化学选修4第一章第二节燃烧热能源两课时.ppt

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1、、完成于作业本上，、完成于作业本上，要抄题目要抄题目，周日晚上交，周日晚上交（1 1）2.0gC2.0gC2 2H H2 2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和COCO2 2气体放出的热气体放出的热量为量为99.6kJ99.6kJ。请写出。请写出C C2 2H H2 2燃烧热的热化学方程式。燃烧热的热化学方程式。（2 2）已知：已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和

2、丙烷的体积比为多少？氢气和丙烷的体积比为多少？按计算题格式做。鼓励按计算题格式做。鼓励多思考不同的解题方法。多思考不同的解题方法。、完成复印资料上相关的习题，下周一讲评。、完成复印资料上相关的习题，下周一讲评。结合图形解题结合图形解题 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-Q2 S(g)+O2(g)=SO2(g)H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-Q2一、中和热一、中和热 1.定义：定义：在在稀稀溶液中，溶液中，强酸强酸和和强碱强碱发生中和反发生中和反应生成应生成1molH2O(l),这时的这时的反应热反应热叫做中和热

3、。叫做中和热。2.单位单位:kJ/mol3.注意注意 必须是必须是稀稀溶液溶液,如浓硫酸稀释或如浓硫酸稀释或NaOH固体固体溶解时放热；溶解时放热；强酸和强碱反应强酸和强碱反应（弱酸弱碱的电离需要吸热）（弱酸弱碱的电离需要吸热）标准标准:生成生成1molH2O(l)放出的热量放出的热量.H(aq)+OH(aq)=H2O(l)H=57.3kJ/mol 实践活动实践活动 二、中和反应二、中和反应 反应热的测定反应热的测定、实验目的、实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热测定强酸与强碱反应的反应热、实验用品、实验用品 大烧杯（大烧杯（500 500 mLmL）、小）、小烧杯（烧杯（100 100 mL

4、mL）、温度计、）、温度计、量筒（量筒（50 50 mLmL）两个、泡沫）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOHNaOH溶液溶液中和热的测定中和热的测定泡沫塑料板泡沫塑料板或硬纸板或硬纸板实验中实验要测哪些数据？怎样处理？实验中实验要测哪些数据？怎样处理？怎样计算本实验的中和热怎样计算本实验的中和热、实验原理实验原理:Q=Q=c cmtt Q:Q:中和反应放出的热量中和反应放出的热量 m:

5、m:反应混合液的质量反应混合液的质量 c:c:混合液的比热容，常用混合液的比热容，常用4.18J/(g4.18J/(g)t:t:反应前后的温度差反应前后的温度差H=Q/n（H2O）=cmt/n（H2O）、实验步骤：、实验步骤：P4-5并回答问题并回答问题1.1.大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？2.2.测定酸的温度后，温度计上的酸为何要用水冲洗干测定酸的温度后，温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？净？冲洗后的溶液能否倒入小

6、烧杯？为什么？可使盖板把杯口尽量盖严，减少热量损失；可使盖板把杯口尽量盖严，减少热量损失；为了达到保温隔为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。热、减少实验过程中热量损失的目的。可换用隔热、密封性能可换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）。更好的装置（如保温杯）。该温度计还要用来测碱液温度，若不冲洗，温度计上的酸会和该温度计还要用来测碱液温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应使热量散失，且会使碱液的温度测量偏高，故要碱发生中和反应使热量散失，且会使碱液的温度测量偏高，故要冲洗干净；冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总

7、溶液的质量增加，而导致实验结果误差。液的质量增加，而导致实验结果误差。讨论下列问题讨论下列问题 1.本实验中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否有所变化？为什么？醋酸，所测结果是否有所变化？为什么？1.会有所变化。会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸电离时要吸热热，故将使测得结果偏小。，故将使测得结果偏小。2.否。否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关数值与反应物的量的多少无

8、关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测溶液，所测中和热中和热的数值是否约为本实的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？议一议你所测得的数据是否为议一议你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若，若不是，分析产生误差的原因。不是，分析产生误差的原因。1.

9、1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 50 mLmL的酸、的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于碱进行计算，若实际量取时，多于50 50 mLmL或小于或小于50 50 mLmL都会造成误差）都会造成误差）2.2.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。3.3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.4.温度计的读数有误。温度计的读数有误。5.5.隔热装置不到位，使实验过程中热量损失导致误差。隔热装置不到位，使实验过程中热量损失导致误差。6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温测了酸后

