1、成才之路 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修化学反应与能量 第一章 第二节 燃烧热 能源第一章 新知识导学探究2新思维名师讲堂3新考题随堂自测4新视点专家博客6新提升达标作业5新情境激趣入题1新情境激趣入题有一副很有趣的对联，上联是“桶漏船漏桶漏桶干船漏满”，下联是“吹灯吹灶吹灯灯灭灶吹燃”。同学们思考为什么灯一吹会灭而灶会越吹越旺呢？这里面隐含了怎样的科学道理？热气球的动力就是燃烧器，没有方向舵，它的运动方向必须是随风而行。不同高度、不同时间、不同地点风向都是不一样的，想调整方向就需寻找不同的风层。热气球的升和降与球体内气温有关，球体内气温高，气球浮力增大，气球就上升，球体内空气
2、温度下降，球体产生的浮力小于球体自身和所载物体的重力之和，气球就开始下降。热气球燃烧器的燃料通常为液化气，其成分为丙烷和丁烷，已知每摩尔丙烷完全燃烧生成液态水放出2 219.9 kJ的热量，你能写出丙烷燃烧的热化学方程式吗？权威部门的最新测算显示，我国能源利用率为33%，与世界先进水平相差10个百分点，矿产资源利用率为40%50%。例如，1994年我国1 000美元GDP耗煤2.041标吨，是日本的13.7倍，德、意、法的8.7倍，美国的4.6倍，印度的1.9倍，世界平均水平的4.71倍。如此巨大的资源、能源消耗，不仅造成了极大的浪费，而且也成为环境污染的主要来源。你对能源了解吗？请让我们一起
3、走进教材第二节 燃烧热 能源新知识导学探究新知导学1燃烧热的含义_叫做燃烧热，其单位常用_。在理解和计算燃烧热时要注意：25、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量kJ/mol(1)在进行燃烧热的计算时必须以_为计量标准。(2)必须是可燃物_燃烧，且生成_的化合物。例如在 25、101 kPa 时 1 mol C 燃烧生成 CO 气体时放出的热量_C 的燃烧热，原因是_；又如在 25、101 kPa 时，1 mol H2 燃烧生成液态水所放出的热量 _H2 的燃烧热，原因是_。1 mol可燃物 完全 稳定 不是 没有完全燃烧，生成的CO还可以继续燃烧 是 液态
4、水在此状态下是稳定的化合物2能源概述能源是指_，它包括_等，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家和地区的_和_的发展水平。我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们不能再生，最终将会枯竭，解决的办法是开源节流。能提供能量的自然资源 化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐、柴草经济 科学技术1书写燃烧热的热化学方程式时，如何确定各物质的化学计量数？提示：燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，以燃烧1 mol物质为标准来确定其余物质的化学计量数。自主探究2乙烷燃烧热的热化学方程式表示为：2C2H6(g)5O2(g)=6
5、H2O(g)4CO(g)H11 559.8 kJmol1，对吗？提示：不对，错误有三处，乙烷的化学计量数应是1；C原子的燃烧产物应是CO2(g)；H原子的燃烧产物应是H2O(l)。新思维名师讲堂1对燃烧热的正确理解(1)燃烧热是反应热的一种，其H0。(2)101 kPa时，纯净可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C 完全燃烧应生成CO2(g)，而不是CO，因CO可继续燃烧生成CO2，并放出能量。完全燃烧时，下列物质要生成对应的稳定氧化物：CCO2(g)、H2H2O(l)、SSO2(g)。燃烧热的正确理解及其与中和热的异同比较教材点拨(3)反应条件：25、101 kPa(书中所提供的燃烧热数值均为
6、此条件下测得)。一定条件下的燃烧热数值是定值。(4)书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数，其他物质的化学计量数可能会出现用分数表示的情况。例如：C8H18(l)252 O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJ/mol。(5)热量可燃物物质的量燃烧热。(6)文字叙述燃烧热时，用“正值”或“H”表示。例如：CH4 的燃烧热为 890.31 kJ/mol 或 H890.3 kJ/mol。温馨提示：“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol。燃烧的热化学方程式不强调可
7、燃物的物质的量，可为任意值。2燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热相同点H0，放热反应H0，放热反应不同点限定可燃物(反应物)为1 mol1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量(不同的反应物，燃烧热不同)限定生成物H2O为1 mol生成1 mol H2O时放出的热量(不同的反应物的中和热大致相同)温馨提示：“中和热的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式”的书写不同，书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1 mol，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。(2015东北师大附中检测)下列热化学方程式能正确表示物质燃烧热的是()典例透析AC(s)H2O(g)=CO(g)H
8、2(g)H131 kJ/molBC(s)12O2(g)=CO(g)H393.5 kJ/molCS(s)O2(g)=SO2(g)H297.2 kJ/molDCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ/mol【解析】选项A不是燃烧反应，且燃烧热都应是负值，A不正确。选项B为碳的不完全燃烧，生成的CO不是稳定的化合物，B不正确。选项D中生成的H2O是气态，不是液态，不符合燃烧热的概念要求，D不正确。【答案】C1(2015莆田高二检测)已知反应：25、101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H
9、57.3 kJmol1。下列说法正确的是()A碳的燃烧热大于110.5 kJ/molB的反应热为221 kJ/molC稀H2SO4与稀NaOH溶液反应的反应热为57.3 kJ/molD稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3kJ/mol的热量变式训练解析：A项，该热化学方程式表明了25、101 kPa时，2mol碳不完全燃烧生成一氧化碳时的反应热为221 kJmol1；根据等物质的量的可燃物完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大，推理得出碳的燃烧热大于110.5 kJmol1，A项正确。B项错误的原因是混淆了反应热和燃烧热的概念。C项错误的原因是混淆了反应热和中和热的概念。
10、D项，醋酸是弱酸，电离要吸收热量，因此发生中和反应时放出的热量小于57.3 kJ。正确答案为A。答案：A1能源的含义凡是能提供某种形式能量的资源，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移的能量的来源。能源概述教材点拨2能源的分类(1)一级能源和二级能源一级能源：从自然界直接取得的天然能源，如原煤、原油、水等；二级能源：一级能源经过加工转换后获得的能源，如氢能等。(2)常规能源与新能源常规能源：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，如煤、石油、天然气、水能等；新能源：随着科技的不断发展，才被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新
11、发展的利用先进技术所获得的能源。如核能、太阳能、海洋能等。(3)可再生能源和不可再生能源可再生能源：可连续再生、永久利用的一次能源，如水能、风能等；不可再生能源：经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，如煤、石油、天然气等。温馨提示：(1)化石燃料的缺点：蕴藏量有限，不能再生，利用率低，污染环境。(2)氢能的优点：燃烧热值高、资源丰富、无毒、无污染。(3)燃料充分燃烧的条件：有足够的空气；有足够大的接触面积。3能源的开发利用我国目前使用的能源主要是化石燃料，包括煤、石油、天然气等，属不可再生能源，并且能源利用率极低，我国正面临能源危机。应对能源危机的方法是开源节能，一要提高能源利用率，二要开发
12、新能源。加强科技投入，提高管理水平，科学地控制燃烧反应是节能的重要措施；开发和探索新能源是开源的重要措施。太阳能能量巨大，取之不尽，用之不竭，清洁无污染，不需开采和运输。缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。氢能有三大优点，一是单位质量的燃烧热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。地热能蕴藏丰富，已被应用。风能是太阳能的一种转换形式，风能能量巨大，缺点是具有不稳定性，受地区、季节、气候影响较大。4能源之间的相互转化关系(2015贵州六盘水市检测)能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少，促使人们去研究提高能源的利用率和开发新能源(如太阳
13、能、氢能、风能等)。典例透析(1)为减少污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是()A将城市居民燃煤改为使用气体燃料B若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气，应增大空气进入量和减少液化石油气的进入量C研制燃料电池D在农村大力发展沼气(2)某些科学家对以下三个化学反应很感兴趣：3FeCl24H2O=500 Fe3O46HClH22Fe3O43Cl212HCl=6FeCl36H2OO26Fe3Cl3=300 6FeCl23Cl2科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是_，该物质作为燃烧的优点有：_，_，_。【解析】第(2)问由2可得：2H2O=2H2O2，其中H2可作新能源。【答案】(
14、1)A、B、C、D(2)H2 单位质量产热值高 燃烧产物只有水，对环境无污染 原料来源(水)较为丰富2(2015经典习题选萃)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方程式：_。(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)H2 219.9kJmol1变式训练已知 CO 气体燃烧的热化学方程式为：CO(g)12O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1试比较同物质的量的 C3H8 和 CO 燃烧，产生
15、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 kJmol1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，除产生的热量大之外，还具有的优点是_。解析：(1)由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称水煤气”知，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，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2 219.9283.0 395。答案：(1)CH2O(g)=高温 COH2(2)395(3)145(4)资源丰富，产物无污染
16、等点评：随着能源问题的日益突出，能源已成为社会的热点，有关能源的试题也将成为今后命题的重点。利用新科技，从能源问题切入，从不同角度设问，全面考查学生运用多学科知识分析解决实际问题的能力，是将来高考中的热点。新考题随堂自测1下列图示关系不正确的是()解析：燃烧热和中和热均属于反应热，二者是并列关系，A项正确；一次能源和二次能源是并列关系，而非交叉关系，B项错误；氧化还原反应既有放热反应又有吸热反应，非氧化还原反应也是既有放热反应又有吸热反应，C项正确；根据能源的分类及关系可知，D项正确。答案：B2(2015经典习题选萃)下列关于燃烧热的说法中正确的是()A1 mol物质燃烧所放出的热量B常温下，
