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1、第第 一一 章章 燃烧热燃烧热 能源能源 学习目标学习目标1.理解燃烧热的概念，学会反应热理解燃烧热的概念，学会反应热的计算。的计算。2.了解目前的能源状况，体会节能了解目前的能源状况，体会节能降耗的能源观。降耗的能源观。思思考考与与交交流流什么是燃烧？什么是燃烧？燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈燃烧是可燃物与氧化剂发生的剧烈的氧化还原反应，同时伴有发光和放的氧化还原反应，同时伴有发光和放热的现象。热的现象。所有的燃烧反应都是放热反应所有的燃烧反应都是放热反应 燃烧过程是吸热反应还是放热反应？燃烧过程是吸热反应还是放热反应？一、燃烧热一、燃烧热1 1、燃烧热燃烧热:25 101kPa25 101
2、kPa时时,1mol1mol纯物质纯物质完全燃烧完全燃烧生成生成稳定化合物稳定化合物时所放出的时所放出的热量热量。2 2、概念理解：概念理解：（1 1）研究条件：）研究条件：25 101kPa25 101kPa，条件不同，反应热不同，条件不同，反应热不同（2 2）燃料的物质的量规定为）燃料的物质的量规定为1mol1mol（3 3）生成）生成稳定稳定化合物（即生成物物不能继续燃烧）化合物（即生成物物不能继续燃烧）一般如：一般如：C-CO2（g）S SO2（g）H H2O（l）（4 4）单位：）单位：KJ/molKJ/mol(5)研究内容：放出的热量。研究内容：放出的热量。（6）燃烧热和中和热一样
3、，是在某特定）燃烧热和中和热一样，是在某特定条件下的反应热。条件下的反应热。【判断判断】下列说法是否正确？为什么？下列说法是否正确？为什么？（1）已知）已知25oC、101KPa下下1molC燃烧生成燃烧生成CO气体放出的热气体放出的热量就是碳的燃烧热量就是碳的燃烧热 （）（2）已知）已知25oC、101KPa下下2molC燃烧生成燃烧生成CO2气体放出的气体放出的热量就是碳的燃烧热热量就是碳的燃烧热 （）下列有关下列有关H2燃烧的热化学方程式，哪一个代表燃烧的热化学方程式，哪一个代表H2的燃烧热？不的燃烧热？不能代表的说明原因？能代表的说明原因？（1）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g
4、)H=-241.8KJ/mol （2）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=-241.8KJ/mol（3）2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-241.8KJ/mol注意燃烧热化学方程式和热注意燃烧热化学方程式和热化学方程式的区别化学方程式的区别练习练习1：分析以下几个热化学方程式，哪个是表示：分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？A.C（s）O2（g）=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)
5、;H=571.6 kJ/molD.H2(g)12O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJ/mol 如如:C CO2(g)H H2O（l）S SO2（g）B.C（s）O2（g）=CO2(g);H=393.5 kJ/molD.H2(g)12O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJ/mol 由于计算燃烧热时，可燃物质是以由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学作为标准来计算的，所以热化学方程式的方程式的化学计量系数常出现分数化学计量系数常出现分数。3.3.表示的意义：表示的意义：4.4.表示燃烧热的热化学方程式的书写：表示燃烧热的热化学方程式的书写：含义含义
6、:在在101KPa101KPa时时,1molCO,1molCO完全燃烧时完全燃烧时,放出放出 283.0KJ283.0KJ的热量的热量.如如:CO:CO的燃烧热为的燃烧热为283.0KJ/mol.283.0KJ/mol.应以应以1mol1mol物质的标准来配平其余物质的标准来配平其余物质的化学计量数物质的化学计量数(常出现分数常出现分数)5.5.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量：一定量可燃物完全燃烧时放出的热量：Q放放放放=n(可燃物可燃物可燃物可燃物)HHc cQ放放放放为可燃物燃烧反应放出的热量；为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物为可燃物的物质的量；的物质的量；Hc为可燃物的燃烧热。为
7、可燃物的燃烧热。燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但燃烧热相等。能不同，但燃烧热相等。（1 1）燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的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，而燃烧热规定是物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1 1 molmol的可燃物；的可燃物；（2 2）研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形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态，而研究燃烧热必须是生成稳定稳定的氧化物。的氧化物。【解解
8、】根据题意，在根据题意，在 101 kPa时，时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方完全燃烧的热化学方程式为：程式为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H=890 kJmol 即即CH4 的燃烧热的燃烧热H=890 kJmol 1000 L CH4(标准状况标准状况)的物质的量为：的物质的量为：n(CH4)=V(CH4)/V m=1000L/22.4Lmol-1=44.6mol1mol CH4 完全燃烧放出完全燃烧放出 890 kJ的热量，的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放完全燃烧放出的热量为：出的热量为：44.6 mol890 kJmol3.97104kJ答：答：
9、CH4的燃烧热的燃烧热H=890 kJmol，1000 L CH4(标准状况标准状况)完完全燃烧产生的热量为全燃烧产生的热量为 3.97104kJ。【例例1】在在101kPa时，时，1molCH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和液和液态态H2O，放出，放出890kJ的热量，的热量，CH4的燃烧热为多少？的燃烧热为多少？1000LCH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？有关燃烧热的计算有关燃烧热的计算已知：已知：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)H=-571.6 kJ/molO(l)H=-571.6 kJ/mo
10、lH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)H=-241.8 kJ/molO(g)H=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。求氢气的燃烧热。答答:H=-285.8 kJ/mol:H=-285.8 kJ/mol2.下列各组物质的燃烧热相等的是下列各组物质的燃烧热相等的是：（：（）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1moL碳和碳和2moL碳碳C.1moL乙炔和乙炔和2moL碳碳 D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素B 小结小结当当问问“反应热反应热”“”“焓变焓变”“”“H”H”是多少时，必须答是多少时，必须答 “H=+(H=+(或或-)xxx kJ/mol-
11、)xxx kJ/mol若若问某反应的问某反应的“中和热中和热”、“燃烧热燃烧热”等是多少时，。等是多少时，。而而问的是某个反应放出或吸收的热量是多少时，则问的是某个反应放出或吸收的热量是多少时，则应答成应答成“xxx kJ”xxx kJ”。相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化HH不不同同点点反应物的量反应物的量 生成物的量生成物的量反应热反应热的含义的含义 放热反应放热反应H0,H0,单位单位 kJ/molkJ/mol1mol1mol可燃物可燃物不限量不限量不限量不限量1mol H H2 2O O1mol1mol反应物完全反应物完全燃烧时放出的热燃烧时放出的热量量;不同的物质
