選修四1.2燃燒熱能源.

1、1 1定義：定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)，生在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)，生 成成1mol1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。2. 2. 中和熱的表示：中和熱的表示： H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq(aq)=H)=H2 2O (1) O (1) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol3.3.要點(diǎn)要點(diǎn)： 、條件：、條件：稀溶液稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子稀溶液是指溶于大量水的離子 、反應(yīng)物：、反應(yīng)物： （強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿（強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿。中和熱。中和熱不包括離不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的子在水溶液中的

2、生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)熱效應(yīng) 、生成、生成1mol1mol水。水。中和反應(yīng)的中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是是H H+ +和和OHOH- -化合生成化合生成H H2 20 0，若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)不在中和熱之內(nèi) 、放出的熱量：、放出的熱量：57.3kJ/mol57.3kJ/mol一、中和熱一、中和熱例：已知例：已知H H+ +(aq)+OH(aq)+OH- -(aq(aq)=H)=H2 2O(l)O(l)； H=-57.3kJ/mol H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反應(yīng)中放出，求下列中和反應(yīng)中放出的熱量

3、。的熱量。（1 1）用）用20gNaOH20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出放出_ kJ_ kJ的熱量。的熱量。（2 2）用）用28gKOH28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出放出_kJ_kJ的熱量。的熱量。28.728.728.728.7二、燃燒熱二、燃燒熱1.1. 概念概念: : 在在2525、101kPa101kPa時時, ,1mol1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)穩(wěn)定的化合物定的化合物時所時所放出放出的的熱量熱量。為什么指定溫為什么指定溫度和壓強(qiáng)度和壓強(qiáng)? ? 生成物不能生成物不能繼續(xù)燃燒繼續(xù)燃燒C - COC

4、 - CO2 2 （g g）S S SO SO2 2 （g g）H H H H2 2O O（l l）單位單位: : kJ/molkJ/mol限定燃料的物質(zhì)的量限定燃料的物質(zhì)的量例例1 1：實(shí)驗(yàn)測得：實(shí)驗(yàn)測得101kPa101kPa時時1molC1molC完全燃燒放出完全燃燒放出393.5 393.5 kJkJ的熱量，這就是的熱量，這就是C C的燃燒熱。的燃燒熱。 C(s)+O C(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) H=(g) H=393.5kJ/mol393.5kJ/mol例例2 2：實(shí)驗(yàn)測得：實(shí)驗(yàn)測得101kPa101kPa時時1molH1molH2 2完全燃燒放出完全燃燒

5、放出285.8 285.8 kJkJ的熱量，這就是的熱量，這就是H H2 2的燃燒熱。的燃燒熱。 H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) H=O(l) H=285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l) H=11036KJ/mol思考思考: :C C8 8H H1818的燃燒熱是多少的燃燒熱是多少? ? 1mol 1mol C C8 8H H1818燃燒時放出了多少熱燃燒時放出了多少熱? ? H=H=5518KJ/mol5518KJ/mol5518KJ5518KJ 在在2525、10

6、1kPa101kPa時時, ,1mol1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)定穩(wěn)定的化合物的化合物時所時所放出放出的的熱量熱量。注意：注意：、在、在101kPa101kPa時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物 如如:CC0:CC02 2，HHHH2 20(l)0(l)，SS0SS02 2等等、燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測得、燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測得、可燃物以、可燃物以1mol1mol為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量、系數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示、系數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示2. 2.表示的意義：表示的意義： 如如: CH: CH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含義含

7、義: : 在在101KPa101KPa時時, 1molCH, 1molCH4 4完全燃燒時完全燃燒時, ,放出放出890.3KJ890.3KJ的熱量的熱量. . 3. 3.表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫：表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫： 應(yīng)應(yīng)以以1mol1mol物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)量數(shù)( (常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)) ) 4. 4.一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量Q放放=n(可燃物可燃物) H H CH CH4 4（g g）+2O+2O2 2（g g）=CO=CO2 2（g g）+2H+2H2 2O O（g g） H=