10、的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。度，致使热量损失而引起误差。第一章第二节第一章第二节燃烧热、能源燃烧热、能源第课时第课时中和热、燃烧热中和热、燃烧热反应热可分为多种，反应热可分为多种，如中和热，燃烧热，溶解热等。如中和热，燃烧热，溶解热等。什么是反应热？化学反应过程中化学反应过程中放出或吸收的热量放出或吸收的热量（或转换成相（或转换成相应的热量）应的热量）叫做化学反应的叫做化学反应的反应热反应热。思思考考与与交交流流*什么是燃烧？什么是燃烧？燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈的氧化还原反应，同时伴有发光和烈的氧化还原反应，同时伴有发光和放

11、热的现象。放热的现象。所有的燃烧反应都是放热反应所有的燃烧反应都是放热反应 一、燃烧热一、燃烧热一、一、燃烧热燃烧热 实验测得实验测得2525 C C，101kPa101kPa时时1mol1molH H2 2完全完全燃烧放燃烧放出出285.8 kJ285.8 kJ的的热量，这就是热量，这就是H H2 2的燃烧热。的燃烧热。实验测得实验测得25C，101kPa时时1molC完全完全燃烧，生成燃烧，生成CO2气体气体，放出，放出393.5 kJ的热量，这就是的热量，这就是C的燃烧热。的燃烧热。思考：什么叫燃烧热？思考：什么叫燃烧热？C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)

12、H=(g)H=393.5 kJ393.5 kJmolmolH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)H=O(l)H=285.8 kJ285.8 kJmolmol一、燃烧热一、燃烧热1.1.燃烧热的燃烧热的概念概念:在在2525、101kPa101kPa时时,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定的氧化物稳定的氧化物时所放出的热量。时所放出的热量。注意：注意：可燃物以可燃物以1mol1mol为标准进行测量为标准进行测量 在在2525、101kPa101kPa，完全燃烧生成稳定的氧化物，完全燃烧生成稳定的氧化物 如如:CC0:CC02 2

13、，H H2 2HH2 20(0(l l)，SS0SS02 2等等 燃烧热通常由实验测得燃烧热通常由实验测得,也也用用H H表示，单位表示，单位kJ/molkJ/mol 系数常出现用分数表示系数常出现用分数表示研究的条件研究的条件限定燃料的物质的量。限定燃料的物质的量。书写热化学方程式以书写热化学方程式以1mol为标准为标准生成物不能继续燃烧生成物不能继续燃烧 CCO2(g)SSO2(g)H H2O(l)单位单位:kJ/mol 已知已知:2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)H=11036kJ/mol请问请问:C8H18的燃烧热为多少的燃烧热为多少?H=5518k

14、J/mol2.2.表示的意义：表示的意义：如如:CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3KJ/mol.含义含义:在在25、101KPa时时,1molCH4完全燃烧完全燃烧时时,放出放出890.3KJ的热量的热量.3.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写：应应以以1mol1mol物质的标准物质的标准来配平其余物质来配平其余物质的化学计量数的化学计量数(常出现分数常出现分数)例：语言表述例：语言表述CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3 kJ/mol 符号表示符号表示H=-890.3 kJ/mol对比下列燃烧热的表达方法，从中你可获对比下列燃烧热的表达方法，从中你可获得哪些

15、提示？得哪些提示？燃烧热的文字表达使用燃烧热的文字表达使用“正值正值”,但用但用H H表示时必须注明符号。表示时必须注明符号。4、燃烧热的表达方式例：语言表述例：语言表述H2的燃烧热为的燃烧热为285.8 kJ/mol符号表示符号表示H=-285.8 kJ/mol例下列各项中例下列各项中H能表示燃烧热的热化学方程能表示燃烧热的热化学方程式是式是A 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=56 kJ/molB CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890 kJ/molC 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molD H2(g)+Cl2(g)

16、=2HCl(l)H=-183 kJ/mol书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“四看四看”：一看一看可燃物的化学计量数是否为可燃物的化学计量数是否为1。二看二看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g)。三看三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l)。四看四看H是否为是否为“”及单位是否正确。及单位是否正确。燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是而燃烧热规定是1 mol的纯

17、物质；的纯物质；研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳稳定的氧化物。定的氧化物。燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？【思考交流思考交流】.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量的计算一定量可燃物完全燃烧时放出的热量的计算Q Q放放=n=n(可燃物可燃物)|H|H(燃烧热燃烧热)|例：已知例：已知CH4的燃烧热为的燃烧热为890.3kJmol，试求，试求1000L CH4（标准状况）完全燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）完全燃烧后所产生的热量为多少？解：解：1000L CH1

18、000L CH4 4（标准状况）的物质的量为：（标准状况）的物质的量为：1molCH1molCH4 4完全燃烧放出完全燃烧放出890.3kJ890.3kJ的热量，的热量，44.6 molCH44.6 molCH4 4完全燃烧放出的热量为：完全燃烧放出的热量为：44.6 mol44.6 mol890.3kJ890.3kJmolmol3.973.9710104 4kJkJ答。二、燃烧热与中和热的区别与联系二、燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化HH不不同同点点反应物的量反应物的量 生成物的量生成物的量反应热反应热的含义的含义 放热反应放热反应H0,H0,

