資源簡介

(共35張PPT)
基礎課時3　能源的充分利用　標準燃燒熱
專題1　化學反應與能量變化
第一單元　化學反應的熱效應
學習任務 1．通過了解化學在解決能源危機中的重要作用，培養科學態度與社會責任的化學核心素養。
2．通過在理解反應熱的基礎上，從宏觀上理解辨識標準燃燒熱的概念，學會關于標準燃燒熱的相關計算，培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
3．通過學習反應熱大小的比較方法，培養證據推理與模型認知的化學核心素養。
必備知識　自主預習儲備
一、能源的充分利用
1．能源定義：能提供____的自然資源。
2．分類
3．我國目前使用的主要能源是________。
4．新能源的特點：資源豐富、可再生、無污染或少污染。
能量
煤
石油
化石燃料
判一判　(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)太陽能是可再生的新能源。 (　)
(2)現在家庭使用的天然氣是清潔的新能源。 (　)
(3)我國目前使用的主要能源是新能源。 (　)
(4)化石燃料包括氫能、石油、天然氣。 (　)
√
×
×
×
二、標準燃燒熱和熱值
1．標準燃燒熱
(1)概念。
在_______下，_____物質____燃燒的______叫作該物質的標準燃燒熱。
(2)完全燃燒的標準。
N→_______、H→________、C→________。
(3)單位。
標準燃燒熱是反應熱的一種，單位為____________________。
【特別提醒】　標準燃燒熱是反應熱的一種類型，標準燃燒熱規定可燃物必須是1 mol，生成物必須是穩定產物。
101 kPa
1 mol
完全
反應熱
N2(g)
H2O(l)
CO2(g)
kJ·mol－1或kJ／mol
2．熱值
___物質完全燃燒的反應熱叫作該物質的熱值。
3．標準燃燒熱和熱值的意義
標準燃燒熱或熱值可以衡量燃料燃燒放出熱量的大小。
1 g
判一判　(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在101 kPa下，1 mol純物質完全燃燒所放出的熱量就是其標準燃燒熱。 (　)
(2)1 mol H2完全燃燒生成1 mol水蒸氣時放出的熱量為H2的標準燃燒熱。 (　)
(3)表示標準燃燒熱的熱化學方程式可以有無數個。 (　)
(4)標準燃燒熱的數值與參與反應的可燃物的物質的量成正比。 (　)
(5)所有物質的標準燃燒熱其ΔH均小于0。 (　)
×
×
×
×
√
關鍵能力　情境探究達成
[情境素材]
一些物質的標準燃燒熱(25 ℃)
標準燃燒熱的應用
名稱 化學式 ΔH/(kJ·mol-1) 名稱 化學式 ΔH/(kJ·mol-1)
氫氣 H2(g) －285.8 乙烷 C2H6(g) －1 559.8
一氧化碳 CO(g) －283.0 乙烯 C2H4(g) －1 411.0
名稱 化學式 ΔH/(kJ·mol-1) 名稱 化學式 ΔH/(kJ·mol-1)
甲烷 CH4(g) －890.3 乙炔 C2H2(g) －1 299.6
甲醇 CH3OH(l) －726.5 蔗糖 C12H22O11(s) －5 640.9
乙醇 C2H5OH(l) －1 366.8 苯 C6H6(l) －3 267.5
[問題探究]
[問題1]　由上述表中數據可知甲烷的標準燃燒熱為多少？意義是什么？
提示：甲烷的標準燃燒熱為890.3 kJ·mol-1，或ΔH＝－890.3 kJ·
mol-1，它表示25 ℃、101 kPa時，1 mol甲烷完全燃燒生成1 mol CO2(g)和2 mol H2O(l)時放出890.3 kJ的熱量。
[問題2]　以H2為例，寫出表示H2標準燃燒熱的熱化學方程式，表示標準燃燒熱的熱化學方程式與一般熱化學方程式有什么不同？
[問題3]　利用表中數據，計算1 kg CH4在25 ℃、101 kPa時充分燃燒生成液態水放出的熱量約為多少？
提示：1 kg甲烷的物質的量為62.5 mol，甲烷的標準燃燒熱為890.3 kJ·mol-1，說明1 mol CH4在25 ℃、101 kPa時充分燃燒生成液態水放出的熱量為890.3 kJ，則62.5 mol甲烷在25 ℃、101 kPa時充分燃燒生成液態水放出的熱量為890.3 kJ·mol-1×62.5 mol≈5.56×104 kJ。
[歸納總結]
1．利用標準燃燒熱可計算一定量燃料燃燒能放出多少熱量，Q＝n(燃料)×標準燃燒熱
2．標準燃燒熱和中和熱的比較
標準燃燒熱 中和熱
相同點 能量變化ΔH及其單位 放熱反應
ΔH＜0，單位均為kJ·mol-1
標準燃燒熱 中和熱
不同點 反應物
的量 1 mol 不一定為1 mol
生成物
的量 不確定 生成液態水的量為1 mol
表示方法 標準燃燒熱為a kJ·mol-1或ΔH＝－a kJ·mol-1 中和熱為57.3 kJ·mol-1或ΔH＝－57.3 kJ·mol-1
[能力達成]
1．下列說法正確的是(　　)
A．1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱
B．25 ℃、101 kPa時，1 mol S和2 mol S的標準燃燒熱相等
C．CO是不穩定的氧化物，它能繼續和氧氣反應生成穩定的CO2，所以CO的燃燒反應一定是吸熱反應
D．101 kPa時，1 mol碳燃燒所放出的熱量為碳的標準燃燒熱
√
