专题二-第二单元-第二课时--燃料燃烧释放的热量(苏教版)

 人类文明源于用火——古希腊神话中传说地球上的火是勇敢的普罗米修斯从天上偷下来的。自从人类学会了使用火,就结束了茹毛饮血的生活。如今人类一刻也离不开各种能源,并不断地开发出新的能源以满足需求。燃料燃烧的条件是什么?燃料燃烧释放的热量白磷的燃烧氨的燃烧学习目标：掌握热化学方程式的书写。回顾1、下列变化中，属于放热反应的是()A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.氯酸钾受热分解B2、下列变化中，属于吸热反应的是()A.锌与盐酸的反应B.酸碱中和C.氢气在氯气中燃烧D.焦炭与高温水蒸气反应D三、热化学方程式1、定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式2、表示方法：反应热符号:△H，单位:kJ·mol-1当△H0时，为放热反应，用“-”表示。Q0△H0时，为吸热反应，用“+”表示。Q0H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol热化学方程式观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H＝-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H＝-571.6kJ/mol结论：同种物质聚集状态不同，能量不同2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H＝-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H＝-285.8kJ/mol结论：△H的值与化学计量数成正比化学计量数只表示物质的量，可用分数3.书写热化学方程式的注意事项：(1)要注明反应物和生成物的状态（g：气体、l：液体、s：固体、aq：溶液）。(2)△H表示反应热，“-”表示放热，“+”表示吸热，单位一般采用kJ/mol。(3)化学计量数可以是整数，也可以是小数或分数，且只能表示物质的量，不能表示分子个数。H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)△H=-285.8kJ/mol表示：1molH2和0.5molO2反应生成1mol液态水时放出的热量为285.8kJ.(4)化学计量数与△H之间存在正比关系。反应热要与化学计量数一致。2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)△H=-285.8kJ/mol△H=-571.6kJ/mol(5)同种物质在不同的状态下的热效应是不同的：固态→液态→气态吸热吸热2H2(g)+O2(g)====2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol(6)注明反应的温度和压强（不注明的通常指101kPa和25℃）1、在一定的条件下，1molCO气体与1mol水蒸气在催化剂存在下完全反应，生成CO2气体和氢气，放热41kJ。CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=－41kJ·mol-1练一练:写出反应的热化学方程式。2、当1g氨气完全分解为N2和H2时，吸收2.5kJ的热量。2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)△H=+85kJ·mol-13.下列热化学方程式书写正确的是A．2SO2+O2====2SO3△H=－196.6kJ/molB．H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJC．2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△H=－571.6kJ/molD．C(s)+O2(g)===CO2(g)△H=+393.5kJ/molCH2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)；△H1=-184.6kJ·mol-1H2(g)+Cl2(g)==HCl(g)；△H2=-92.3kJ·mol-1相同物质,不同系数的化学反应方程式，反应热与系数成正比。△H1=2△H2前者的反应热是后者的两倍。大小:△H1△H2例1：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H1=-571.6kJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=-483.6kJ·mol-1思考：为什么热量值不同？H2O(g)=H2O(l)，△H=？-44kJ·mol-1△H1△H2例2：提醒：同种物质在不同的状态下的热效应是不同的：固态→液态→气态吸热吸热四、燃料的燃烧１.燃烧：可燃物与氧气发生的发光、发热的剧烈的化学反应。实例：煤、石油、天然气的燃烧。2.燃烧的条件A.与氧气接触B.达到着火点在原始社会，人类过的是茹毛饮血的生活，在发现了火之后，人类以草木为燃料，利用燃烧放出的热量从事各项活动，人类的生活才逐步走向文明。人类社会在使用能源的方面经历了哪些阶段?问题探究一阅读P37表2-4，思考：为什么质量相同的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等？燃料燃烧中释放的能量从何而来？4、燃料燃烧放出的热量大小等于燃烧时形成生成物分子中化学键放出的总能量与断裂反应物分子中化学键吸收的总能量与之差。(P38)3、热值：指在一定条件下单位质量的物质________所放出的热量。完全燃烧单位：kJ/g物质天然气石油煤炭氢气甲醇热值／kＪ·g－１约５６约４８约３３１４３２３练一练:不同的燃料其组成和结构也不同,燃烧后放出的能量也不同。