高中化學第一章 第二節(jié) 中和熱 燃燒熱 能源課件 新教材人教版選修4

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1、第一章 化學反應與能量邵東一中邵東一中 高二化學備課組高二化學備課組20222022 年年 2 2 月月 1 21 2 日 星 期 六日 星 期 六中和熱 燃燒熱 能源一、燃燒熱例2：實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒放出393.5 kJ的熱量，這就是H2的燃燒熱。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol例1：實驗測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5 kJ的熱量，這就是C的燃燒熱。 C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol一、燃燒熱一、燃燒熱1.1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 在在2525、101kPa101k

2、Pa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)定的氧化物定的氧化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度和壓強? ? 生成物不能生成物不能繼續(xù)燃燒繼續(xù)燃燒C - COC - CO2 2 （g g）S SOS SO2 2 （g g）H HH 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C C8 8H H1818的燃燒熱是多少的燃燒熱是多少? ? C C8 8H H1818燃燒時放出了多少熱燃燒時放出了多少熱? ? 一、燃燒熱一、燃燒熱1.1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 在在2525、

3、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)定穩(wěn)定的氧化物的氧化物時所時所放出放出的的熱量熱量。PS：、在、在101kPa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:CC02，HH20(l)，SS02等等、燃燒熱通常由實驗測得、燃燒熱通常由實驗測得、可燃物以、可燃物以1mol為標準進行測量為標準進行測量、系數(shù)常用分數(shù)表示、系數(shù)常用分數(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.含義含義: : 在在101KPa101KPa時時, 1molCH,

4、 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方程式的書寫：表示燃燒熱的熱化學方程式的書寫： 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CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） H=890.31KJ/mol【例【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（標準狀況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？【解】根據(jù)題意，在【解】根據(jù)題意，在 101 kPa101 kPa時

5、，時，1mol CH1mol CH4 4 完全燃燒的完全燃燒的熱化學方程式為：熱化學方程式為：CHCH4 4(g(g) )2O2O2 2(g)=(g)= COCO2 2(g(g) ) 2H2H2 2O(lO(l) ) H=H=890 kJ890 kJmolmol 即即CHCH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為 890 kJ890 kJmolmol。 1000 L CH1000 L CH4 4 ( (標準狀況標準狀況) )的物質(zhì)的量為：的物質(zhì)的量為： n(CHn(CH4 4)=V(CH)=V(CH4 4)/Vm=1000L/22.4L)/Vm=1000L/22.4Lmolmol-1-1 = 44.6mo

6、l = 44.6mol 1mol CH 1mol CH4 4 完全燃燒放出完全燃燒放出890kJ890kJ的熱量，的熱量，44.6 molCH44.6 molCH4 4 完全燃燒放出的熱量為：完全燃燒放出的熱量為：44.6 mol44.6 mol890 kJ890 kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ 答：答：CHCH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為 890 kJ890 kJmolmol，1000 L CH1000 L CH4 4( (標標準狀況準狀況) )完全燃燒產(chǎn)生的熱量為完全燃燒產(chǎn)生的熱量為 3.973.9710104 4kJkJ。【例2】葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。

7、葡萄糖燃燒的熱化學方程式為：C6H12O6(S)6O2(G)6CO2(G)6H2O(L)H=2800KJMOL葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100G葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。 解:根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。100 g葡萄糖的物質(zhì)的量為： n(C6H12O6)= m(C6H12O6 )/M(C6H12O6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol1mol C6H12O6完全燃燒放出2800 kJ的熱量，0.556 mol C6H12O6完全燃燒放出的熱量為：0.556 mol2800 kJmol=1560 kJ答

8、：100g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1560 kJ的熱量。二、中和熱二、中和熱 1 1、酸和堿的中和反應有熱量放出，可以通過實驗測得中、酸和堿的中和反應有熱量放出，可以通過實驗測得中和反應的反應熱。當和反應的反應熱。當1L1mol1L1molL L的稀鹽酸跟的稀鹽酸跟1L1 mol1L1 molL L的的NaOHNaOH溶液起中和反應時，能放出溶液起中和反應時，能放出57.3kJ57.3kJ的熱量。的熱量。 NaOH(aqNaOH(aq) )HCI(aqHCI(aq) )=NaCl(aq=NaCl(aq) )H H2 2O(lO(l) ) H=H=57.3 kJ57.3 kJmolmol2

9、2、如果用、如果用1L1mol1L1molL L的的 KOHKOH溶液中和溶液中和 1L1mol1L1molL L的的HNOHNO3 3溶溶液，也能放出液，也能放出57.3 kJ57.3 kJ的熱量。的熱量。 KOH(aqKOH(aq) )HNOHNO3 3(aq)=KNO(aq)=KNO3 3(aq(aq) )H H2 2O(l)O(l) H= H=57.3 kJ57.3 kJmol mol 二、中和熱二、中和熱1 1定義：定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應，生在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應，生 成成1mol1mol水時水時的反應熱叫做中和熱。的反應熱叫做中和熱。2. 2. 中和熱的表示：

