資源簡介

(共20張PPT)
第一節 反應熱
第四課時 燃燒熱
學習目標
掌握燃燒熱的概念
能夠正確書寫燃燒熱的熱化學方程式
在101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成指定產物①
時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱
定義
在標準狀態下（即壓力為101.325kPa，溫度為298.15K），物質與足量氧氣進行燃燒反應。
條件
燃燒熱定義與條件
符號
燃燒熱的單位通常為kJ/mol（千焦每摩爾），表示單位物質的量的燃料完全燃燒時所放出的熱量。有時也用J/g（焦每克）或kJ/kg（千焦每千克）表示，分別表示單位質量或單位體積的燃料燃燒時放出的能量。
完全燃燒定義
指燃料中的可燃成分在氧氣中充分燃燒，生成穩定的氧化物，不再繼續燃燒的過程。
穩定化合物
在燃燒過程中，烴類通常與氧氣反應生成二氧化碳和水，這兩種產物在常溫下是穩定的化合物。
完全燃燒與穩定化合物生成
燃燒熱是物質的一種固有屬性
燃燒熱是描述單位物質的量的燃料完全燃燒時所放出的熱量，與燃燒的物質多少無關。
影響因素
燃燒熱主要受燃料的種類和燃燒條件的影響，而與燃料的數量或質量無關。
燃燒熱與物質多少無關
燃燒熱
條件─101 kPa
▏
燃燒物的量─1 mol
▏
反應程度─H2O(l)，S―→SO2(g)(C―→CO2(g)，
表示方法 ─ΔH＝－a kJ·mol－1
燃燒熱 中和熱
相同點 能量變化 放熱反應 ΔH及其單位 ΔH<0，單位均為kJ·mol－1 不同點 反應物的量 1 mol 不一定為1 mol
生成物的量 不確定 生成水的量為1 mol
反應熱 的含義 101 kPa時，1 mol純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量 在稀溶液里，酸與堿發生中和反應生成1 mol水和可溶性鹽時所放出的熱量
表示方法 ΔH＝－a kJ·mol－1 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
燃燒熱與中和熱的比較
一看可燃物的化學計量數是否為1。
二看碳元素完全燃燒生成的氧化物是否為CO2 (g)。
三看氫元素完全燃燒生成的氧化物是否為H2O(l)。
四看ΔH是否為“－”及單位是否正確
書寫或判斷表示燃燒熱的熱化學方程式要“四看”
(1)生成物H2O的物質的量為1 mol。
(2)熱化學方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
(3)濃硫酸稀釋放熱，NaOH固體溶于水放熱，弱酸、弱堿電離吸熱，故濃H2SO4與NaOH溶液反應，H<－57.3 kJ·mol－1。
中和熱
1.能源的概念
凡是能提供某種形式能量的資源統稱為能源。它是人類取得能量的來源，包括已開采出來的可供使用的自然資源與經過加工或轉化的能源。
2.能源的分類方法
分類依據 種類 舉例
來源 來自太陽輻射的能量 太陽能、煤、石油、天然氣、生物質能、風能
來自地球內部的能量 地熱能、核能、水能
來自天體的引力能量 潮汐能
能源
轉換 過程 一次能源 太陽能、煤、石油、天然氣、生物質能、風能
二次能源 石油制品、煤氣、電能、酒精
利用 歷史 常規能源 煤、石油、天然氣、水能
新能源 太陽能、風能、地熱能、核能、氫能、生物質能
性質 可再生能源 太陽能、風能、水能、生物質能
不可再生能源 煤、石油、天然氣

例題1
計算1mol甲烷在氧氣中完全燃燒放出的熱量。
的熱量。
例題
解析
首先確定甲烷和氧氣的反應方程式為CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O，然后查找相關物質的生成焓，根據公式計算反應熱，并換算成1mol甲烷完全燃燒放出
從能量角度來看，燃燒熱和中和熱都是放熱反應，但放出的熱量不同，這取決于反應的類型和條件。
從反應物和生成物的角度來看，兩者有明顯的區別。燃燒熱涉及燃料和氧氣的反應，而中和熱則是酸和堿之間的反應。
通過比較兩者的異同點，我們可以更深入地理解化學反應中的能量變化和物質轉化過程。
思考討論：理解兩者關系
火箭推進劑需要攜帶盡可能多的能量以提供足夠的推力，因此其燃料選擇的首要依據是能量密度。高能燃料可以在有限的體積內提供更多的能量，從而增加火箭的射程和速度。
能量密度
燃燒穩定性
存儲和運輸安全性
火箭推進劑的燃燒過程需要保持穩定，以避免產生過大的壓力和溫度波動。因此，在選擇燃料時需要考慮其燃燒特性，包括點火溫度、燃燒速度和燃燒產物的性質等。
火箭推進劑通常需要在各種環境條件下進行存儲和運輸，因此其燃料的選擇還需要考慮安全性和穩定性。一些易燃易爆的燃料需要特別的處理和防護措施，以確保安全使用。
火箭推進劑燃料選擇依據介紹
固體燃料與液體燃料
隨著科技的發展，越來越多的新型燃料被開發出來，如生物質燃料、氫能等。與傳統燃料相比，這些新型燃料在環保性、可再生性和燃燒效率等方面具有優勢。然而，它們的成本、存儲和運輸等方面的問題仍需要進一步研究和解決。
傳統燃料與新型燃料
固體燃料和液體燃料在燃燒熱、能量密度和燃燒穩定性等方面存在差異。固體燃料通常具有較高的能量密度和較好的燃燒穩定性，但點火和燃燒控制相對困難；而液體燃料則具有易于點火和控制燃燒的優點，但能量密度相對較低。
鞏固提高
25 ℃、101 kPa時，強酸與強堿的稀溶液發生中和反應的中和熱ΔH為－57.3 kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱ΔH為－5 518 kJ·mol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是(　　)
A.2H＋(aq)＋SO4(2－)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
B.KOH(aq)＋2(1)H2SO4(aq)===2(1)K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
C.C8H18(l)＋2(25)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
D.2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
鞏固提高
[解析]　中和熱是指一定條件下，稀溶液中強酸和強堿反應生成 1 mol 水時放出的熱量，選項A錯誤，選項B正確；燃燒熱是指在一定條件下，1 mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，水的穩定狀態是液態，選項C、D錯誤

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