【高中化学】燃烧热（教学课件） 高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）.pptx

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1、第3讲燃烧热新人教版 化学 选择性必修一第一章化学反应的热效应第一节反应热（从家用燃料到火箭推进剂的选择）理解燃烧热的概念；学会利用燃烧热进行相关的计算；了解家用燃料和火箭推进剂燃料的选择。学习目标【思考与交流】请结合以下数据计算2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的反应热，写出该反应的热化学方程式？HH2H断开1molHH键要吸收436kJ的能量OO2O断开1molOO键要吸收498kJ的能量HOH形成2molHO键要放出431kJ的能量2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-483.6KJ/mol温故知新新课导入 柴草柴草柴草柴草煤煤煤煤液化石油气液化石油气液化石油气液化石油气天

2、然气天然气天然气天然气问题：你会选择哪种家用燃料，选择的依据是什么？家用燃料的发展新课导入以下场景的热能都是由什么物质提供的呢？我们知道物质燃烧都会放出热量，那么是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？天然气汽油火箭推进剂柴草模块一理解燃烧热的概念一、燃烧热：1.概念:101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。研究条件:反应物及其物质的量:反应程度:生成物:燃烧热与物质的多少无关，只与物质的种类有关符号:单位:101kPa指定产物，没有特别说明，一般是在氧气中进行，且产物为稳定氧化物如:CCO2，HH2O(l)，SSO2等。【注意事项】新课讲解纯物质1mol(以燃烧1mo

3、l纯物质为标准来配平)完全燃烧H0kJ/mol思考讨论答：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，而燃烧热规定是1mol的纯物质；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稳定的氧化物。【思考1】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？【思考2】可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？答：不变。燃烧热指1mol可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。新课讲解2 2、燃烧热燃烧热表示的意义表示的意义:【想一想】1、已知CH4的燃烧热为890.31KJ/mol，表示的含义是什么？在101KPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时

4、,放出890.31KJ的热量。【写一写】2、表示甲烷燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31kJ/mol文字描述燃烧热时用“正值”(如甲烷的燃烧热为890.31KJ/mol)而用符号H表示燃烧热时用“负值”(如甲烷的燃烧热H=-890.31KJ/mol)新课讲解例：语言表述CH4的燃烧热为890.3kJ/mol符号表示H=-890.3kJ/mol例：语言表述H2的燃烧热为285.8kJ/mol符号表示H=-285.8kJ/mol【注意事项】中文叙述燃烧热、中和热时可以不带“负号”，但凡用H表示时一定要有“负号”2 2、燃烧热燃烧热表示的意

5、义表示的意义:新课讲解3 3、燃烧热燃烧热的测量的测量:测定原理：将待测物质放在一个充满氧气的密封金属容器（称为氧弹）内，再将此容器置于盛有一定量水的量热计内筒中，通过点火装置使氧弹中物质燃烧，反应放出的热量会使氧弹外面的水温升高。用温度计测量水温的变化，即可计算出此反应放出的热量。课堂练习【例1】分析以下几个热化学方程式，哪个是表示碳的燃烧热()A.C(s)1/2O2(g)=CO(g)H=-110.5kJ/molB.C(s)O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/molD.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H=

6、-241.8kJ/molB课堂练习【变式1】下列说法正确的是（）A1molH2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热B25、101kPa时，1molS和2molS的燃烧热相等C已知S(s)+O2(g)=SO3(g)H=-269.8kJ/mol，则硫生成SO3的反应热为269.8kJ/molD25、101kPa时，碳的燃烧热为-393.5kJ/molB课堂练习（1）1mol甲烷在氧气中完全燃烧释放的能量为890kJ（2）28gCO在氧气中燃烧生成CO2(g)释放的能量为283kJCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=890kJ/mol【变式2】书写表示下列燃料燃烧

7、热的热化学方程式模块二燃烧热的相关计算新课讲解【例2】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(标况)燃烧后所产生的热量为多少？解析：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)；H=890.3kJ/mol即CH4的燃烧热为890.3kJ/mol。1000LCH4(标况)的物质的量为：n(CH4)=44.6mol,44.6molCH4完全燃烧放出的热量为：44.6mol890.3kJ/mol=3.97104kJQ放=归纳归纳 一一定量可燃物完全燃烧时放出的热量定量可燃物完全燃烧时放出的热量n(可燃物

8、)|H|燃烧热中和热相同点能量变化放热反应HH0，单位常用kJ/mol不同点反应物的量1mol不限量生成物的量不限量1molH2O(l)反应热的定义在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量；反应物不同，燃烧热不同在稀溶液中，酸与碱发生中和反应，生成1molH2O(l)时放出的热量；强酸与强碱反应的中和热都相同，均约为57.3kJ/mol温故知新中和热、燃烧热的异同点新课讲解已知：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=57.3kJmol-1试比较下列反应中放出的热量与57.3kJ的大小：（1）浓酸与浓碱反应生成1mol水，Q1_57.3kJ，H1_H；（2）弱酸

