内容发布更新时间 : 2024/11/15 5:43:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第二节燃烧热 能源
【今日目标】
.理解燃烧热的概念,并掌握有关燃烧热的计算。
.了解能源的重要性及化学在解决能源危机的重要作用。 .了解如何节约能源,并提高能源的利用率。 【学习过程】 一、燃烧热 .定义
时, 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。 单位:, Δ<。 .意义
例如:的燃烧热为 ,
表示在 时, 完全燃烧生成和()时放出 的热量。 【思考】
.()可燃物的物质的量发生变化,其燃烧热变吗?
【提示】 ()燃烧热指 可燃物燃烧放出的热量,与可燃物的物质的量无关。 ()如何配平燃烧热的热化学方程式?
【提示】先把可燃物的系数定为,再配平其他物质。 二、燃烧热的理解及计算 【问题导思】
① 燃烧热中生成稳定的氧化物指什么?
【提示】 指单质或化合物燃烧后生成的最稳定的氧化物。 ② 燃烧热如何表示?
【提示】 .Δ=-
.燃烧热为 。
③如何计算可燃物的燃烧热? 【提示】 燃烧热Δ=-。 .对燃烧热的理解
()反应条件:℃和 (书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。 ()物质的燃烧热要求的是纯物质。 ()“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。 完全燃烧时,下列元素要生成对应的氧化物: →(),→(),→()。
→不是完全燃烧;而→,不是燃烧产物;生成的水为液态不能是气态。 例如,燃烧的热化学方程式为 ()+()() Δ=- ()+()() Δ=-
则的燃烧热为 ,而不是 。
()文字叙述燃烧热时,用正值或Δ表示。 例如,的燃烧热为 ·-或 Δ=- ·-。 .表示燃烧热的热化学方程式的书写
燃烧热是以 纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧 物质为标准来配平其余物质的化学计量数,故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。
例如,燃烧的热化学方程式为: 2C()+()()+() Δ=- ,
的燃烧热为 ,而不是 ,表示其燃烧热的热化学方程式为:()+()()+() Δ=- 。 .燃烧热的计算
由燃烧热定义可知:可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热, 即放=(可燃物)×Δ, 物质的燃烧热:Δ=-。
此公式中的Δ是指物质的燃烧热,而不是指一般反应的反应热。 例、下列说法正确的是( )
.测定和反应的中和热时,每次实验均应测量个温度,即盐酸起始温度、起始温度和反应后终止温度
.在℃、 时, 完全燃烧生成液态水,放出 热量,的燃烧热为- .在℃、 时, 与适量反应生成 时,放出 热量,则的燃烧热为
+-
.在稀溶液中:()+()() Δ=- ,若将含 的浓硫酸与含 的溶液混合,放出的热量等于 【解析】 中燃烧热的表示方法不对,文字叙述燃烧热时用正值;中不是的完全燃烧产物,故放出的热量不能作燃烧热;中用浓放出的热量比中和热的数值大。 【答案】
【注意】燃烧热与中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 Δ<,放热反应 Δ<,放热反应 不同点 ①限定可燃物(反应物)为 ② 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量(不同的反应物,燃烧热不同) ①限定生成物为 ②生成 时放出的热量(不同的反应物的中和热大致相同) 例.以下几个热化学方程式,能表示燃烧热的热化学方程式是( ) .()+()() Δ= .()+() () Δ=- .()+()()Δ=- .()+()()Δ=-
【解析】 项,()燃烧未生成稳定氧化物(),故其反应热不能叫燃烧热;项,符合燃烧热的定义;项,虽然转变成了稳定的氧化物(),但由于其反应热表示的是 完全燃烧时的热量变化,故不能叫燃烧热;项,参加燃烧的虽然是 ,但其生成(),而不是(),故它的反应热也不为的燃烧热。 【答案】 二、能源
能提供能量的资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。 【问题导思】
① 能源有哪些分类?
【提示】 .按转换过程分类。.按利用历史分类。.按性质分类。
② 如何解决能源危机?
