1、第二节 燃烧热 能源学习目标1.理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。3.了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。4.了解化学在解决能源危机中的重要作用。课堂互动讲练知能优化训练第二节 燃烧热 能源课前自主学案探究整合应用课前自主学案 自主学习 一、燃烧热 1概念：25、101 kPa时，_纯物质_燃烧生成_的氧化物时所放出的热量。其单位是 _。1 mol完全稳定kJ/mol2意义 例如：CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol，表示在25、101 kPa时，_ CH4完全燃烧_890.31 kJ的热量。思考感悟1(1)什么是“1 mol纯物质”？
2、(2)怎样理解“生成稳定的氧化物”？放出1 mol【提示】(1)1 mol纯物质是指1 mol的纯净物,可以是单质，也可以是化合物。(2)首先必须是完全燃烧的产物，即不能再燃烧的物质。其次该产物在25、101 kPa时能稳定存在，一般地，完全燃烧时，下列元素要生成对应的氧化物：CCO2、HH2O(l)、SSO2。CCO是不完全燃烧，而SSO3不是燃烧产物，在HH2O中生成的水为液态，不能是气态(不能稳定存在)。二、能源 1概念 能源就是能提供_的资源，它包括化石燃料(_、_、_)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。2作用 能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以衡量一个
3、国家或地区的经济发展和科学技术水平。能量煤石油天然气3利用状况(1)我国目前使用的主要能源是_，它们的蕴藏量有限，而且不能_，最终将会枯竭。(2)基于我国目前的技术水平和管理水平，能源从开采、运输、加工到终端的利用效率都很低，浪费很大，据统计总效率仅为9%。化石燃料再生4解决能源危机的方法(1)科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。(2)寻找新的能源，现正探索的新能源有_、_、_、_、海洋能和生物质能等，它们资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。太阳能氢能风能地热能思考感悟2燃料充分燃烧的条件是什么？提高燃料燃烧效率的措施有哪些？【提示】(1)燃料充分燃烧的条件：要有足够的
4、空气；燃料与空气要有足够大的接触面积。(2)要提高燃料燃烧的效率应采取的措施：通入足量空气，使燃料充分燃烧。空气足量但要适当，否则，过量的空气会带走部分热量。增大燃料与空气的接触面积。通常将大块固体燃料粉碎、液体燃料雾化。将煤气化或液化。煤的气化或液化更易增大燃料与空气的接触面积，使燃烧更充分，同时又防止煤炭直接燃烧产生SO2和烟尘污染环境。自主体验 1(2011年河北石家庄高二月考)下列说法正确的是()A在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 B酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和热 C燃烧热或中和热是反应热的种类之一 D在25、101
5、 kPa时，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解析：选C。本题旨在考查对燃烧热、中和热定义的理解。A中没有指明“纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物”这一条件，故不正确；B中缺少“在稀强溶液中”这一前提，故不正确；D中未限定可燃物的物质的量为1 mol，故也不正确。2已知热化学方程式：H2(g)12 O2(g)=H2O(g)H 241.8 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H 483.6 kJ/molH2(g)12 O2(g)=H2O(l)H 285.8 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H 571.6 kJ/mol则H2的燃烧热为()A
6、241.8 kJ/mol B483.6 kJ/mol C285.8 kJ/molD571.6 kJ/mol 解析：选C。氢气的燃烧热是(如果未注明条件就是指25，101 kPa)1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量。321 世纪人类正由“化石能源时期”逐步向“多能源时期”过渡，下列不属于新能源的是()A电力B核能C太阳能D氢能解析：选A。新能源主要是指核能、地热能、潮汐能、沼气、新方法利用的太阳能、风能等。课堂互动讲练 对燃烧热的理解 1燃烧热是反应热的一种，其H0，则金刚石比石墨稳定 C含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热
7、化学方程式为：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJ/mol D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1 2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2解析：选C。H2的燃烧热应该以生成液态水为标准；由于石墨转变为金刚石的H0，所以金刚石的内能比石墨的高，内能越高越不稳定;同物质的量的碳完全燃烧放出的热量要比不完全燃烧放出的热量多，所以H1H2。能源及其分类 凡是能提供某种形式能量的物质或物质的运动，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转换的能量的来源。能源的分类方法有多种。如：(1)一次能源与二次能