19、单位单位 kJ/molkJ/mol1mol1mol可燃物可燃物不限量不限量不限量不限量H H2 2O 1molO 1mol1mol1mol反应物完全燃烧反应物完全燃烧时放出的热量时放出的热量;不同的不同的物质燃烧热不同物质燃烧热不同酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时时放出的热量放出的热量,强酸强碱间强酸强碱间的中和反应中和热大致的中和反应中和热大致相同相同,均约为均约为57.3kJ/mol57.3kJ/mol课后作业、完成于作业本上，、完成于作业本上，要抄题目要抄题目，周日晚上交，周日晚上交（1 1）2.0gC2.0gC2 2H H2 2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成

20、液态水和COCO2 2气体放出的热气体放出的热量为量为99.6KJ99.6KJ。请写出。请写出C C2 2H H2 2燃烧热的热化学方程式。燃烧热的热化学方程式。（2 2）已知：已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则，则氢气和丙烷的体积比为多少？氢气和丙烷的体积比为多少？按计算题格式做。鼓励按计算题格式做。鼓励多思考不同的解题方法。多思考不同的解题方法。、完成复印资料上相关的习题

21、，下周一讲评。、完成复印资料上相关的习题，下周一讲评。在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则则氢气和丙烷的体积比为多少？按计算题格式做。氢气和丙烷的体积比为多少？按计算题格式做。解解：设：设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为答：氢气和丙烷的体积比为 3：1

22、x+y=5 (571.6/2)(x)+2220y=3847 V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:1 x=3.75 moly=1.25 mol一一些些物物质质的的燃燃烧烧热热名称名称化学式化学式H/H/（kJkJmolmol-1-1）石墨石墨C(s)C(s)-393.5-393.5金刚石金刚石C(s)C(s)-395.0-395.0一氧化碳一氧化碳CO(g)CO(g)-283.0-283.0甲烷甲烷CHCH4 4(g)(g)-890.3-890.3甲醇甲醇CHCH3 3OH(l)OH(l)-726.5-726.5由表分析，由表分析，是一种比较理想的燃料

23、。是一种比较理想的燃料。你认为应根据什么标准来选择燃料？你认为应根据什么标准来选择燃料？试简述理想燃料应具备哪些优点？试简述理想燃料应具备哪些优点？可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、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、研究燃烧热的意义四、研究燃烧热的意义燃烧热在能源选择方面的应用燃烧热在能源选择方面的应用现以氢气或现以氢气或CO为燃料来提供热能，从热能为燃料来提供热能，从热能角度考虑（燃烧较小的量，但能释放更多角度考虑（燃烧较小的量，但能释放更多的热量），你认为应该选哪个？的热量），你认为应该选哪个

24、？它作为能源的优缺点？它作为能源的优缺点？已知：已知：H2的燃烧热为的燃烧热为285.8 kJ/mol已知：已知：CO的燃烧热为的燃烧热为283.0 kJ/mol二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然资源能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。等。分类：分类：1、按开发与利用状况分、按开发与利用状况分 常规能源：常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被现在已被我们普遍使用的能源被称为常规能源。称为常规能源。如：煤、石油、天然气、水能等。如：煤、石油、天然气、水能等。新

25、能源：新能源：近几十年才开始被利用或正在研究近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被称为新能源。使用的能源被称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、生物质能、海洋能、地热能、地热能、波浪能、潮汐能等。波浪能、潮汐能等。在讨论能源问题时，主要指的是在讨论能源问题时，主要指的是常规能源常规能源生物质能 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植

26、物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。2、按属性分、按属性分可再生能源：可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。海洋能等。不可再生能源：不可再生能源：经过千百万年形成的、短期经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。内无法恢复的能源，称之为不可再生能源

27、。如：煤炭、石油、天然气等。如：煤炭、石油、天然气等。3、按转换传递过程分、按转换传递过程分 一级能源：一级能源：自然界中以现成形式提供的能源。自然界中以现成形式提供的能源。如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。二级能源，二级能源，需依靠其它能源的能量间接制取的能源。需依靠其它能源的能量间接制取的能源。如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等。煤油、柴油、液化石油气、沼气能等。绿色能源绿色能源是可再生能源是可再生能源,这些能源消耗这些能源消耗之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。地热能、氢能等。绿色能源绿色能源例2 课本P14第2题（已知热量和燃烧热，求n）已知：已知：H2的燃烧热为的燃烧热为285.8 kJ/mol例3 课本P14第3、4题（已知热量和质量，求燃烧热）1、983.75kJ2、3.5mol3、S的燃烧热为296 kJ/mol4、CH4的燃烧热为889.6 kJ/mol