【提示】 .开源节流。
.研究开发新能源。
.能源的分类 按转换过程分 按利用历史分 常规能源 一次能源 新能源 按性质分 可再生能源 不可再生能源 可再生能源 不可再生能源 水能 煤、石油、天然气等 太阳能、地热能、沼气、潮汐能、风能、生物质能等 核能等 二次能源 电能、沼气、汽油、焦炭、蒸汽、工业余热等 .地位
能源是国民经济和社会发展的重要物质基础,它的开发和利用情况可以衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 .解决能源危机的方法
开发新能源,节约现有的能源,提高能源的利用率。 .燃料充分燃烧 ①要有足够的空气;
②燃料与空气有足够大的接触面积。 .化石燃料的利弊及新能源的开发
()煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料,它们为不可再生能源。 ()煤作燃料的利弊:
①煤是最重要的化工原料,把煤作为燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。 ②煤直接燃烧时产生的、等有毒气体及烟尘,会对环境造成严重污染。 ③煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用率低且运输不方便。
④可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及烟气净化脱硫等,大大减轻燃煤对环境的污染,提高煤的利用率。 .能源危机的解决方法
()开源节流,提高能源的利用率。调节和优化能源结构,降低燃煤在能源结构中的比例,节约油气资源,加大科技投入。
()新能源的开发。太阳能、燃料电池、风能和氢能是最有希望的新能源。这些新能源资源丰富,有些为可再生能源,并且在使用时对环境几乎没有污染。 .新能源的特点
()太阳能能量巨大,取之不尽,用之不竭,清洁无污染,不需开采和运输。缺点是能量密度小,受地域和季节的影响大。
()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。
()地热能蕴藏丰富,已被应用。 ()风能是太阳能的一种转换形式,风能能量巨大。缺点是具有不稳定性,受地区、季节、气候影响较大。
例、 能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少,促使人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。 ()我国目前最主要的能源品种是, 能源利用中存在的主要问题有。
()为减少污染,提高燃料利用率,下列措施可以达到目的的是(填序号,下同)。
①将城市居民燃煤改为使用气体燃料 ②若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气,应增大空气进入量和减少液化气的进入量 ③在农村大力发展沼气 ()下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是。 ①化石能源物质内部蕴贮着大量的能量
②绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来 ③物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用 ④吸热反应没有利用价值
()乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是 。
【解析】 ()我国人口众多,资源丰富,但人均占有量少;()①②措施保证燃料充分燃烧,发展沼气能有效解决农村燃烧秸秆污染空气的问题;()能源的相互转化,其中吸热反应也有其利用价值,可以利用其进行降温等应用。
【答案】 ()煤 人均占有量少,能源利用率低,单位产值能耗高 ()①②③ ()④
()增大与助燃剂的接触面积,使煤油充分燃烧
例、城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。 ()试写出制取水煤气的主要化学方程式: 。
()液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为: ()+()()+() Δ=-
已知气体燃烧的热化学方程式为: ()+()() Δ=-
试比较同物质的量的和燃烧,产生的热量比值约为。 ()已知氢气燃烧的热化学方程式为 ()+()() Δ=-
试比较同质量的氢气和丙烷燃烧,产生的热量比值约为。 ()氢气是未来的能源,除产生的热量大之外,还具有的优点是 。
【解析】 ()由题意“它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气”知,煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气,反应方程式为+()+。 ()同物质的量的和燃烧,产生的热量比值为)≈∶。
()同质量的氢气与丙烷燃烧,丙烷产生热量为 ,氢气产生热量为×= 。故比值为≈∶。 【答案】 ()+() + ()∶ ()∶
()资源丰富,产物无污染等 【课堂练习及解析】
.下列说法不正确的是( ) .、甲烷都属于温室气体
.用甘蔗生产的乙醇燃料属于可再生能源,利用乙醇燃料不会产生温室气体 .太阳能、风能和生物能源属于新能源 .太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 【解析】 乙醇燃烧产生的属于温室气体。 【答案】
.下列关于燃烧热的说法中正确的是( ) . 物质燃烧所放出的热量
.常温下,可燃物燃烧放出的热量
.在℃、× 时, 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 .燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变
【解析】 该题考查对燃烧热概念的理解。燃烧热是指在℃、× 时, 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。 【答案】
.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
.和反应的中和热Δ=- ,则和()反应的中和热Δ=×(-) .()的燃烧热是 ,则反应 ()()+()的Δ=×
.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
. 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【解析】 中和热是以生成 作为标准的,因此不正确。燃烧热是指 燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,因此正确,不正确。有些反应需加热才能发生,但却是放热反应,例如燃料的燃烧需点燃引发才能发生,但却是放热反应。故选。 【答案】
.家用液化气的主要成分之一是丁烷,当丁烷完全燃烧并生成和液态水时,放出的热量为×,试写出丁烷燃烧的热化学方程式:
,丁烷的燃烧热为。已知 液态水汽化时需要吸收 的热量,()+()()+()的Δ=。
【解析】 丁烷完全燃烧生成和液态水时,放出的热量为×,则 丁烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量为: = ,故丁烷燃烧的热化学方程式为:()+()()+() Δ=- ,丁烷的燃烧热为 。当丁烷燃烧生成的 液态水变为气态水时,需吸收 × = 的热量,故()+()()+()的Δ=- + =- 。
【答案】 ()+()()+() Δ=- -
面对着学习,你就要有毅力。因为你就如身在干旱的沙漠之中,没有水也没有食物,你有的就仅仅是最后的那一点力气和时时蒸发着的那一点微少的汗水,你在这种地境里,不可以倒下,要坚强,要努力走出这个荒芜的沙漠,找回生存的希望,仅此无他。在学习的赛跑线上,你就应该有着这不懈的精神,累了,渴了,你仍要坚持下去,因为终点就在不远的前方…行路人,用足音代替叹息吧!志士不饮盗泉之水,廉者不受嗟来之食你的作业进步很大,继续加油!你会更出色! 位卑未敢忘忧国,事定犹须待阖棺。 希望你一生平安,幸福,像燕雀般起步,像大雁般云游,早日像鹰一样翱翔,千里之行,始于足下。学习就是如此痛快,它能放松人的心灵,但必须是在热爱的基础上。瞧!学习就能带来如此奇妙的享受! 学习总是在一点一滴中积累而成的,就像砌砖,总要结结实实。踏踏实实的学吧!加油!成功属于努力的人!聪明出于勤奋,天才在于积累。 人天天都学到一点东西,而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。 生活中处处都有语文,更不缺少语文,而是缺少我们发现语文的眼睛,善于发问的心。让我们在生活中,去寻找更有趣、更广阔、更丰富.