8、源：从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流水等;一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如石油制品、蒸汽、电力、氢能、沼气等。(2)常规能源与新能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等。随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核聚变能、风能、太阳能、生物质能、海洋能等。(3)可再生能源与非再生能源：可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为非再生能源，如煤、石油、天然气等。特别
9、提醒：由于反应热与物理学中的“热”、生物学生态系统中的“能量传递”有着密切的联系，有关能量的学科间综合将成为命题的热点。例如：人体内消耗多少克葡萄糖才能提供进行某一运动所需的能量，燃烧一定量的可燃物能使一定量的水的温度升高多少等。城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要化学反应方程式：_。例3(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2219.9 kJ/mol已知 CO 气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)
10、12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol试比较同物质的量的 C3H8 和 CO 燃烧，产生的热量比值约为_。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol 试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为_。(4)氢气是未来的能源，除产生的热量多之外，还具有的优点是_。【解析】(1)据题意“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气。”知反应方程式为：CH2O(g)=高温 COH2；(2)同物质的量的 C3H8和 CO 燃烧，产生的热量比值为2219.9283.0 7.81。【答案】(1)
11、CH2O(g)=高温 COH2(2)7.81(3)2.81(4)来源丰富，单位质量产生热量多，产物无污染【规律方法】选择燃料可从以下几个方面确定其优劣：(1)物质的燃烧热；(2)燃料的储量;(3)燃料的开采、运输、储存的条件、价格；(4)燃料对生态环境的影响。例如：液化石油气中的丙烷，燃烧热值高，地下石油储量丰富，开采较容易，燃烧时产生CO2、H2O对环境污染小，缺点是储存、运输不方便。变式训练3(原创题)北京时间2011年3月11日,在日本本州东海岸附近海域发生9.0级地震，3月15日，继日本福岛第一核电站1号、3号机组发生爆炸事故之后，其2号机组再传爆炸声。核电在此次日本地震及海啸的冲击下
12、，其安全性遭到严重质疑，全球各国将重新思考新能源的开发途径。下列属于新能源的是()煤 石油 太阳能 生物质能 氢能 AB CD 解析：选D。煤、石油均为化石燃料；太阳能、氢能、生物质能则属于新能源，D项正确。探究整合应用 乙醇燃烧热的测量 燃烧热是指101 kPa时，1 mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。C2H5OH的燃烧热测量的关键一是要使用无水乙醇，二是要准确称取乙醇的质量，三是水的温度的变化。某学校化学科研小组使用一些废旧物品组装了一个简易装置，用来测定乙醇的燃烧热,过程如下：用一只墨水瓶，盖上钻一小孔，插入一段玻璃管，灯芯通过玻璃管伸入墨水瓶中；取小食品罐头盒，去了盖子
13、，开口的两侧各钻一小孔，准备系线绳用，罐头盒外面缠上石棉绳；例用绝热板(或用硬纸板代替)做成一个圆筒，圆筒下沿剪开一排小孔，便于进入空气。圆筒正好套在罐头盒和自制酒精灯外边。如图所示；准确量取200毫升水，倒入罐头盒中，_；在自制酒精灯中注入容积的12的无水乙醇，并使灯芯浸入无水乙醇中，_；点燃灯芯，使火焰接触罐头盒底进行加热，并用环形玻璃棒在罐头盒里上下轻轻地搅动；当水温上升到 40 50 时，熄灭灯焰。记录下最高温度 t2；再次称量自制酒精灯的质量m2；更换水，添加无水乙醇，重复以上实验。(1)请结合实验信息，补充、中实验操作。_。_。(2)该小组同学通过实验并查阅资料得到了如表实验数据：请根据公式 Qmct2t1Mm1m2，利用测得数据计算乙醇的燃烧热并填入表中。(3)结合计算结果分析误差产生的原因(两条即可)：_；_。(4)实验中当水温上升到40 50 时，即熄灭灯焰，记录最高温度，温度太高或太低时，会对结果产生什么影响？解释原因。【解析】解答本题的关键是准确测量水温的变化及酒精质量的变化，然后由 Qmct2t1Mm1m2计算放出的热量。【答案】(1)测得其温度为t1 称得其质量为m1(2)1285.4 1093.9(3)圆筒中空气流通带走热量 圆筒绝热性能差(4)温度过低，圆筒中空气流通带走的热量占较大的百分比；温度过高，内外温差大，散失的热量也会更多，都会使误差增大。