8、H=890.31KJ/mol890.31KJ/mol【例1】 在 101 kPa時，1mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O，放出 890 kJ的熱量，CH4 的燃燒熱為多少？1000 L CH4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？【解】根據(jù)題意，在 101 kPa時，1mol CH4 完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)2O2(g)= CO2(g) 2H2O(l) H=890 kJmol 即CH4的燃燒熱為 890 kJmol。 1000 L CH4 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)的物質(zhì)的量為： n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4Lmol-1 = 44.6mol 1mol CH

9、4 完全燃燒放出890kJ的熱量，44.6 molCH4 完全燃燒放出的熱量為：44.6 mol890 kJmol3.97104kJ 答：CH4的燃燒熱為 890 kJmol，1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為 3.97104kJ。【例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) H=2 800 kJmol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 100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。 燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相相同同點(diǎn)點(diǎn)

10、燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)HHH0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol不不同同點(diǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的量反應(yīng)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反應(yīng)熱反應(yīng)熱的含義的含義 1mol 1mol反應(yīng)物完全燃反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量燒時放出的熱量; ;不不同的物質(zhì)燃燒熱不同的物質(zhì)燃燒熱不同同 酸堿中和生成酸堿中和生成1molH1molH2 2O O時放出的熱量時放出的熱量, ,強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中

11、和熱大致相同應(yīng)中和熱大致相同, ,均均約為約為57.3kJ/mol57.3kJ/mol2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2g)=2Hg)=2H2 2O(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求氫氣的燃燒熱。求氫氣的燃燒熱。1 1、已知：、已知：2 2、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？、石墨與金剛石的燃燒熱是否相同，為什么？請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式。請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱

12、化學(xué)方程式。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同, ,因?yàn)槭c金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同因?yàn)槭c金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同, ,共具共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 g) H= -393.5 klkl/mol/molC(C(金剛石金剛石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g) H= -395.0 g) H= -395.0 klkl/mol/mol說明金剛石具有的總能量高，不穩(wěn)定說明金剛石具有的總能量高，不穩(wěn)定3 3、下列各組物質(zhì)的

13、燃燒熱相等的是、下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是：（：（ ）A.A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moLB.1moL碳和碳和2moL2moL碳碳C.1moLC.1moL乙炔和乙炔和2moL2moL碳碳 D.D.淀粉和纖維素淀粉和纖維素 B BH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) = -285.8 kJ/molO(l) = -285.8 kJ/molH HH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2

14、 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) = -483.6 kJ/molO(g) = -483.6 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) = -571.6 kJ/molO(l) = -571.6 kJ/molH H4.4.已知熱化學(xué)方程式：已知熱化學(xué)方程式：則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱為：285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol1 1、能源就是能提供、能源就是能提供 的自然資源，包括：的自然資源，包括： 2 2、我國目前使用的主要能源是、我國目前使用的主要能源是 ，是能不，是能不 。3 3、能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要

15、物質(zhì)基礎(chǔ)，它的開、能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它的開 發(fā)和利用情況，可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)和利用情況，可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì) 發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。4.4.解決能源的辦法是解決能源的辦法是 ，即開發(fā)，即開發(fā) 和節(jié)約和節(jié)約 ，提高能源的，提高能源的 。5.5.現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有：現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有： 等，等，新能源的主要優(yōu)勢是新能源的主要優(yōu)勢是 。能量能量 化石燃料化石燃料( (煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣) ) 、陽光、生物能、陽光、生物能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋風(fēng)能、地?zé)崮?、海? (潮汐潮汐) )能能 化石燃料化石燃料 再生再生

16、開源節(jié)流開源節(jié)流 新的能源新的能源 現(xiàn)有能源現(xiàn)有能源 利用率利用率 太陽能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ螅ǔ毕┠堋⑸锬芴柲?、氫能、地?zé)崮?、海洋（潮汐）能、生物?資源豐富，可以再生，污染少資源豐富，可以再生，污染少 三、能源1 1、選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么、選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么? ? 燃燒熱、燃料的儲量、開采運(yùn)輸儲存的條件、燃燒熱、燃料的儲量、開采運(yùn)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。價格、對生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮。2 2、煤作為燃料的利弊、煤作為燃料的利弊? ?提高煤燃燒效率的措施有哪些提高煤燃燒效率的措施有哪些? ?思考與交流思考與交流新能源新能源：太陽能、氫能、風(fēng)能