10、中和熱的表示： H+(aq)+OH-(aqH+(aq)+OH-(aq)=H)=H2 2O (1) O (1) H=-57.3kJH=-57.3kJmolmol3.3.要點要點： 、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 、反應物：、反應物： （強）酸與（強）堿（強）酸與（強）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熱子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應效應 、生成、生成1mol1mol水。水。中和反應的中和反應的實質(zhì)實質(zhì)是是H H+ +和和OHOH- -化合生成化合生成H H2 20 0，若反應過

11、程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應熱也若反應過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應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 ，求下列中和反應中放出的熱量。，求下列中和反應中放出的熱量。（1 1）用）用20gNaOH20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出_ 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，

12、放出配稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出_kJ_kJ的熱量。的熱量。28.728.728.728.7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)系相相同同點點 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化放熱反應放熱反應HHH0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol不不同同點點反應物的量反應物的量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反應熱反應熱的含義的含義 1mol 1mol反應物完全燃反應物完全燃燒時放出的熱量燒時放出的熱量; ;不不同的

13、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, ,強酸強堿間的中和反強酸強堿間的中和反應中和熱大致相同應中和熱大致相同, ,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

14、：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方程式。請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol 不相同不相同, ,因為石墨與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同因為石墨與金剛石的晶體結(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 klg) H= -393.5 kl/mol/molC(C(金剛石金剛石s s）+ O+ O2 2（g g）= CO= CO2 2（g

15、) H= -395.0 klg) H= -395.0 kl/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/

16、2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) = -241.8 kJ/molO(g) = -241.8 kJ/molH H2H2H2 2(g)+O(g)+O2 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.已知熱化學方程式：已知熱化學方程式：則氫氣的燃燒熱為：則氫氣的燃燒熱為：285.8 kJ/mol285.8 kJ/mol則氫氣的燃燒熱則氫氣的燃燒熱H為：為：

17、-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol1 1、能源就是能提供、能源就是能提供 自然資源，包括自然資源，包括 等。等。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)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它的開能源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它的開發(fā)和利用情況，可以用來發(fā)和利用情況，可以用來衡量衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)水平展和科學技術(shù)水平3.3.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 。4.4.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

18、，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、風能、地熱能、海洋風能、地熱能、海洋( (潮汐潮汐) )能能 化石燃料化石燃料 再生再生 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、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能太陽能、氫能、地熱能、海洋（潮汐）能、生物能 資源豐富，可以再生，污染少資源豐富，可以再生，污染少 三、能源討論下列問題：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：

19、屬于二級能源的是：屬于二級能源的是： A A 風能風能 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。閱讀P9科學視野找出并打記：太陽能、氫能、地熱能、風能各自的優(yōu)缺點1 1、選擇燃料的標準是什么、選擇燃料的標準是什么? ? 燃燒熱、燃料的儲量、開采運輸儲燃燒熱、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，存的條件、價格、對

20、生態(tài)環(huán)境的影響，等各方面綜合考慮。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? ?提高煤燃燒效率的提高煤燃燒效率的措施有哪些措施有哪些? ?思考與交流思考與交流3、1998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)象干旱和暴雨災難，危害了許多地現(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)境保護組織于護組織于1998年通過大會要求各國減少工業(yè)排放量的年通過大會要求各國減少工業(yè)排放量的氣體是氣體是( ) A. 二氧化硫二氧化硫 B. 二氧化碳二氧

21、化碳 C. 氮的氧化物氮的氧化物 D. 碳氫化合物碳氫化合物4、我國三峽工程所提供的清潔廉價強勁可再生的、我國三峽工程所提供的清潔廉價強勁可再生的水電，相當于每年燃燒水電，相當于每年燃燒3106t原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能。因此，三峽工程有助于控制的電能。因此，三峽工程有助于控制( ) A. 溫室效應溫室效應 B. 酸雨酸雨 C. 白色污染白色污染 D. 破壞大氣臭氧層破壞大氣臭氧層BA14.下列說法不正確的是下列說法不正確的是( )A. 化石燃料在任何條件下都能充分燃燒化石燃料在任何條件下都能充分燃燒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

22、環(huán)境的CO、SO2等等有害氣體有害氣體C. 直接燃燒煤不如將煤進行深加工后再燃燒的效果好直接燃燒煤不如將煤進行深加工后再燃燒的效果好D. 固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將提高固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率將提高15.為了減少大氣污染，許多城市正大力推廣汽車清潔燃為了減少大氣污染，許多城市正大力推廣汽車清潔燃料。目前使用的清潔燃料主要有兩類，一類是壓縮天然料。目前使用的清潔燃料主要有兩類，一類是壓縮天然氣氣(CNG)，另一類是液化石油氣，另一類是液化石油氣(LPG)。這兩類燃料的。這兩類燃料的主要成分均為主要成分均為 （ ） A碳氫化合物碳氫化合物 B碳水化合物碳水化合物 C氫氣氫氣 D醇類醇類AA作業(yè)： 1、基礎(chǔ)訓練第二節(jié) 燃燒熱 能源 2、創(chuàng)新設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計活頁第二節(jié) 其中創(chuàng)新設(shè)計活頁部分 明天早上交星期五 講解基礎(chǔ)訓練、創(chuàng)新設(shè)計