12、燃不同的物质燃烧热不同烧热不同酸碱中和生成酸碱中和生成1molH1molH2 2O O时放出的热量时放出的热量,燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系（2 2）“中和热的热化学方程式中和热的热化学方程式”与与“中中和反应的热化学方程式和反应的热化学方程式”的书写不同。书的书写不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须写中和热的热化学方程式时生成的水必须为为1 mol1 mol，书写中和反应的热化学方程式时，书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。生成的水的量可为任意值。特别提醒特别提醒（1 1）“燃烧热的热化学方程式燃烧热的热化学方程式”与与“燃烧的燃烧的热化学方程
13、式热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为学方程式时可燃物必须为1 mol1 mol，燃烧的热化学，燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。方程式不强调可燃物的物质的量，可为任意值。二、能源二、能源 能源就是能提供能量的自然资源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）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、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。等。分类：分类：1、按开发与利用状况分、按开发与利用状况分 常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被常规能源：现在已被我们普遍使用的能源被称为常规
14、能源。称为常规能源。如：煤、石油、天然气、水能等。如：煤、石油、天然气、水能等。新能源：近几十年才开始被利用或正在研究新能源：近几十年才开始被利用或正在研究使用的能源被称为新能源。使用的能源被称为新能源。如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、如：太阳能、风能、氢能、生物质能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等。地热能、波浪能、潮汐能等。在讨论能源问题时，主要指的是在讨论能源问题时，主要指的是常规能源常规能源2、按属性分、按属性分可再生能源：可再生能源：是指在自然界中可以不断再生、永续利是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害用、取之不尽、用之不竭的资
15、源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。洋能等。不可再生能源：不可再生能源：经过千百万年形成的、短期内经过千百万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源。无法恢复的能源，称之为不可再生能源。如：煤炭、石油、天然气等。如：煤炭、石油、天然气等。3、按转换传递过程分、按转换传递过程分 一级能源：一级能源：自然界中以现成形式提供的能源称为一自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源。级能源。如：原煤、原油、天然气、太阳能、水
16、力、潮汐能、如：原煤、原油、天然气、太阳能、水力、潮汐能、地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。地热能、生物质能、风能、海洋温差能等。二级能源，二级能源，需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。二级能源。如：电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤如：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。油、柴油、液化石油气、沼气能等。绿色能源绿色能源是可再生能源是可再生能源,这些能源消耗这些能源消耗之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染之后可以得到恢复补充，对生态环境低污染或无污染。主要有：风能、电能、太阳能、或无污
17、染。主要有：风能、电能、太阳能、地热能、氢能等。地热能、氢能等。绿色能源绿色能源下列属于一级能源的是：下列属于一级能源的是：属于二级能源的是：属于二级能源的是：A A 风能风能 B B电能电能 C C 氢能氢能 D D 阳光阳光 E E 天然气天然气 A D EA D EB CB C2、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（）A.电能是二级能源电能是二级能源B.水力是二级能源水力是二级能源C.天然气是一级能源天然气是一级能源D.水煤气是一种高效而没有污染的一级能源水煤气是一种高效而没有污染的一级能源E.氢气是一种高效而没有污染的二级能源氢气是一种高效而没有污染的二级能源A C E1 1、选择燃
18、料的标准是什么选择燃料的标准是什么?燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条燃烧热、燃料的储量、开采运输储存的条件、价格、对生态环境的影响，等各方面件、价格、对生态环境的影响，等各方面综合考虑。综合考虑。2 2、煤作为燃料的利弊煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的提高煤燃烧效率的措施有哪些措施有哪些?(1)(1)通入充足且适量的空气；通入充足且适量的空气；(2)(2)固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面。料与空气的接触面。思考与交流思考与交流议一议议一议1.1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处
19、？煤球等固体燃料有什么好处？首先，首先，因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。的能量利用率。其次，其次，气体燃料便于管道运输、使用方便（易点气体燃料便于管道运输、使用方便（易点燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。燃、易熄灭）、无渣无尘、清洁卫生。第三第三，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NONOx x）、粉尘，）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更造成大
20、气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。严重。议一议议一议2.2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？为什么是城市燃气的发展方向？管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变
21、成由数家煤气厂排放而已。成由数家煤气厂排放而已。液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不液化气是发热量最高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点且不易爆的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方的燃料，所以，推广使用天然气是城市燃气产业的发展方向。向。【思考思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？答：答：燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧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，的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是而燃烧热规定是1 mol的可燃物的可燃物；研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但燃烧热相等。量可能不同，但燃烧热相等。