9、与弱碱反应生成1mol水，Q2_57.3kJ，H2_H；（3）强酸与强碱反应生成1mol水和难溶性盐，Q3_57.3kJ，H3_H。【思考3】中和热与57.3kJmol-1的关系【变式1】已知充分燃烧ag乙烯气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是（）AC2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H-2bkJ/molBC2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)H+2bkJ/molC2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l)H-2bkJ/molD2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+

10、4H2O(l)H+bkJ/molA课堂练习【变式2】已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H-571.6kJmol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H-2220kJmol-1（1）H2的燃烧热为_，C3H8的燃烧热为_（2）2gH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为_（3）现有H2和C3H8的混合气体5mol，完全燃烧时放出热量3847kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为_285.8kJmol-12220kJmol-14725.8kJ课堂练习3：1模块三家用燃料和火箭推进剂燃料的选择新课讲解一些物质的燃烧热名称化

11、学式H/kJ/mol名称化学式H/kJ/mol石墨C(s)-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-1411.0氢气H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5H2(g)+O2(g)H2O(l)H285.8kJ/mol12CO(g)+O2(g)CO2(g)H283kJ/mol新课讲解【提示】可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境

12、的影响等方面综合考虑。学习燃烧热的意义：通过对燃烧热的学习，可帮助我们更充分地利用能源。燃料H(kJ/mol)S(s)-296H2(g)-285.8CH4(g)-890.3C2H5OH(l)-1366.8燃烧产物大气污染，一般不作燃料不易制备、运输，但无污染且燃烧热较大，是未来新能源西气东输工程，家庭常用燃料可再生能源，液体易运输，且燃烧热较大，逐渐被应用于乙醇汽油中问题：你会选择哪种家用燃料，选择的依据是什么？新课讲解【研究与实践】P11了解火箭推进剂研究目的火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用。通过查阅资料，了解火箭推进剂的发展历史、现状及趋势，感受火箭推进剂的发展对人类社会进步的促

13、进作用，体会化学反应中能量变化的重要价值。研究任务(1)了解火箭推进剂的发展历史。(2)了解我国目前常用的火箭推进剂的类型、成分和特点。(3)了解火箭推进剂的发展趋势。结果与讨论(1)通过研究，你得到什么启示?(2)撰写研究报告，并与同学讨论。新课讲解液体火箭推进剂的发展液氧汽油肼类燃料（肼、偏二甲肼）液氧煤油液氢液氧第一枚液体火箭发动机的推进剂中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂“长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂“长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂新课讲解长征火箭的第三级使用的推进剂是:火箭发射的一级燃料是:N2H4(肼)和NO2液氢、液氧火箭推进剂的发展主要着眼于能量高

14、、排烟少、污染轻三个方面。新课讲解单位质量产生热量：13.2kJ/g237.5kJ2g16gH2(l)+1/2O2(l)=H2O(g)H237.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H283kJ/mol单位质量产生热量：6.4kJ/g283kJ28g16g火箭荷载的绝大部分质量来自于推进剂，产生同样推力所需要的推进剂质量越小，火箭的荷载就越低。计算每克液氢-液氧推进剂恰好完全反应释放的热量。【思考与交流】长征五号火箭推进剂为什么选择液氢而不用CO呢？1、定义: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）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源新课讲解3、节

15、约能源的重要措施：科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。2、能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。4、一级能源：来自自然界未经转化的能源。二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。按转换过程分按利用历史分按性质分可再生能源不可再生能源风能、水能、煤炭、石油、天然气等常规能源新能源可再生能源不可再生能源太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。核能二级能源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、

16、液化石油气、沼气能等一级能源新课讲解【知识拓展】氢能氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。主要优点有:燃烧热值高，燃烧同等质量的氢产生的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。缺点：(1)制取成本高，需要大量的电力；(2)生产、

17、存储难：氢气密度小，很难液化，高压存储不安全新课讲解课堂练习【例3】火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量。(1)写出该反应的热化学方程式：_。N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H640kJmol1(2)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。产物不会造成环境污染课堂练习【变式1】(1)已知肼(N2H4)是一种高能燃料，将16g气态肼在氧气中燃烧，生成氮气 和 水 蒸 气，放 出 267 kJ热 量，试 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式：_。(2)试用化学反应能量图表示该反应过程中能量的变化。N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534kJmol1【过程建构】课堂总结课后作业2、预习下一节内容反应热的计算，并完成导学案1、完成本节内容燃烧热的配套练习