17、、地?zé)崮?、潮汐能：太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐?又稱海洋能）、核能和生物能。又稱海洋能）、核能和生物能。風(fēng)風(fēng) 能能氫能氫能潮汐能潮汐能生物能生物能太太 陽陽 能能地地 熱熱 能能核能核能 核燃料蘊(yùn)藏有如此巨大的能量，所以越來越核燃料蘊(yùn)藏有如此巨大的能量，所以越來越受到人們的重視受到人們的重視能量釋放能量釋放2500噸煤噸煤 燃燒燃燒1千克鈾千克鈾235 裂化裂化優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：污染小，儲藏大，成本低，特別是污染小，儲藏大，成本低，特別是釋放能量大釋放能量大 利用氫燃燒時放出的熱量作為能源：利用氫燃燒時放出的熱量作為能源： 2H2+O22H2O+115.6kcal氫的燃燒熱大約是汽油燃燒熱的氫

18、的燃燒熱大約是汽油燃燒熱的 3 倍倍反應(yīng)產(chǎn)物是水，對環(huán)境沒有污染，所以人們把氫稱作反應(yīng)產(chǎn)物是水，對環(huán)境沒有污染，所以人們把氫稱作干凈能源干凈能源目前液氫已用作火箭燃料目前液氫已用作火箭燃料;液氫或儲氫合金貯存的氫液氫或儲氫合金貯存的氫氣已用作汽車燃料氣已用作汽車燃料地球接收的太陽能地球接收的太陽能 （一年）（一年）74萬億噸煤萬億噸煤 燃燒燃燒能量能量特點(diǎn)：特點(diǎn)：極為豐富，又是清潔的、可再生極為豐富，又是清潔的、可再生的能源的能源光能光能熱能熱能太陽爐太陽爐太陽灶太陽灶 用于風(fēng)帆助航、風(fēng)力提水、農(nóng)副產(chǎn)品加工用于風(fēng)帆助航、風(fēng)力提水、農(nóng)副產(chǎn)品加工、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力致熱等、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力致熱等風(fēng)能是一

19、種流動空氣產(chǎn)生的動能風(fēng)能是一種流動空氣產(chǎn)生的動能全球風(fēng)能只有全球風(fēng)能只有 1% 被利用被利用利用為牧區(qū)、海島、哨所、高山氣象站及偏利用為牧區(qū)、海島、哨所、高山氣象站及偏遠(yuǎn)地區(qū)提供生活、生產(chǎn)用電遠(yuǎn)地區(qū)提供生活、生產(chǎn)用電揮發(fā)成分含量高，易于著火燃燒，但體積揮發(fā)成分含量高，易于著火燃燒，但體積松散，能量密度低松散，能量密度低太陽能通過光合作用以生物的形態(tài)儲存太陽能通過光合作用以生物的形態(tài)儲存的能量的能量林產(chǎn)品下腳料、薪柴、秸稈、人畜糞便、林產(chǎn)品下腳料、薪柴、秸稈、人畜糞便、水生作物、沼氣和城市生活、生產(chǎn)中的廢水生作物、沼氣和城市生活、生產(chǎn)中的廢棄物等棄物等研究方向研究方向: 定義：定義：種類：種類：

