燃料燃燒釋放熱量

1、第1頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2第第2課時燃料燃燒釋放的熱量課時燃料燃燒釋放的熱量第2頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2課標(biāo)定位：課標(biāo)定位：認(rèn)識提高燃料的燃燒效率的重要性。認(rèn)識提高燃料的燃燒效率的重要性。第3頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2第4頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2填一填填一填知識清單知識清單1當(dāng)今社會的主要能源當(dāng)今社會的主要能源當(dāng)今社會的主要能源是當(dāng)今社會的主要能源是_等化石燃料，利用它們等化石燃料，利用它們?nèi)紵紵鵢的熱量，為人們的生活和生產(chǎn)提供了重要基礎(chǔ)。的熱量，為人們的生活和生產(chǎn)提供了重要基礎(chǔ)。2熱值熱值(1)概念：指在一定條件下單位質(zhì)量

2、的物質(zhì)概念：指在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)_所放出的熱所放出的熱量。量。(2)在天然氣、石油、煤炭、氫氣、甲醇五種燃料中，熱值最大在天然氣、石油、煤炭、氫氣、甲醇五種燃料中，熱值最大的是的是_。第5頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修23燃料燃燒過程放出的熱量燃料燃燒過程放出的熱量燃料燃燒放出熱量的多少，等于形成生成物分子的化學(xué)鍵燃料燃燒放出熱量的多少，等于形成生成物分子的化學(xué)鍵_的總能量與燃燒時斷裂反應(yīng)物分子的化學(xué)鍵的總能量與燃燒時斷裂反應(yīng)物分子的化學(xué)鍵_的總能量之的總能量之差。差。已知拆開已知拆開1 mol H2中的化學(xué)鍵需要消耗中的化學(xué)鍵需要消耗436 kJ能量，拆開能量，拆開1 mol

3、 O2中的化學(xué)鍵需要消耗中的化學(xué)鍵需要消耗496 kJ能量，形成水分子中能量，形成水分子中1 molHO鍵能夠釋鍵能夠釋放放463 kJ能量。則反應(yīng)：能量。則反應(yīng)：2H2(g)O2(g)=2H2O的能量是放熱的能量是放熱_kJ。4提高燃料的使用效率提高燃料的使用效率(1)燃料的利用還存在亟待解決的問題有：燃料的利用還存在亟待解決的問題有：煤和石油燃燒時，常發(fā)生不完全燃燒，排放出煤和石油燃燒時，常發(fā)生不完全燃燒，排放出_。有些煤中灰分含量大，水分多，有些煤中灰分含量大，水分多，_較低。較低。 某些化石燃料燃燒排出的廢氣中含有某些化石燃料燃燒排出的廢氣中含有_，直，直接排放到大氣中會污染空氣并形成

4、接排放到大氣中會污染空氣并形成_。第6頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2(2)為解決燃料燃燒中存在的問題需要研究的課題有：為解決燃料燃燒中存在的問題需要研究的課題有：化石燃料完全燃燒的化石燃料完全燃燒的_和減少燃料燃燒產(chǎn)生的和減少燃料燃燒產(chǎn)生的_，提高燃料利用率的，提高燃料利用率的_。防止燃料燃燒造成的防止燃料燃燒造成的_。通過化學(xué)方法把石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化為通過化學(xué)方法把石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化為_。開發(fā)開發(fā)_、_、_等潔凈、高效的新能源。等潔凈、高效的新能源。自我校對自我校對1.煤、石油、天然氣放出煤、石油、天然氣放出2.(1)完全燃燒完全燃燒(2)氫氫氣氣3.放出吸收放出吸收484

5、4.(1)大量煙塵和一氧化碳?xì)怏w熱效率大量煙塵和一氧化碳?xì)怏w熱效率二氧化硫和氮氧化物酸雨二氧化硫和氮氧化物酸雨(2)條件熱量損耗的技術(shù)措施條件熱量損耗的技術(shù)措施環(huán)境污染潔凈燃料氫能核能太陽能環(huán)境污染潔凈燃料氫能核能太陽能第7頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2做一做做一做自我測評自我測評1下列燃料不屬于化石燃料的是下列燃料不屬于化石燃料的是()A煤煤B石油石油C天然氣天然氣 D水煤氣水煤氣解析：解析：煤、石油、天然氣是重要的化石燃料，化石燃料是不可煤、石油、天然氣是重要的化石燃料，化石燃料是不可再生的。再生的。答案：答案：D第8頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修22下列說法不正確的是下

6、列說法不正確的是()A化石燃料是可再生的，在地球上的蘊藏量是無限的化石燃料是可再生的，在地球上的蘊藏量是無限的B化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害等有害氣體氣體C直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好D將煤處理后變?yōu)闅怏w燃料的目的是提高煤的價格將煤處理后變?yōu)闅怏w燃料的目的是提高煤的價格解析：解析：A項錯誤，化石燃料的蘊藏量是有限的，不可再生；項錯誤，化石燃料的蘊藏量是有限的，不可再生；B項項正確，化石燃料中含有許多雜質(zhì)，燃燒時能產(chǎn)生有害氣體；正確，化石燃料中含有許多雜質(zhì)，燃燒時能產(chǎn)生有害氣

