資源簡介

(共25張PPT)
選 擇 性 必 修 一
學
化
J
S
第一單元 化學反應的熱效應
3 能源的充分利用
能源是指可以提供能量的自然資源，是國民經濟和社會發展的重要物質基礎，包括化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐等。我國目前使用的主要能源仍然是化石燃料，但化石燃料的蘊藏量有限，且不可再生，因此，能源的開源節流是事關人類可持續發展的重大問題之一。
通常我們使用的能量的主要形式是熱能和電能，熱能主要通過燃燒煤、石油、天然氣等物質而獲得。從節約能源的角度考慮，怎樣衡量不同物質的燃燒效率呢？
交流討論
燃料燃燒過程中釋放的熱能是人類生產和生活所需要能量的重要來源。質量相同、組成不同的燃料，完全燃燒后釋放的熱不相等。
人們通常用標準燃燒熱或熱值來衡量燃料燃燒時釋放的熱的多少。
在101 kPa下，1 mol 物質完全燃燒的反應熱叫做該物質的標準燃燒熱，1 g 物質完全燃燒的反應熱叫做該物質的熱值。
物質完全燃燒是指物質中所含有的氮元素轉化為 N2 (g)，氫元素轉化為 H2O(l)，碳元素轉化為 CO2 (g)。
由表1-3所示物質的標準燃燒熱可知，在101 kPa下，1 mol H2 (g) 與1 mol CO(g)完全燃燒放出的熱，分別為285.8 kJ和283.0 kJ，兩者非常接近。對氣體而言，熱值較大的有H2、CH4、C2H6等。
＝可燃物的物質的量×標準燃燒熱
物質完全燃燒放出的熱量
標準燃燒熱 中和熱
相同點 能量變化
△H
不同點 標準
含義
標準燃燒熱和中和熱的區別與聯系
放熱反應
△H<0,單位相同
1mol可燃物
生成1mol水
1mol反應物完全燃燒放出的熱量，不同反應物，標準燃燒熱不同
中和反應生成1mol水放出的熱量，強酸強堿中和熱的數值都約為57.3kJ/mol
選擇決策
將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一。煤轉化為水煤氣的主要化學反應為：
C(s)、CO(g) 和 H2(g) 完全燃燒的熱化學方程式分別為：
甲同學根據1 mol CO(g)和1 mol H2 (g) 燃燒放出的熱的總和比1 mol C(s) 燃燒放出的熱多，認為：“煤炭燃燒時加少量的水，可以使煤炭燃燒放出更多的熱。”
乙同學根據蓋斯定律作出了下列循環圖：
乙同學認為：“將煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱與直接燃燒煤放出的熱一樣多，而將煤轉化為水煤氣會增加消耗，因此，將煤轉化為水煤氣得不償失。”
將煤轉化為水煤氣在燃燒放出的熱量與直接燃燒放出的熱量相等，且將煤轉化為水煤氣會增加能耗，但是將煤轉化為水煤氣有兩個優點：
1.固體煤轉化為氣體，極大的提高燃燒效率。
2.通過轉化除去了S，避免了SO2氣體的產生。
你認為他們的觀點正確嗎？請將你的想法與同學交流討論。
拓展視野
今天的人類如何選擇燃料？這是一個擺在我們面前的
嚴峻話題。過去，我們常用一些高熱值的“自然資源”（如煤、石油、天然氣等）作為燃料。如19世紀前50年，人類多采用木材作為燃料；19世紀中期開始，煤的使用量逐漸上升；20世紀中期，石油、天然氣的使用量占絕對優勢。
燃料的選擇
工業和日常生活中選擇何種物質作為燃料，不僅取決于
其熱值大小，還與燃料的穩定性、來源、價格、運輸、對環
境的影響、使用的安全性等多方面因素有關，應加以綜合考
慮。在這些因素中，保護環境必須放在首位。化石燃料的大量使用造成的最大問題是環境污染。
目前，針對煤燃燒產生硫氧化物和氮氧化物的事實，常對煤進行液化和氣化處理，除去有害成分，使之轉化為更清潔、更便利的燃料。又如，乙硼烷是一種熱值很高的燃料（其熱值是煤的2倍多），但它密度小、沸點低、難儲存、毒性強，所以，在一般條件下，乙硼烷會被限制用作燃料。
隨著人類文明的高速發展，人類對能源的需求量迅猛增長，開發新能源成為當前國際能源研究領域的重要課題，人類理想中的新能源應具有資源豐富、可再生、無污染或少污染等特點，只有這樣才能實現人類社會綠色、生態化、可持續的發展。
當前，我國大力倡導“構建清潔低碳、安全高效的能源體系”，降低能耗，努力開發和研究太陽能、氫能、風能、地熱能、潮汐能和生物質能等多種形式的能源及其應用。
調查探究
1. 請查閱近年來我國消耗的化石燃料的有關數據，并與其他國家作比較，用你的觀點闡述當前發展綠色能源的重要意義。
2. 請調查了解本地區廠礦企業及家庭所使用的主要燃料，用所學知識提出提高家用燃料燃燒效率的可行性建議。
1．25℃、101KPa 1g甲醇液體完全燃燒生成氣態二氧化碳和液態水，放出熱量22.68kJ，則表示甲醇標準燃燒熱的熱化學方程式正確的是( )
A．
B．
C．
D．
B
課堂訓練
(2)已知丙烯的標準燃燒熱為2058 kJ·mol-1，請寫出丙烯燃燒的熱化學方程式___________。
2.（1）已知：
① 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H1=-a kJ mol-1
② 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H2 =-bkJ mol-1
③ CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H3 = -c kJ mol-1
寫出甲醇蒸氣的標準燃燒熱： 。
CH3CH=CH2(g) +9/2O2(g)= 3CO2(g) + 3H2O(l) ΔH=-2058 kJ·mol-1
3．下列關于熱化學反應的描述中正確的是(　　)
A．中和熱ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，則濃H2SO4和Ba(OH)2反應的反應熱為ΔH＝-114.6kJ·mol－1
B．H2(g)的燃燒熱是－285.8 kJ·mol－1，則2H2O(g)=2H2(g)＋O2(g)反應的反應熱ΔH＝＋2×285.8kJ·mol－1
C．碳燃燒生成一氧化碳時，放出的熱量為碳的標準燃燒熱
D．乙炔的標準燃燒熱為1299.6 kJ·mol－1，則2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)反應的ΔH＝-2599.2kJ·mol－1
D
看
觀
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謝

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