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燃烧热、能源学习目标:1.理解燃烧热的概念;2.掌握燃烧热化学方程式的书写;3.了解能源的分类和利用。自学指导(一)认真看课本P7的内容,3分钟1.理解燃烧热的含义2.燃烧热是以_____mol可燃物为基准的。3.完全燃烧生成稳定的氧化物是指:C_____H_____S_____4.CH4的燃烧热为△H=-890.3KJ/mol,表示在25℃、101Kp时_____CH4完全燃烧生成____和_____时放出的热量为____5.如何计算可燃物燃烧放出的热量?Q放=_____________【思考】燃烧热△H与反应热△H(或焓变)有何关系?①反应热范围广,包括中和热、燃烧热、溶解热等,燃烧热只是反应热的一种形式;②焓变有吸热与放热之分,而燃烧只能放热,其△H0。中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热,△H=-57.3kJ/mol。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/mol3、注:①研究条件:25℃,101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。③可燃物的物质的量:1mol。C→CO2(g)S→SO2(g)H→H2O(l)④燃烧热ΔH0,单位kJ/mol,同一物质的燃烧热与其物质的量无关,均相同;不同物质的燃烧热不同。⑤可燃物质燃烧放出的热量=n(可燃物)×(∣ΔH∣)⑥文字叙述燃烧热时,用“正值”,如甲烷的燃烧热为890kJ/mol;而用ΔH表示燃烧热时用“负值”,如甲烷的燃烧热ΔH=-890kJ/mol。二、“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”书写的不同点:如25℃,101kPa时,1molCH4完全燃烧放出890.31kJ的热量,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31kJ/mol书写“燃烧热的热化学方程式”时可燃物必须为1mol,而“燃烧的热化学方程式”不强调可燃物的物质的量,可为任意值。例1、已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。ΔH=-285.8kJ/mol例2、下列各组物质的燃烧热相等的是:()A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳D.淀粉和纤维素B例3、写出下列物质燃烧热的热化学方程式:(1)CH4(g)的燃烧热为890.31KJ/mol(2)H2(g)的燃烧热为285.8KJ/mol燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化ΔH不同点反应物的量生成物的量反应热的含义放热反应ΔH0,单位kJ/mol1mol可燃物不限不限H2O1mol1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol三、燃烧热的计算及应用例1、在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000LCH4(标准状况)完全燃烧后所产生的热量为多少?CH4的燃烧热为890.3kJ/mol;标况下1000LCH4物质的量则44.6molCH4完全燃烧放出的热量=44.6mol×890.3kJ/mol=3.97×104kJ例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:C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2800kJ/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100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。【解】根据题意葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。100g葡萄糖的物质的量n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/(180g·mol-1)=0.556mol则0.556molC6H12O6完全燃烧放出的热量Q=0.556mol×2800kJ/mol=1560kJ一些物质的燃烧热名称化学式△H/(kJ·mol-1)石墨C(s)-393.5金刚石C(s)-395.0一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-890.3甲醇CH3OH(l)-726.5⑴由表分析,是一种比较理想的燃料。⑵你认为应根据什么标准来选择燃料?可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。四、研究燃烧热的意义通过研究燃烧热,可以帮助我们更合理地选择和利用能源。CH4五、能源1、定义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、分类分类依据种类举例转换过程使用历史性质一次能源二次能源常规能源新能源可再生能源不可再生能源太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等化石燃料太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等太阳能、风能、氢能、生物质能等化石燃料、核能调节和优化能源结构,降低燃煤在能源结构中的比率,太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能是最有希望的新能源。这些新能源的特点是资源丰富,有些为可再生能源,并且在使用时对环境几乎没有污染。3、能源问题4、解决能源危机的方法:目前使用最多的能源是化石燃料,属不可再生能源,能源利用率极低,能源危机日趋严重,并且带来环境问题。(1)提高能源的利用率(2)开发新能源科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率。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,特别是释放能量大利用氢燃烧时放出的热量作为能源氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的倍反应产物是水,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。地球接收的太阳能(一年)74万亿吨煤燃烧特点:极为丰富,又是清洁的、可再生的能源挥发成分含量高,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、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。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: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]DAB4.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.①②④⑦B.①②③⑤C.③④⑤⑥D.①②③⑤⑥D5.下列热化学方程式中的ΔH能表示物质燃烧热的是()A.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-56kJ/molB.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/molC.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molD.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-183kJ/molB6.25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH=-393.5kJ/molB.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=+571.6kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ/molD.12C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1400kJ/molD
本文标题:燃烧热能源.
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