7、體；C項正確，項正確，煤直接燃燒時，反應(yīng)不充分，且產(chǎn)生污染性氣體；煤直接燃燒時，反應(yīng)不充分，且產(chǎn)生污染性氣體；D項錯誤，目的是提項錯誤，目的是提高煤的利用率，減輕污染。高煤的利用率，減輕污染。答案：答案：AD第9頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2第10頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2核心解讀核心解讀一燃料燃燒會釋放出熱量的原因一燃料燃燒會釋放出熱量的原因燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物(通常是水、二氧化碳、氮氣等通常是水、二氧化碳、氮氣等)的能量比燃料和氧氣的能量比燃料和氧氣的能量低，根據(jù)能量守恒，多余的能量就以熱的形式釋放出來。的能量低，根據(jù)能量守恒，多余的能量就以熱的形式釋放出來。二燃料燃燒

8、過程放出熱量的定量計算二燃料燃燒過程放出熱量的定量計算一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的熱量等于一定物質(zhì)的量的生一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的熱量等于一定物質(zhì)的量的生成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物(可燃物可燃物與氧氣或其他助燃劑與氧氣或其他助燃劑)化學(xué)鍵斷裂時所消耗的總能量，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷化學(xué)鍵斷裂時所消耗的總能量，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂時所消耗的總能量越少，生成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量越多，裂時所消耗的總能量越少，生成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量越多，燃料放出的熱量越多。燃料放出的熱量越多。第11頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高

9、中化學(xué)必修必修2三熱值三熱值質(zhì)量相同、組成不同的燃料，完全燃燒后放出的熱量不相等。質(zhì)量相同、組成不同的燃料，完全燃燒后放出的熱量不相等。人們常用熱值來衡量燃料燃燒放出熱量的大小。人們常用熱值來衡量燃料燃燒放出熱量的大小。熱值指在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量。熱值指在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量。單位質(zhì)量一般指單位質(zhì)量一般指1 g，物質(zhì)完全燃燒是指物質(zhì)中含有的氮元素轉(zhuǎn)化為，物質(zhì)完全燃燒是指物質(zhì)中含有的氮元素轉(zhuǎn)化為N2(g)，氫元素轉(zhuǎn)化為，氫元素轉(zhuǎn)化為H2O(l)，碳元素轉(zhuǎn)化為，碳元素轉(zhuǎn)化為CO2(g)。熱值的單位為。熱值的單位為kJg1。第12頁蘇教版蘇教版高中化

10、學(xué)高中化學(xué)必修必修2題型研析題型研析知識點一判斷能量轉(zhuǎn)化的方式知識點一判斷能量轉(zhuǎn)化的方式【例例1】 有專家指出，如果能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能使燃燒產(chǎn)物如有專家指出，如果能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽能使燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等重新組合，不僅可以消除對大氣的污染，還可以節(jié)約等重新組合，不僅可以消除對大氣的污染，還可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為()A化學(xué)能化學(xué)能B熱能熱能C生物能生物能 D電能電能第13頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2解析：解析：關(guān)鍵信息是關(guān)鍵信息是CO2、H2O、N2利用太陽能使它們重新組利用太

11、陽能使它們重新組合，根據(jù)上圖可知組合生成可燃物，而可燃物燃燒后轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物并放出合，根據(jù)上圖可知組合生成可燃物，而可燃物燃燒后轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物并放出熱量，產(chǎn)物又結(jié)合太陽能轉(zhuǎn)化為燃料，如此循環(huán)可知太陽能最終轉(zhuǎn)化為熱量，產(chǎn)物又結(jié)合太陽能轉(zhuǎn)化為燃料，如此循環(huán)可知太陽能最終轉(zhuǎn)化為熱能。熱能。答案：答案：B點撥：點撥：理解圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系便可順利解題。理解圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系便可順利解題。第14頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2知識點二化石燃料的燃燒知識點二化石燃料的燃燒【例例2】 我國鍋爐燃煤采用沸騰爐逐漸增多，采用沸騰爐的好我國鍋爐燃煤采用沸騰爐逐漸增多，采用沸騰爐的好處在于處在于()A增大煤炭燃燒時的燃燒熱

