因此在地球上的蘊藏量也是無限的b 化石燃料雖然在地球上的蘊藏量有限 但形成化石燃料的速率相當快 所以化石燃料相當于無限的c 化石燃料的形成是非常復雜的 所需時間很長 但化石燃料在地球上的蘊藏量是無限的d 化石燃料在地球上的蘊藏量是有限的 而且又都是經(jīng)過億萬年才能形成的非再生資源 d 12 1998年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高 產生了顯著的 厄爾尼諾 現(xiàn)象 干旱和暴雨災難 危害了許多地區(qū) 為了防止氣候變暖的進一步惡化 聯(lián)合國環(huán)境保護組織于1998年通過大會要求各國減少工業(yè)排放量的氣體是 二氧化硫b 二氧化碳c 氮的氧化物d 碳氫化合物 a 13 我國三峽工程所提供的清潔 廉價強勁 可再生的水電 相當于每年燃燒3 106t原煤的火力發(fā)電