1.1 反应热 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

新人教版 化学 选择性必修一 第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 能从宏观微观两个角度解释反应热产生的原因及掌握反应热的计算，和利用燃烧热进行相关的计算及以中和热的测定为例掌握反应热的测定方法。 学习目标 理解反应热、燃烧热、中和热等的概念和热化学方程式的意义； 学会书写热化学方程式和比较反应热的大小关系； 新课导入 自然界的能量存在形式有很多种，势能、生物能、热能、太阳能、风能等。 新课导入 化学反应的特征：有物质变化，还伴随能量变化 能量变化 当能量变化以热能的形式表现时： 电能 光能 …… 热能 化学反应 吸热反应 放热反应 在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢? 模块一 相关概念 1、体系与环境 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。 与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 体系与环境之间存在_______交换或_______交换。 新课讲解 物质 能量 一、反应热 新课讲解 2、反应热的定义 定义：在等温条件下①，化学反应体系向环境_______或从环境_______的_______，称为化学反应的热效应，简称反应热。用ΔH表示。   ①注：等温条件下，指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。 ②说明：许多反应热可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 一、反应热 释放 吸收 热量 新课讲解 二、焓变 【思考】在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。如何描述等压条件下的反应热？ 为描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量—焓(符号为H)。 1．内能（符号为U）：体系内物质的各种能量的总和，受________、________ 和________________等的影响。 2．焓（符号为H）：与内能有关的物理量。 3．焓变：在_______条件下进行的化学反应其反应热等于反应的焓变。 温度 压强 物质的聚集状态 等压 新课讲解 二、焓变 3、焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为∆H (1)表达式：ΔH = H(生成物) - H(反应物) (3)规定： ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0； ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。 (2)单位：kJ/mol(或kJ·mol-1) 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 新课讲解 【例1】在25℃和101 kPa下，1 molH2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出184.6 kJ的热量，则该反应的反应热为: ΔH= － 184.6 kJ/mol 【例2】在25 ℃和101 kPa下，1 mol C(如无特别说明，C均指石墨)与1 mol H2O(g)反应，生成1 mol CO和1 mol H2,需要吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热为: ΔH= +131.5 kJ/mol 【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。 (4)焓变的表示方法 二、焓变 新课讲解 二、焓变 常见的放热反应与吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应； ②大多数化合反应； ③酸碱中和反应； ④金属与酸或水的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化； ⑥铝热反应。 ①大多数分解反应 ③高温条件下C、H2、CO作还原剂的反应。 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； 新课讲解 二、焓变 4、从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变 （1）放热反应（ΔH＜0）：反应物的总焓（能量）大于生成物的总焓（能量）。 （2）吸热反应（ΔH＞0）：反应物的总焓（能量）小于生成物的总焓（能量）。 （3）计算公式：ΔH = ___________________________ 生成物的总焓－反应物的总焓 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 新课讲解 二、焓变 5、反应热的实质 化学反应的实质：反应物中旧键的断裂(吸热)，生成物中新键的形成(放热)。 能量 反应进程 生成物 反应物 E放 E吸 能量 反应进程 反应物 生成物 E吸 E放 放热反应 ΔH<0 吸热反应 ΔH>0 新课讲解 二、焓变 6、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变 以1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)在在25℃和101kPa下反应生成2mol HCl(g)的能量变化为例。 求H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的反应热？ 断键吸收能量： 436 KJ + 243 kJ = 679 kJ 成键放出能量： 431 kJ + 431 kJ = 862 kJ ΔH = -183 kJ/mol 计算公式：∆H＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放) 归纳提升 计算反应热的三种方法： ∆H＝ E（生成物的总能量）－ E（反应物的总能量） ∆H＝ E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－ E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量） ∆H＝ E（反应物的总键能）－ E（生成物的总键能） 一、燃烧热： 1.