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第3课时 能源的充分利用
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课标解读
1.理解标准燃烧热的概念,掌握有关标准燃烧热的计算。
2.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用,能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
3.了解新能源的种类和特点,以及能源选择的原则。
通过对能源的学习,树立能源危机意识,充分认识到开发新能源的重要性,加强化学与社会的联系,同时从自身做起,养成简约适度、绿色低碳的健康生活方式。(科学态度与社会责任)
一、标准燃烧热和热值
1.标准燃烧热
(1)定义:在101 kPa下,_______物质______________的反应热。
(2)单位:______________。
(3)意义:如25 ℃、101 kPa时,甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是:
____________________________________________________________________________________。
(4)物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为_______、氢元素转化为_______、碳元素转化为_______。
2.热值
(1)定义:在101 kPa,_______物质完全燃烧所放出的热量。
(2)单位:_______。
(3)热值与标准燃烧热的换算:
如甲烷的热值为55.6kJ·g-1,则甲烷的标准燃烧热为___________________________________。
1.标准燃烧热的含义
研究条件:101kPa 燃烧物的量:1mol
反应的程度:完全燃烧,指燃烧物中的C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)
2.标准燃烧热的三要素
①反应条件:25 ℃、101 kPa
②可燃物的用量:1 mol纯物质
③反应程度及产物:完全燃烧生成指定产物。完全燃烧时,不同元素对应的产物:C→CO2(g)、S→SO2(g)、H→H2O(l)、N→N2(g)。C→CO不是完全燃烧;SO3不是S的燃烧产物;若生成物中含有H2O,则必须为液态水,因为气态水在常温下状态不稳定。
3.燃烧热的单位和书写
(1)书写表示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且生成的物质状态稳定。
例如:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
(2)标准燃烧热的表示方法:如甲烷的标准燃烧热为890.3 kJ·mol-1或ΔH=-890.3 kJ·mol-1。
【即学即练1】下列关于标准燃烧热的描述中正确的是( )
A.已知a g乙烯气体充分燃烧时生成1 mol CO2和液态水,放出b kJ的热量,则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为2C2H4(g)+6O2(g)===4CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
B.将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(g)的标准燃烧热为192.9 kJ·mol-1
C.H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
D.葡萄糖的标准燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
【即学即练2】下列燃烧反应的反应热是标准燃烧热的是( )
A.H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1
B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3
D.H2S(g)+O2(g)===S(s)+H2O(l) ΔH4
二、能源
1.概念:能源是指能提供能量的自然资源。
2.分类
(1)按产生分类
分为一次能源和二次能源。
一次能源是指在自然界现成存在的能源,包括化石燃料(_______、_______、_______)、_______、_______、_______、地热能、海洋能、生物能等。
二次能源是指由一次能源______________转换成其他种类和形式的能量资源,包括_______、_______、_______、_______、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。
一次能源又分为可再生能源(_______、_______及______________)和非再生能源(_______、_______、_______等)。
(2)按污染分类
根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括_______、_______等,