20、特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)換成氣體燃料和液體燃料）轉(zhuǎn)換成氣體燃料和液體燃料（2）改進(jìn)燃燒裝置，提高燃燒熱效率）改進(jìn)燃燒裝置，提高燃燒熱效率地?zé)崮艿責(zé)崮?： 地球內(nèi)部包含的熱能，火山爆地球內(nèi)部包含的熱能，火山爆發(fā)、地震和溫泉都是地?zé)崮艿谋憩F(xiàn)形式。發(fā)、地震和溫泉都是地?zé)崮艿谋憩F(xiàn)形式。地球內(nèi)部放出地球內(nèi)部放出（一小時）（一小時）熱熱 量量6000噸優(yōu)質(zhì)煤噸優(yōu)質(zhì)煤 燃燒燃燒一般用于溫室、育秧、育種、養(yǎng)一般用于溫室、育秧、育種、養(yǎng)魚（見彩圖利用地?zé)狃B(yǎng)魚）并將魚（見彩圖利用地?zé)狃B(yǎng)魚）并將地下天然蒸汽和熱水用于生產(chǎn)和地下天然蒸汽和熱水用于生產(chǎn)和生活。生活。 潮汐能潮汐能 ： 由潮汐漲落所產(chǎn)生的位能和由潮汐漲落所產(chǎn)

21、生的位能和 動能稱為潮汐能動能稱為潮汐能 （又稱海洋能）（又稱海洋能） 主要用作水磨、水車、農(nóng)副產(chǎn)品主要用作水磨、水車、農(nóng)副產(chǎn)品機(jī)械的動力和發(fā)電機(jī)械的動力和發(fā)電用途：用途：幾種新能源優(yōu)缺點(diǎn)的比較幾種新能源優(yōu)缺點(diǎn)的比較太陽能太陽能氫能氫能風(fēng)能風(fēng)能地?zé)崮艿責(zé)崮苣茉茨茉磧?yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)能量巨大、取之不盡，能量巨大、取之不盡，用之不竭，無污染，用之不竭，無污染，不需開發(fā)和運(yùn)輸不需開發(fā)和運(yùn)輸成本較高，穩(wěn)定性差成本較高，穩(wěn)定性差燃燒熱值高，來源廣燃燒熱值高，來源廣泛，無污染泛，無污染儲存、運(yùn)輸困難儲存、運(yùn)輸困難能量巨大，無污染能量巨大，無污染不穩(wěn)定性，成本較高不穩(wěn)定性，成本較高資源豐富，無污染

22、，資源豐富，無污染，開發(fā)成本低開發(fā)成本低受地域限制較大受地域限制較大討論下列問題：討論下列問題： 1 1、能源、一級能源、二級能源、能源、一級能源、二級能源 例例: :下列屬于一級能源的是：下列屬于一級能源的是： 屬于二級能源的是：屬于二級能源的是： A A 風(fēng)能風(fēng)能 B B電能電能 C C 氫能氫能 D D 陽光陽光 E E 天然氣天然氣 A D EA D EB CB C能能 源：源：能提供能量的資源能提供能量的資源一級能源：一級能源：來自自然界來自自然界未經(jīng)轉(zhuǎn)化未經(jīng)轉(zhuǎn)化的能源。的能源。二級能源：二級能源：一級能源一級能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化經(jīng)過轉(zhuǎn)化得到的能源形式。得到的能源形式。1、分析以下幾個熱化學(xué)

23、方程式，哪個是表示固態(tài)碳、分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？A.C（s）O2（g）=CO(g) H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g) H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/molD.H2(g)O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/molB2、酸雨危害可包括、酸雨危害可包括( )對人體的直接危害對人體的直接危害,引起肺部疾病而使人致死引起肺部疾病而使人致死,引起河流引起河流,湖泊的水體酸化湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動植物的嚴(yán)重影響水生動植物的生長生長,破壞土壤破壞土壤,植被植被,森林森林 腐蝕金屬腐蝕金屬,油漆油漆,皮皮革革,紡織品及建筑材料等紡織品及建筑材料等,滲入地下滲入地下,可能引起地下可能引起地下水酸化水酸化.A. B. C. D.D3 3、19981998年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高，產(chǎn)生了顯著的年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高，產(chǎn)生了顯著的“厄爾尼諾厄爾尼諾”現(xiàn)象干旱和暴雨災(zāi)難，危害了許多地現(xiàn)象干旱和暴雨災(zāi)難，危害了許多地區(qū)。為了防止氣候變暖的進(jìn)一步惡化，聯(lián)合