概念: 101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 ①研究条件: ②反应物及其物质的量: ③反应程度: ④生成物: ⑤燃烧热与物质的多少无关，只与物质的种类有关 ⑥符号: 单位: 101kPa 指定产物，没有特别说明，一般是在氧气中进行，且产物为稳定氧化物 如:C→CO2，H→H2O(l)，S→SO2等。 【注意事项】 新课讲解 纯物质 1mol(以燃烧1mol纯物质为标准来配平) 完全燃烧 △H<0 kJ/mol 三、燃烧热 思考讨论 答：① 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就 越多，而燃烧热规定是1 mol的纯物质； ② 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是 生成稳定的氧化物。 【思考1】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？ 【思考2】可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？ 答：不变。燃烧热指1 mol可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。 三、燃烧热 新课讲解 2、燃烧热表示的意义: 【想一想】1、已知CH4的燃烧热为890.31KJ/mol，表示的含义是什么？ 在101KPa时, 1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出890.31KJ的热量。 【写一写】2、表示甲烷燃烧热的热化学方程式: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol 文字描述燃烧热时用“正值” (如甲烷的燃烧热为890.31KJ/mol) 而用符号△H表示燃烧热时用“负值”(如甲烷的燃烧热△H=-890.31KJ/mol) 三、燃烧热 新课讲解 例：语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol 符号表示——△H= -890.3 kJ/mol 例：语言表述——H2的燃烧热为285.8 kJ/mol 符号表示——△H= -285.8 kJ/mol 【注意事项】中文叙述燃烧热、中和热时可以不带“负号”， 但凡用ΔH表示时一定要有“负号” 2、燃烧热表示的意义: 三、燃烧热 新课讲解 ①测定中和热使用的若是强酸、强碱的稀溶液 (即反应满足H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l))，则生成1molH2O放出的热量为定57.3kJ。 中和热 (1)定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。 (2)注意事项： ②测定中和热使用的若是弱酸、弱碱的稀溶液，由于弱酸、弱碱在电离时会吸热，所以生成1molH2O放热小于57.3kJ。 ③测定中和热使用的若是酸、碱的浓溶液，由于酸、碱的浓溶液在稀释时会放热，所以生成1molH2O放热大于57.3kJ。 中和反应反应热的测定实验 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH ΔH＜0，单位常用kJ/mol 不同点 反应物的量 1 mol 不限量 生成物的量 不限量 1 mol H2O(l) 反应热 的定义 在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量；反应物不同，燃烧热不同 在稀溶液中，酸与碱发生中和反应，生成1 mol H2O(l) 时放出的热量；强酸与强碱反应的中和热都相同，均约为57.3 kJ/mol 温故知新 中和热、燃烧热的异同点 模块二 理解热化学方程式的意义 思考讨论 认真观察以下化学方程式，这些化学方程式与普通的化学方程式有什么不同？ 不同：（1）指明了温度和压强 （2）注明了反应物和生成物的状态 （3）注明反应热（△H） H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH =﹣14.9 kJ/mol N2(g)+3H2(g)             2NH3(g) ΔH =﹣92.4kJ/mol 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol 理解热化学方程式的意义 新课讲解 理解热化学方程式的意义 1．热化学方程式 （1）定义: 热化学方程式表示_________________ 和______ 的关系的化学方程式。 　　 参加反应物质的量　 反应热 H2(g)+I2(g)====2HI(g) △H=－14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 物质变化 能量变化 （2）意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 （3）实例：上述方程式表示的意义为1mol氢气与1mol碘蒸气完全反应生成2mol碘化氢气体，放出14.9 kJ的热量。 新课讲解 理解热化学方程式的意义 请对比分析以下两个化学方程式化学计量数所表达的意义。 （2）H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol 普通反应方程式化学计量数的含义： ①1 mol H2与1 mol Cl2在点燃的条件下反应生成2 mol HCl（物质的量角度） ②1个H2与1个Cl2在点燃的条件下反应生成2个HCl （微粒数的角度） ③1体积的H2与1体积Cl2在点燃的条件下反应生成2体积HCl（气体体积的角度） 热反应方程式化学计量数的含义： 1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出184.6kJ 的热量。 （物质的量的角度） （1）H2 + Cl2 = 2HCl （2）H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol 新课讲解 理解热化学方程式的意义 「小结」热化学方程式化学计量数的意义：只能表示物质的量 新课讲解 理解热化学方程式的意义 2、ΔH 的单位中“mol-1”的含义： 指的是“每摩尔反应” （1）H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol 表示在25℃、101 kPa 时，1 mol H2(g) 和1 molO2(g) 完全反应生成1 mol H2O(l)，放出285.8 kJ的热量。 （2）2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH =﹣571.6 kJ/mol 表示在25℃、101 kPa 时，2 mol H2(g) 和 1 mol O2(g) 完全反应生成2 mol H2O(l)，放出571.6 kJ的热量。 ΔH 必须与方程式一一对应。 