高中化学 1_2《燃烧热 能源》课件2 新人教版选修4 25页

第二节 燃烧热 能源 第一章 化学反应与能量 一、燃烧热 1 、定义 25℃ ， 101kPa 时， 1mol 纯物质 完全燃烧 生成 稳定的氧化物 时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 2 、单位 kJ/mol 3 、注意 指定产物通常规定为： 它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物 ① 研究条件： 25℃ ， 101 kPa ② 反应程度： 完全燃烧，产物是稳定的氧化物 ③ 燃烧物的物质的量： 1 mol ，故书写表示燃烧热的热化学方程式时应 以燃烧 1mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数 ④ 研究内容：放出的热量。（ ΔH<0 ，单位 kJ/mol ） ⑤ 可燃物质燃烧放出的热量 = 可燃物物质的量 × 燃烧热 ⑥ 文字叙述燃烧热 时，用 “正值” ( 如甲烷的燃烧热为 890 kJ/mol) ；而用 符号 ΔH 表示燃烧热 时用 “负值” ( 如甲烷的燃烧热 ΔH=-890 kJ/mol) [ 例 1] 25℃ ， 101kPa 时， 1molCH 4 完全燃烧放出 890.31kJ 的热量，即表示甲烷燃烧热的热化学方程式： CH 4 (g)+2O 2 (g)=CO 2 (g)+2H 2 O(l) △H= - 890.31kJ/mol [ 例 2] 25℃ ， 101kPa 时， 2molC 8 H 18 完全燃烧放出 11036kJ 的热量，即表示辛烷燃烧热的热化学方程式： C 8 H 18 (l)+25/2O 2 (g)=8CO 2 (g)+9H 2 O(l) △H= - 5518kJ/mol ［练习 1 ］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？ 你能根据题中信息写出表示 H 2 燃烧热的热化学方程式吗？ 由于计算燃烧热时，可燃物质是以 1 mol 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现分数。 4 、燃烧热的计算及应用 ［例题］ 1. 在 101 kPa 时， 1 mol CH 4 完全燃烧生成 CO 2 和液态 H 2 O ，放出 890.3 kJ 的热量， CH 4 的燃烧热为多少？ 1000 L CH 4 （标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ CH 4 的燃烧热为 890.3 kJ/mol ， 1000 L CH 4 （标准状况）完全燃烧产生的热量为 3.97×10 4 kJ 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： C 6 H 12 O 6 （ s ） +6O 2 （ g ） ==6CO 2 （ g ） +6H 2 O （ l ） ΔH=-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量。 答： 100 g 葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量为 1555.6kJ 燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 能量变化 △H 及 其单位 相同点 不同点 反应物的量 生成物的量 放热反应 △H ＜ 0 ；单位为 kJ/mol 可燃物为 1mol 生成水为 1mol 不一定为 1mol 不一定为 1mol 二、能源 1 、定义 就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。 2 、作用 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。 探明储量 年产量 开采年限 石 油 32.7 亿吨 1.6 亿吨 天然气 13700 亿立方米 217 亿立方米 煤 1145 亿吨 12.4 亿吨 20.4 年 63.1 年 92.4 年 3 、能源形势 化石燃料 ：煤、石油、天然气 解决的办法 ：开源节流；即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 措施 ：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。 4 、新能源 新能源 ：太阳能、氢能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物能。 风 能 氢能 潮汐能 生物能 太 阳 能 地 热 能 核能 核燃料蕴藏有如此巨大的能量，所以越来越受到人们的重视 能量释放 2500 吨煤 燃烧 1 千克铀 235 裂化 优点： 污染小，储藏大，成本低，特别是 释放能量大 核能 利用氢燃烧时放出的热量作为能源： 2H 2 +O 2 ─→2H 2 O+115.6kcal 氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的 倍 3 反应产物是水，对环境没有污染，所以人们把氢称作干净能源 目前液氢已用作火箭燃料 ; 液氢或储氢合金贮存的氢气已用作汽车燃料 氢能 地球接收的太阳能 （一年） 74 万亿吨煤 燃烧 能量 特点： 极为丰富，又是清洁的、可再生的能源 各国都在研究利用太阳能的问题！ 太阳能 光能→热能 太阳炉 太阳灶 用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等 风能是一种流动空气产生的动能 全球风能 被利用 1% 人类对能源的全部要求 利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏远地区提供生活、生产用电 风能 挥发成分含量高，易于着火燃烧，但体积 松散，能量密度低 太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量 林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等 研究方向 : 定义： 种类： 特点： （ 1 ）转换成气体燃料和液体燃料 （ 2 ）改进燃烧装置，提高燃烧热效率 生物能 地热能 ： 地球内部包含的热能，火山爆发、地震和温泉都是地热能的表现形式。 地球内部放出（一小时） 热 量 6000 吨优质煤 燃烧 一般用于温室、育秧、育种、养鱼（见彩图利用地热养鱼）并将地下天然蒸汽和热水用于生产和生活。 地热能 潮汐能 ： 由潮汐涨落所产生的位能和 动能称为潮汐能 主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电 用途： 潮汐能 几种新能源优缺点的比较 太阳能 氢能 风能 地热能 能源 优缺点 优点 缺点 能量巨大、取之不尽，用之不竭，无污染，不需开发和运输 成本较高，稳定性差 燃烧热值高，来源广泛，无污染 储存、运输困难 能量巨大，无污染 不稳定性，成本较高 资源丰富，无污染，开发成本低 受地域限制较大 一、选择题 1. 农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（ ） A . 做饲料        B. 造纸        C. 制沼气        D. 就地焚烧 2. 从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（ ） A. 氢气         B. 天然气        C. 煤           D. 石油 3 . 提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（ ） A. 核能         B. 太阳能           C. 氢能         D. 地热能 ［随堂练习］ D A B 4 . 要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指 （ ） ①氢能  ②太阳能  ③风能  ④水能  ⑤地热能  ⑥潮汐能  ⑦电能 A.①②④⑦                     B.①②③⑤               C.③④⑤⑥               D.①②③⑤⑥ 5. “ 西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是 （ ） A.CO        B.H 2           C.O 2        D.CH 4 D   D