17、可燃物燃烧放出的热量C在1.01105Pa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变解析：解答本题关键是：一注意条件 101 kPaA、B 项不明确二注意物质的量 可燃物 1 molB 项不明确，表示燃烧热的化学方程式中可燃物化学式前的计量数为 1，D 项不符合三注意产物 稳定的氧化物A、B 项没有交待【答案】C325，101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热H 依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是()AC(s)12O2(g
18、)=CO(g)H393.5 kJ/molB2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molCCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJ/molD12C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ/mol解析：根据燃烧热的定义，碳完全燃烧生成的稳定氧化物应是CO2，而不是CO；B中H应为571.6 kJ/mol；C中应生成液态水才能与890.3 kJ/mol相对应，故A、B、C都错，应选D。答案：D4化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来，叫做反应热。由于反应热的情况
19、不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。(1)下列H表示物质燃烧热的是_；表示物质中和热的是_。(填“H1”“H2”或“H3”等)A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H1BC(s)1/2O2(g)=CO(g)H2CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H3DC(s)O2(g)=CO2(g)H4EC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H5FNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H6G 2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H7(2)根据2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2气体
20、，放 出 99.6 kJ 的 热 量，写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式：_。解析：(1)根据燃烧热的含义可知 H4、H5 为燃烧热。根据中和热的含义可知 H6 为中和热。(2)由 2.00 g C2H2 完全燃烧放出热量为 99.6 kJ 可得 1 mol C2H2 气体完全燃烧放出热量为 99.6 kJ(2.00 g/26 g)1294.8 kJ。故 C2H2 气体燃烧的热化学方程式为 C2H2(g)52O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1294.8 kJ/mol。答案：(1)H4、H5 H6(2)C2H2(g)52O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1294.8 k
21、J/mol5(2015南京师大附中检测)(1)在101 kPa时，4 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫，放出27 kJ热量，硫的燃烧热H 为 _，硫 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 为 _。(2)在101 kPa时，氢气在1 mol氧气中完全燃烧，生成2mol 液 态 水，放 出 571.6 kJ 的 热 量，氢 气 的 燃 烧 热 H 为_，表 示 氢 气 燃 烧 热 的 热 化 学 方 程 式 为 _。解析：(1)4 g 硫粉的物质的量为 1/8 mol，在 O2 中完全燃烧时放出 27 kJ 的热量，1 mol 硫在 O2 中充分燃烧时放出的热量为 27 kJ18 mol1 mol
22、216 kJ，故硫的燃烧热为 216 kJ/mol，硫燃烧的热化学方程式为：S(s)O2(g)=SO2(g)H216 kJ/mol(2)1 mol H2 在 O2 中完全燃烧时，消耗 O2 的物质的量为12mol，故 H2 的燃烧热 H 为571.62 kJ/mol285.8 kJ/mol，表示 H2 燃烧热的热化学方程式为：H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol答案：(1)216 kJ/mol S(s)O2(g)=SO2(g)H216 kJ/mol(2)285.8 kJ/mol H2(g)12O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol新提升达标作业（点此链接
23、）新视点专家博客理想能源太阳能当化石燃料逐渐耗尽，温室效应和酸雨越来越严重时，人们需要寻找理想的新能源。太阳能是人类最理想的能源。通过辐射，太阳向地表输送大约1.051020kW/h的能量，约相当于人类目前每年耗能总量的15 000倍，并且可以持续几十亿年以上。但是，由于它具有到达地表的程度低、间歇性以及地区上的差异等问题，至今未能广泛地开发利用。利用太阳能最有效的途径是太阳能的化学转化和贮存，包括太阳能电池的研究和阳光催化分解水制氢。而其中最引人注目的是利用太阳能开发氢能源。利用太阳能开发氢能源的最大课题是通过光分解水制氢，光分解水制氢气的基本反应为：2H2O=2H2O2。由于水非常稳定，故无论是采用加热直接分解，还是热化学法，都需要耗费相当大的能量。因此人们考虑在常温、常压的温和条件下，通过太阳能来分解水。如果能实现大规模的工业应用，无疑具有划时代的意义。解决这一问题的关键是催化剂的研制，一旦成功，人们只要在汽车的油箱中装满水，再加入光水解催化剂，在阳光照射下，水便会不断地分解出氢气，成为发动机的能源。