新课讲解 理解热化学方程式的意义 观察下列四个热化学方程式，反应热（ΔH）与热化学方程式的计量数有何关系？ （1）H2(g) +  O2(g) === H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol （2）2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH =﹣571.6 kJ/mol （3）N2(g)+3H2(g)         2NH3(g) ΔH =﹣92.4kJ/mol （4）2NH3(g)  N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol （1）对于同一化学反应，如果化学计量数扩大或缩小，那么ΔH的数值也同时_________________。 （2）当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值________，符号_______ 扩大或缩小相同的倍数 相反 3．反应热（ΔH）与热化学方程式的数量关系 相等 模块三 学会书写热化学方程式 学会书写热化学方程式 思考讨论 H2(g) + O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol 1 2 H2O(g)=H2O(l) △H=－44kJ/mol H2O(l)=H2O(g) △H=＋44kJ/mol 「小结」物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也不相同。热化学方程式的书写必须注明物质的聚集状态。 对比下列热化学方程式，说一说为什么热化学方程式的书写需注明反应物和生成物的聚集状态？ 学会书写热化学方程式 新课讲解 二、热化学方程式的书写方法 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 1 2 H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol 1 2 ①标明各物质的聚集状态 (固体s、液体l、气体g、溶液aq) ②不需要标记“↓”和“↑”， ③不用写“点燃”“加热”等引发条件 1、书写符合质量守恒定律的化学方程式 2、注明反应物和生成物的聚集状态 学会书写热化学方程式 新课讲解 二、热化学方程式的书写方法 ①ΔH 只放右边，吸热用“+”，放热用“－”，单位是kJ/mol ②ΔH 的值与系数相匹配。 ③系数仅仅表示实际参加反应的物质的量，不表示分子或原子个数； 故系数可以是整数、分数、小数、个数； 25℃，101 kPa 下进行的化学反应，可以不注明。其他温度和压强要注明。 3、注明反应时的温度和压强 4、用△H表示化学反应放出或吸收的热量 学会书写热化学方程式 归纳总结 热化学方程式的书写步骤 一写方程式 二标状态 三标条件 四标 ΔH 五标数值 写出配平的化学方程式 用 s，l，g，aq 标明物质的聚集状态 标明反应温度和压强（101kPa，25℃可不标注） 在方程式后面标明该反应的焓变 ΔH 根据化学计量数计算ΔH值并注明单位 “五查”法判断热化学方程式书写正误 ①看方程式是否配平； ②看各物质的聚集状态是否正确； ③看ΔH 变化的“＋”、“－”是否正确； ④看反应热的单位是否为 kJ·mol－1； ⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应 学会书写热化学方程式 归纳总结 学会书写热化学方程式 思考讨论 （1）已知 N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) ΔH =﹣92.4kJ/mol，那么，1 mol N2 与3 mol H2充分反应，放出92.4kJ的能量。这种说法是否正确？ 答案： 错。该反应为可逆反应，无法进行到底，实际放出的热量小于92.4kJ。 （2）已知H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=-14.9 kJ·mol-1,把1 mol的H2和 1 mol I2在该温度和压强下放入密闭容器中充分反应,最终放出的热量是14.9 kJ吗? 答案：放出的热量小于14.9 kJ,因为H2与I2反应是可逆反应,所以该温度和压强下 反应，最终放出的热量小于14.9 kJ。 模块四 比较反应热的大小关系 比较反应热的大小关系 思考讨论 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2；H 1 、H 2 的大小。 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H 1 = －Q1kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H 2 = －Q2kJ/mol Q1<Q2 比较 H大小时，要包括所含的“+"和“-” H1＞H2 1、吸热反应的肯定比放热反应的大 【点拨】比较△H大小的方法 2、同一放热（吸热）反应，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出（吸收）的热量越多，△H的值越小（越大） 3、燃料的燃烧，其他条件相同时 ①燃烧产物越稳定，放出热量越多，则△H越小 ②燃料状态为气、液、固，放出的热量依次减少，则△H依次增大 比较大小时，要包括所含的“+"和“-” 比较反应热的大小关系 新课讲解 （1） S(g)+O2(g)=SO2(g) H 1 = －Q1kJ/mol S(S)+O2(g)=SO2(g) H 2 = －Q2kJ/mol （2） C(S)+ O2(g)=CO(g) H 1 = －Q1kJ/mol C(S)+O2(g)=CO2(g) H 2 = －Q2kJ/mol （3） H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H 1 = －Q1kJ/mol H2(g)+ Cl2(g)= HCl(g) H 2 = －Q2kJ/mol 【例3】在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2；H 1 、H 2 的大小。 Q1＞Q2 H 1< H 2 Q2＞Q1 H 2 < H 1 Q1＞Q2 H 1< H 2 课堂练习 比较反应热的大小关系 模块五 反应热的测定 视频观看 反应热的测定 实验讲解 测量原理： 用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。 Q：中和反应放出的热量 m：体系的质量 C：体系的比热容 Δt：反应前后体系温度的差值 Q ＝ c · m ·Δt 测量仪器： 简易量热计 (以盐酸和NaOH溶液反应为例) 实验探究——中和反应反应热的测定 反应热的测定 思考讨论 （1）测量哪些数据？ （2）如何利用数据计算反应热？ （3）如何提高实验的准确度？ 盐酸&NaOH的温度 反应后体系的温度（最高温度） Q = ( m1+m2 ) ×c ×（ t2 - t1 ） ∆ H = Q / n（H2O） 减少热量散失，降低实验误差。 使反应物迅速混合并充分反应，保持体系的温度均匀。 实验探究——中和反应反应热的测定 实验步骤 实验探究——中和反应反应热的测定 【实验操作】 （1）反应物温度的测量t1。 ①用量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸， 打开杯盖， 倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液， 用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。 实验步骤 实验探究——中和反应反应热的测定 【实验操作】 （2）反应后体系温度的测量t2。 打开杯盖， 将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒， 立即盖上杯盖， 插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将________温度记为反应后体系的温度。 （3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。 数据处理 实验探究——中和反应反应热的测定 (1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。 计算温度差(t2-t1)，将数据填入下表。 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2－t1)/℃ 1 2 3 （t2 - t1若异常要舍去） (2)取三次温度差的平均值作为计算依据。 (3)根据温度差和比热容计算反应热。 为了计算简便，可以近似的认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则： ①50mL 盐酸的质量m1=50g, 50mL NaOH溶液质量m2＝50g； ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g .℃)，50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： (m1+m2)·c·(t2-t1)=________ 0.418(t2-t1) kJ ③生成1mol水时放出的热量为 。 0.418(t2 - t1) 0.025 kJ HCl(aq) + NaOH (aq) ＝ H2O(l) + NaCl (aq) 1 1 1 Q1 0.025mol 0.025mol 0.025mol Q = 0.418(t2-t1) kJ 数据处理 实验探究——中和反应反应热的测定 注意事项 中和反应反应热的测定实验 （1）为了保证0.50mol· L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。（酸稍微过量也可以） （2）先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。 （3）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 （4）操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 （5）实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量少的一种，因为过量的酸/碱并不参加中和反应。 （6）多次试验求平均值时，若有某一组的实验数据有明显偏差，应直接舍去。 （7）隔热层的作用是保温隔热，减少热量损失。 新课讲解 燃烧热的相关计算 已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ΔH =﹣57.3 kJ·mol-1 试比较下列反应中放出的热量与 57.3 kJ 的大小： （1）浓酸与浓碱反应生成 1 mol 水，Q1 _____57.3 kJ， ΔH1 _____ ΔH； （2）弱酸与弱碱反应生成 1 mol 水，Q2 _____57.3 kJ， ΔH2 _____ ΔH； （3）强酸与强碱反应生成 1 mol 水和难溶性盐，Q3 _____57.3 kJ， ΔH3 _____ ΔH。 中和热与57.3 kJ·mol-1的关系 ＞ ＞ ＞ ＜ ＜ ＜ 燃烧热的相关计算 【变式1】已知充分燃烧a g乙烯气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙烯燃烧的热化学方程式正确的是（ ） A．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-2b kJ/mol B．C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝+2b kJ/mol C．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝-2b kJ/mol D．2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝+b kJ/mol A 课堂练习 【变式2】已知下列两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H＝-571.6 kJ•mol-1 C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) △H＝-2 220 kJ•mol-1 （1）H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为_____________ （2）2 g H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________ （3）现有H2和C3H8的混合气体5 mol，完全燃烧时放出热量3847 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________ 285.8 kJ•mol-1 2 220 kJ•mol-1 4725.8 kJ 燃烧热的相关计算 课堂练习 3：1 模块六 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 一些物质的燃烧热 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 名称 化学式 ΔH/kJ/mol 石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8 金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9 甲醇 CH3OH(l) -726.51 苯 C6H6(l) -3267.5 H2(g) + O2(g) H2O(l) ∆H＝−285.8 kJ/mol 1 2 CO(g) + O2(g) = CO2 (g) ∆H＝−283 kJ/mol 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 【提示】可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等方面综合考虑。 