12、并形成清潔能源增大煤炭燃燒時的燃燒熱并形成清潔能源B減少爐中雜質(zhì)氣體減少爐中雜質(zhì)氣體(如如SO2等等)的形成的形成C提高煤炭的熱效率并減少提高煤炭的熱效率并減少CO的排放的排放D使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率解析：解析：由于大塊的固體燃料與空氣的接觸面有限，燃燒往往不由于大塊的固體燃料與空氣的接觸面有限，燃燒往往不夠充分，采用沸騰爐是將固體燃料粉碎，以增大燃料與空氣的接觸面，夠充分，采用沸騰爐是將固體燃料粉碎，以增大燃料與空氣的接觸面，提高燃燒效率，同時又能防止煤炭不充分燃燒產(chǎn)生提高燃燒效率，同時又能防止煤炭不充分燃燒產(chǎn)生CO污染大氣。答案污染大氣

13、。答案為為C、D。答案：答案：CD第15頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2點撥：點撥：煤中所含的硫在燃燒時會生成煤中所含的硫在燃燒時會生成SO2，沸騰爐并不能減少，沸騰爐并不能減少SO2的排放。目前一般采用在煤中混合適量的的排放。目前一般采用在煤中混合適量的CaO，以減少，以減少SO2的排的排放。放。第16頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2回答下列問題：回答下列問題：(1)寫出寫出SiCl4的結(jié)構(gòu)式：的結(jié)構(gòu)式：_。(2)計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱計算該反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)為多少？為多少？化學(xué)鍵化學(xué)鍵SiOSiClHHHClSiSiSiC鍵能鍵能/kJmol146036043643117634

14、7第17頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2解析：解析：(1)Si原子最外層有原子最外層有4個電子，與個電子，與4個個Cl原子形成原子形成4個個SiCl鍵，其結(jié)構(gòu)式為：鍵，其結(jié)構(gòu)式為：(2)1 mol Si價電子為價電子為4 mol,1 mol SiSi鍵含鍵含2 mol價電子，所以價電子，所以1 mol硅晶體中含硅晶體中含2 mol SiSi鍵。鍵。斷鍵吸收的總能量為：斷鍵吸收的總能量為：4 mol360kJmol12 mol436 kJmol12 312 kJ，成鍵放出的總能量為，成鍵放出的總能量為2 mol176 kJmol14 mol431 kJmol12 076 kJ，故反應(yīng)過程

15、中吸收能量為：，故反應(yīng)過程中吸收能量為：2 312 kJ2 076kJ236 kJ。即。即H236 kJmol1。第18頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2點撥：點撥：斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量，即反應(yīng)物總斷鍵吸收的總能量大于成鍵放出的總能量，即反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)過程吸收能量；反之，反應(yīng)過程放出能能量小于生成物總能量，反應(yīng)過程吸收能量；反之，反應(yīng)過程放出能量。量。第19頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2隨堂反饋隨堂反饋1已知已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ，且氧，且氧氣中氣中1 mol OO鍵完全斷裂時吸

16、收熱量鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ，水蒸氣中，水蒸氣中1 mol HO鍵鍵形成時放出熱量形成時放出熱量463 kJ，則氫氣中，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時吸收熱量為鍵斷裂時吸收熱量為()A920 kJB557 kJC436 kJ D188 kJ解析：解析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式2H2O2=2H2O,2 mol H2完全燃完全燃燒放出熱量燒放出熱量121 kJ4484 kJ。設(shè)。設(shè)1 mol HH斷裂時吸收的熱量為斷裂時吸收的熱量為x，463 kJ4496 kJ2x484 kJ得得x436 kJ答案：答案：C第20頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2第21頁蘇教版蘇教版

17、高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修2解析：解析：0.5 mol CH4完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和H2O(l)時，放出時，放出445 kJ熱量，即熱量，即1 mol CH4完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和H2O(l)放出放出890 kJ熱量。結(jié)合熱熱量。結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則可得化學(xué)方程式的書寫規(guī)則可得C項正確。項正確。答案：答案：C第22頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修23下列措施可以提高燃料燃燒效果的是下列措施可以提高燃料燃燒效果的是()固體燃料粉碎液體燃料霧化煤經(jīng)氣化處理通入固體燃料粉碎液體燃料霧化煤經(jīng)氣化處理通入足量的空氣足量的空氣A BC D全部全部解析：解析：粉碎、霧化、氣

18、化的主要目的都是增大接觸面積，從而粉碎、霧化、氣化的主要目的都是增大接觸面積，從而提高燃燒效果。提高燃燒效果。答案：答案：D第23頁蘇教版蘇教版高中化學(xué)高中化學(xué)必修必修24化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新建形成的過程。共價鍵的鍵能化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新建形成的過程。共價鍵的鍵能是兩種原子間形成是兩種原子間形成1 mol共價鍵共價鍵(或其逆過程或其逆過程)時釋放時釋放(或吸收或吸收)的能量。已的能量。已知知HH鍵的鍵能為鍵的鍵能為436 kJmol1，ClCl鍵的鍵能為鍵的鍵能為243 kJmol1，HCl鍵的鍵能為鍵的鍵能為431 kJmol1，則，則H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱(H)等于等于()A183 kJmol1 B183 kJmol1C852 kJmol1 D8