比较几种不同燃料的热值(见表):(1)分析发现氢气是最理想的燃料,理由是______________________________________________________________。(2)液态氢气常用作火箭燃料,它与氢气比较,其热值谁大?提示:氢气热值较高,但同质量液态氢气占的体积小,便于运输。来源丰富;反应后产物为H2O,不会造成环境污染H2的燃烧热值高,即高效;5、燃烧热:在101KPa时，1mol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.(1)通常规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数可出现分数。（2）这里的“稳定的物质”，是指氢元素转化为液态水、碳元素转化为二氧化碳气体等。如：测得101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，这就是C的燃烧热。热化学方程式为：C(s)+O2(g)====CO2(g);△H=－393.5kJ/mol即时突破(2010年高考全国卷Ⅱ)下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25℃，101kPa)：①C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－2878kJ/mol②C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－2658kJ/mol③C4H10(g)＋92O2(g)===4CO(g)＋5H2O(l)ΔH＝－1746kJ/mol④C4H10(g)＋92O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g)ΔH＝－1526kJ/mol由此判断，正丁烷的燃烧热是()A．－2658kJ/molB．－2878kJ/molC．－1746kJ/molD．－1526kJ/molB例题．在101kPa时，完全燃烧1g甲烷气体，生成液态水和二氧化碳气体并能放出55.6kJ的热量，(1)计算CH4的燃烧热,并写出热化学方程式;(2)若完全燃烧5mol甲烷气体，能放出多少热量？答:(1)甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)；△H=－889.6kJ·mol-1(2)完全燃烧5mol甲烷气体放出热量4448kJ。问题解决P35C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.62CO(g)+O2(g)=2CO2△H=－565.2kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=－890.3kJ·mol-1kJ·mol-1完全燃烧相等物质的量的上述物质,放出热量的大小顺序为CH4CCO化石燃料是不可再生的能源，用一些少一些，而随着社会的发展，人类对能源的需求量越来越大，我们应该如何合理利用能源和开发新能源？如何减少化石燃料利用的弊端？①现今用的燃料是什么？主要是什么？②燃料充分燃烧的条件有哪些？③燃料燃烧时，空气不足或大大过量，分别会造成什么后果？④导致酸雨的主要原因之一是什么？⑤怎样高效、清洁地利用煤炭？⑥怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率？拓展视野：提高燃料的使用效率煤中所含硫在燃烧时会生成SO2要有适当过量的空气燃料与空气要有足够大的接触面积将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面积空气不足，燃烧就不完全，浪费资源，产生的大量CO危害人体健康；过量的空气会带走部分热量，同样造成浪费高效清洁利用煤炭的重要途径(1)煤的气化（水煤气或干馏煤气）将焦炭在高温下与水蒸气反应，则得到CO和H2C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)高温(2)煤的液化练习4．1g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ的热量，相应的热化学方程式为()A．C+H2O=CO+H2;ΔH=+10.9kJ·mol-1B．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH=+10.94kJ·mol-1C．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);ΔH=+131.28kJ·mol-1D．1/2C(s)+1/2H2O(g)=1/2CO(g)+1/2H2(g);ΔH=+65.64kJ·mol-1CD作业:1、甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃。(1)甲硅烷中含有的化学键是________,其在固态时属于________晶体。(2)已知室温下1g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6kJ,则其热化学方程式为__________________________。【解析】(1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物,属于共价化合物,其中只含共价键,在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。(2)1molSiH4完全燃烧,生成液态水放出的热量为44.6kJ/g×32g＝1427.2kJ。因此热化学方程式为:SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ/mol。【答案】(1)共价键分子(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ/mol