学习燃烧热的意义：通过对燃烧热的学习，可帮助我们更充分地利用能源。 燃料 △H(kJ/mol) ①S(s) -296 ②H2(g) -285.8 ③CH4(g) -890.3 ④C2H5OH(l) -1366.8 ①燃烧产物大气污染，一般不作燃料 ②不易制备、运输，但无污染且燃烧热较大，是未来新能源 ③西气东输工程，家庭常用燃料 ④可再生能源，液体易运输，且燃烧热较大，逐渐被应用于乙醇汽油中 问题：你会选择哪种家用燃料，选择的依据是什么？ 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 【研究与实践】P11 了解火箭推进剂 [研究目的]火箭推进剂在航天和军事等领域具有广泛的应用。通过查阅资料，了解火箭推进剂的发展历史、现状及趋势，感受火箭推进剂的发展对人类社会进步的促进作用，体会化学反应中能量变化的重要价值。 [研究任务](1)了解火箭推进剂的发展历史。 (2)了解我国目前常用的火箭推进剂的类型、成分和特点。 (3)了解火箭推进剂的发展趋势。 [结果与讨论](1)通过研究，你得到什么启示?(2)撰写研究报告，并与同学讨论。 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 液体火箭推进剂的发展 液氧汽油 肼类燃料 （肼、偏二甲肼） 液氧煤油 液氢液氧 第一枚液体火箭发动机的推进剂 中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂 “长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂 “长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 长征火箭的第三级使用的推进剂是: 火箭发射的一级燃料是: N2H4(肼)和NO2 液氢、液氧 火箭推进剂的发展主要着眼于能量高、排烟少、污染轻三个方面。 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 单位质量产生热量： ≈ 13.2 kJ/g 237.5 kJ 2 g＋16 g H2(l) + 1/2O2(l) = H2O(g) ∆H＝−237.5 kJ/mol CO(g) + 1/2O2(g)=CO2 (g) ∆H＝−283 kJ/mol 单位质量产生热量： ≈ 6.4 kJ/g 283 kJ 28 g＋16 g 火箭荷载的绝大部分质量来自于推进剂，产生同样推力所需要的推进剂质量越小，火箭的荷载就越低。计算每克液氢-液氧推进剂恰好完全反应释放的热量。 【思考与交流】长征五号火箭推进剂为什么选择液氢而不用CO呢？ 1、定义:能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、 阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。 能源 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 3、节约能源的重要措施： 科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的利用率。 2、能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。煤、石油、天然气是当今世界上重要的化石燃料。 但它们的蕴藏有限，且不可再生。解决的办法 ：开源节流。即开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 4、一级能源：来自自然界未经转化的能源。 二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。 按转换 过程分 按利用 历史分 按性质分 可再生 能源 不可再 生能源 风能、水能、 煤炭、石油、天然气等 常规能源 新能源 可再生能源 不可再生 能源 太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。 核能 二级能源 电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等 一级能源 新课讲解 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 【知识拓展】 氢 能 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。 主要优点有:燃烧热值高，燃烧同等质量的氢产生的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。 缺点：(1)制取成本高，需要大量的电力； (2)生产、存储难：氢气密度小，很难液化，高压存储不安全 新课讲解 课堂练习 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 【例3】火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式：__________________________________ ____________________。 N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－640 kJ·mol－1 (2)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________________。 产物不会造成环境污染 课堂练习 家用燃料和火箭推进剂燃料的选择 【变式1】(1)已知肼(N2H4)是一种高能燃料，将16 g气态肼在氧气中燃烧，生成氮气和水蒸气，放出267 kJ热量，试写出该反应的热化学方程式：___________________________________________________。 (2)试用化学反应能量图表示该反应过程中能量的变化。 N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1 课堂总结 课堂总结 课堂总结 谢谢欣赏 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $$