内容正文:
第二节 燃烧热 能源
课程目标
素养目标
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。
授课提示:对应学生用书第7页
一、燃烧热
含义
25 ℃、101 kPa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
单位
kJ/mol(或kJ·mol-1)
意义
甲烷的燃烧热ΔH=-890.31 kJ·mol-1,表示在25 ℃、101 kPa时1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.31 kJ的热量
表示
热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.31 kJ·mol-1[来源:Zxxk.Com]
二、能源
1.定义:能提供能量的资源,它包括化石燃料、阳光、流水、风力、潮汐以及柴草等。
2.化石燃料:包括煤、石油和天然气。
特点:
(1)蕴藏量有限,不能再生;
(2)利用率低;
(3)污染环境。[来源:Z+xx+k.Com]
3.新能源
(1)新能源包括太阳能、氢能、地热能、风能、生物质能、海洋能等。
(2)特点:资源丰富,可再生,无污染或污染少。
4.解决能源危机的方法
节约现有能源,开发新能源,提高能源的利用率。
[判一判][来源:学科网ZXXK]
(1)1 mol可燃物在任何条件下完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热。(×)
(2)燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变。(×)
(3)CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,又可表示为ΔH=-283.0 kJ·mol-1。(√)
■多维思考·自主预习
1.下列属于化石燃料的是( )
A.氢气 B.木柴
C.煤 D.酒精
答案:C
2.已知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,写出表示H2燃烧热的热化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
3.沼气和天然气的主要成分都是甲烷,二者都是可再生能源,对吗?
答案:不对,沼气是可再生能源,但天然气是不可再生能源。
4.怎样能使燃料充分燃烧?
答案:①要有足够的空气;②燃料与空气有足够大的接触面积。
授课提示:对应学生用书第8页[来源:Zxxk.Com]
要点一 燃烧热的理解及计算
[要点归纳]
1.燃烧热的三要素
2.燃烧热的描述[来源:学#科#网]
语言表述:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1;
符号表示:H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1。
[典例剖析]
[典例1] 下列说法正确的是( )
A.乙烯完全燃烧时,放出的热量为乙烯的燃烧热
B.在25 ℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C.由2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1,可知CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
D.乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol-1,则2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(g)反应的ΔH=-2 599.2 kJ·mol-1
[解析] 选项A没有指明乙烯的物质的量为1 mol,且没说明水的聚集状态;选项B中没有指明1 mol碳完全燃烧生成CO2(g);选项D中热化学方程式的生成物水应为液态,反应热ΔH与其不对应。
[答案] C
[拓展探究]
(1)C项改为燃烧热的热化学方程式该如何书写?
(2)D项中反应热的数值比2 599.2大还是小?
答案:(1)CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1。
(2)H2O(g)比H2O(l)的能量高,故放出的热量小,即放出的热量数值比2 599.2小。
[变式训练1] 已知:H2和CH4的燃烧热分别为ΔH=-285.8 kJ·mol-1和ΔH=-890 kJ·mol-1,112 L H2和CH4的混合气体(标准状况下)完全燃烧生成CO2和液态水时放出3 695 kJ的热量,则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是________。
解析:n气体==5 mol,1 mol混合气体完全燃烧放出的热量为=739 kJ,利用十字交叉法计算混合气体中H2和CH4的物质的量之比:
故=≈。
答案:1∶3
方法技巧:
利用燃烧热求混合气体组成的