专题1 第一单元 第3课时 能源的充分利用（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（苏教2020 双选版）

第3课时　能源的充分利用 [素养发展目标]　1．能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用。2．能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。3．能辨识标准燃烧热的概念，能正确书写关于标准燃烧热的热化学方程式，学会关于标准燃烧热的相关计算。4．能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用等。 一、标准燃烧热 1．概念 在101 kPa下，1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。 2．单位 标准燃烧热属于反应热的一种，单位为kJ·mol－1_。 3．完全燃烧的含义 物质中所含有的氮元素转化为N2(g)，氢元素转化为_H2O(l)，碳元素转化为CO2(g)，硫元素转化为SO2(g)。 4．标准燃烧热的热化学方程式 (1)意义：25 ℃时，甲烷的标准燃烧热为ΔH＝－890．3 kJ·mol－1，热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890．3 kJ·mol－1。表示在101 kPa下，1_mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890．3 kJ的热量。 (2)书写：书写标准燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1_mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧。 【即学即练】 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量就是其标准燃烧热(×) (2)硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的标准燃烧热(×) (3)在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热(×) (4)标准燃烧热的数值与参与反应的可燃物的物质的量成正比(×) (5)在101 kPa时，由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1可知，CO的标准燃烧热为ΔH＝－283 kJ·mol－1(√) 二、能源 1．概念 能源是可以提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。 2．分类 分类依据 种类 举例 转换过程 一次能源 太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等 二次能源 电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等 使用历史 常规能源 化石燃料 新能源 太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等 续表 分类依据 种类 举例 能源性质 可再生能源 太阳能、风能、氢能、生物质能 不可再生能源 化石燃料、核能 3．化石燃料和新能源 (1)化石燃料的弊端：蕴藏量有限、不能再生；利用率低；污染环境，特别是会造成酸雨和温室效应。 (2)太阳能是能量巨大的清洁能源，缺点是能量密度小，受地域和季节的影响大。 (3)氢能有三大优点：一是燃烧热值高，二是资源丰富，三是无毒、无污染。缺点是储存、运输困难。 4．能源危机的解决方法 开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 【即学即练】 2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)我国目前使用的主要能源是化石燃料(√) (2)氢能是一种理想的绿色能源，现在的科技水平已经能够全面推广使用氢能(×) (3)太阳能是可再生的新能源(√) (4)现在家庭使用的天然气是清洁的新能源(×) (5)太阳能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等都是新能源(√) 3．“能源分类相关图”如图所示，下面符合图中阴影部分的能源是________。 ①煤炭　②石油　③潮汐能　④水能　⑤生物质能 ⑥天然气　⑦太阳能　⑧风能　⑨沼气　⑩地热能 ⑪海洋能　⑫核能 答案：　⑤⑦⑧⑨ 标准燃烧热的理解与应用 甲醇汽油是由10 %～25 % 的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，不含任何汽油，但可达到90#～97# 国标汽油的性能和指标。甲醇是化肥和制药、煤炭等行业生产的副产品，也可利用化工原料合成，来源极为广泛，价格低廉，综合成本每吨乙醇汽油比甲醇汽油贵800 元以上。 1．已知甲醇的标准燃烧热为－726．5 kJ·mol－1请写出甲醇燃烧的热化学方程式。 提示：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726．5 kJ·mol－1。 2．书写标准燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数有什么要求？ 提示：可燃物的化学计量数必须为1，因为标准燃烧热是指1 mol 物质完全燃烧的反应热。 3．在点燃条件下， 把1 mol 甲醇(l)在一定量的氧气中恰好反应， 放出Q的热量，若Q小于726．5 kJ，请分析产物的可能情况。 提示：产物可能情况有(1)CO(g)＋2H2O(l)； (2)CO2(g)＋2H2O(g)；(3)CO(g)＋2H2O(g)等。 4．石墨和金刚石都是碳的单质，它们的标准燃烧热是否相等？为什么？ 提示：不相等。