6.2 第2课时 燃料燃烧释放的能量 氢燃料的应用前景 学案 2023-2024学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

6.2第2课时　燃料燃烧释放的能量氢燃料的应用前景 【学习目标】 1.了解热值的概念,能根据热值的大小选择能源。 2.能列举提高燃料燃烧效率的方法,合理利用化石燃料,减少燃料对环境的污染,说明开发高能清洁燃料的重要性。 3.正确判断氢能、太阳能使用的可行性,了解新能源开发的基本原理。 【合作探究】 【学习情境】 人类自从学会了用火,便以草、木等作为燃料,利用燃烧放出的热从事各种活动。而后,煤炭、石油等化石燃料相继被开采出来,供人类使用,燃料的更替为人类工业文明的产生和发展奠定了基础。生活中常见的燃料有煤炭、石油、天然气等。为什么质量相同的不同燃料,完全燃烧后放出的热量不相等?这与什么有关?用化石燃料获取能量面临哪些问题?怎样解决这些问题?氢燃料的应用前景如何? 任务1　燃料燃烧释放的能量 【新知生成】 一、热值 一定条件下　　　　　　　的可燃物　 燃烧所放出的热。单位是　　　　。 二、化石燃料获取能量面临的问题 1.影响环境:煤炭等化石燃料的燃烧常常伴随着大量　　　　　　　　　　　　　　等有毒有害物质的排放,后两者还能导致　　　　　　　,对环境的破坏非常严重。 2.燃料使用效率　　　　　　　　。 三、解决燃料燃烧中存在的问题的措施 1.　　　　　　　现有的能源。 2.提高燃料的　　　　　　,减少对环境的　　　　　。 3.积极开发优质的　　　　,如　　　　、水能、　　　　、风能。 【答案】一、单位质量　完全　kJ·g-1　二、1.烟尘、CO、SO2、氮氧化物(NOx)　酸雨　2.不高　三、1.节约　2.使用效率　污染　3.新能源　氢能　太阳能 【核心突破】 典例1　已知下列物质燃烧的热化学方程式: H2(g)+O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1 C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-5518.0 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-890.3 kJ·mol-1 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是(　　)。 A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g) 【答案】B 【解析】若质量均为1 g,根据热化学方程式可知,1 g H2完全燃烧放出的热量为 =142.9 kJ;1 g CO完全燃烧放出的热量为≈10.1 kJ;1 g C8H18完全燃烧放出的热量为≈48.4 kJ;1 g CH4完全燃烧放出的热量为≈55.6 kJ,所以等质量燃烧时,CO(g)放出的热量最少。 【归纳总结】 1.燃料燃烧释放的能量 (1)特点:质量相同的不同燃料,由于它们的热值不同,完全燃烧后放出的能量不相同。 (2)计算:热量=燃料的质量×该燃料的热值 2.解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,研究提高燃料利用率的措施。 ②防止燃料燃烧造成的环境污染。 ③通过化学方法把化学燃料转化为洁净燃料。 ④开发氢能、水能、太阳能、风能等清洁、高效的新能源。 　　训练1　我国是燃煤大国,对提高煤的燃烧效率的研究有着十分重大的意义,则以下说法不正确的是(　　)。 A.将煤块粉碎后,进行燃烧,有利于提高燃烧效率 B.提高燃煤转化率,关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气要适当过量 C.适当加高燃煤炉膛高度,可以提高燃煤转化率 D.提高煤燃烧效率的意义在于节约能源,节省资源,减少污染 【答案】C 【解析】将煤块粉碎后进行燃烧,增大了煤与氧气的接触面积,有利于提高燃烧效率,A项正确;提高燃煤转化率,燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面积,B项正确;加高燃煤炉膛高度,不能提高燃煤转化率,C项错误;提高煤的燃烧效率,可以节约能源,节省资源,减少污染,D项正确。 训练2　下列有关燃料的说法错误的是(　　)。 A.化石燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B.化石燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 C.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 D.以液化石油气代替燃油可减少大气污染 【答案】C 【解析】化石燃料中含有硫、氮等元素,即使完全燃烧也会生成二氧化硫、氮的氧化物等空气污染物,故C项错误。 任务2　氢燃料的应用前景 【新知生成】 一、氢燃料的优点 1.　　　　在普通燃料中是最高的。 2.燃烧产物只有　　　　,不会产生对环境有害的污染物,是一种　　　　燃料。 二、氢燃料的缺点 密度　　　　,熔点　　　　,难　　　　,贮存液氢的容器要求高。 【答案】一、1.热值　2.水　洁净　二、小　低　液化 【核心突破】 典例2　为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,