B　[A項，1 mol H2SO4與1 mol Ba(OH)2反應生成2 mol H2O(l)，同時還有BaSO4沉淀生成，不符合中和熱的定義；B項，標準燃燒熱與可燃物的物質的量無關；C項，CO的燃燒屬于放熱反應；D項，1 mol碳燃燒不一定生成1 mol CO2。]
√
D　[根據標準燃燒熱的定義，碳的燃燒產物應是CO2(g)；氫氣燃燒是放熱反應(ΔH<0)且生成液態水；25 ℃時甲烷的燃燒產物是CO2(g)和H2O(l)。]
學習效果　隨堂評估自測
2
4
3
題號
1
√
1．如圖為“能源分類相關圖”，四組能源選項中全部符合圖中陰影部分的是(　　)
A．煤炭、石油、潮汐能
B．水能、生物質能、天然氣
C．太陽能、風能、沼氣
D．地熱能、海洋能、核能
C　[太陽能、風能、沼氣這三種能源既是新能源、可再生能源，又是來自太陽的能源。]
2
3
題號
1
4
√
2
3
題號
1
4
A　[標準燃燒熱是指在25 ℃、101 kPa時，1 mol物質完全燃燒的反應熱。因此正丁烷完全燃燒產物應為CO2(g)和H2O(l)，所以正丁烷的標準燃燒熱為ΔH＝－2 878 kJ·mol-1。]
2
3
題號
4
1
√
2
3
題號
4
1
2
4
3
題號
1
285.8 kJ·mol-1
2 220 kJ·mol-1
4 725.8 kJ　
3∶1
2
4
3
題號
1
基礎課時固基練(3)　能源的充分利用　標準燃燒熱
√
1．未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環境無污染或污染很小，且可以再生。下列屬于未來新能源標準的是(　　)
①天然氣　②太陽能　③風能　④石油　⑤煤　⑥生物質能　⑦核能　⑧氫能
A．①②③④ 　 B．②③⑥⑧
C．①②⑤⑥⑦⑧ 　 D．③④⑤⑥⑦⑧
2
3
題號
4
1
5
B　[煤、石油、天然氣是化石能源，不是新能源，常見新能源有：太陽能、地熱能、潮汐能、風能、氫能、生物質能等。]
2．燃燒是人們利用熱能的重要方式。下列有關標準燃燒熱的說法正確的是(　　)
A．標準燃燒熱所指的燃燒產物一定是相應元素的最高價氧化物
B．含碳物質燃燒生成1 mol CO2時所放出的熱量是標準燃燒熱
C．實驗測定H2的標準燃燒熱時與所用H2量的多少無關
D．1 mol C燃燒生成CO2時放出的熱量是生成CO時放出的熱量的2倍
2
3
題號
4
1
5
√
C　[A.標準燃燒熱所指的燃燒產物是指25 ℃，101 kPa下穩定的物質，不一定是相應元素的最高價氧化物，如S元素的燃燒產物為SO2，故A錯誤；B.標準燃燒熱是指在101 kPa下，1 mol物質完全燃燒的反應熱，而不是生成1 mol CO2時所放出的熱量，故B錯誤；C.實驗測定H2的標準燃燒熱時與所用氫氣量的多少無關，最終要換算成1 mol氫氣完全燃燒放出的能量，故C正確；D.1 mol C燃燒生成CO2時放出的熱量與生成CO時放出的熱量無法得出2倍關系，故D錯誤。]
2
3
題號
4
1
5
3．下列各組物質的標準燃燒熱相等的是(　　)
A．C和CO B．紅磷和白磷
C．3 mol C2H2(乙炔)和1 mol C6H6(苯) D．1 g H2和2 g H2
2
3
題號
4
1
5
√
4．下列熱化學方程式正確的是(ΔH的絕對值均正確)(　　)
A．S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－269.8 kJ·mol-1(反應熱)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) 　ΔH＝57.3 kJ·mol-1(中和熱)
C．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－1 367.0 kJ·mol-1(標準燃燒熱)
D．2NO2===2NO＋O2　ΔH＝116.2 kJ·mol-1(反應熱)
2
3
題號
4
1
5
√
A　[硫的燃燒是放熱反應，因此ΔH<0，熱化學方程式應體現物質的狀態，A項正確；中和熱是放熱反應，即ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，B項錯誤；標準燃燒熱是1 mol物質完全燃燒的反應熱，H2O應是液態，C項錯誤；沒有體現出物質的狀態，D項錯誤。]
2
3
題號
4
1
5
5．(素養題)能源是人類賴以生存和發展的重要物質基礎，常規能源的合理利用和新能源的合理開發是當今社會人類面臨的嚴峻課題，回答下列問題：
(1)我國是世界上少數以煤為主要燃料的國家，下列關于煤作燃料的論點正確的是_______(填字母)。
A．煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燃燒太可惜，應該綜合利用
B．煤是發熱很高的固體燃料，我國煤炭資源相對集中，開采成本低，用煤作燃料實惠
C．煤燃燒時生成大量的SO2和煙塵，對環境污染嚴重
D．通過潔凈煤技術，如煤的氣化和液化，以及煙氣脫硫，不僅減輕了燃煤污染，還能提高煤燃燒的利用率
2
3
題號
4
1
5
ACD　
2
3
題號
4
1
5
(3)也有人認為利用氫氣作為能源不太現實。你的觀點呢？請說明能夠支持你的觀點的理由___________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________。
2
3
題號
4
1
5
不現實，理由是現有的制取氫氣的方法
耗能太大，制取的成本太高，另外氫氣的熔沸點太低，給儲存和運輸帶來很大困難(或：現實，制取氫氣用水為原料，來源豐富；氫氣燃燒的產物是水，不會給環境帶來任何污染等)。
2
3
題號
4
1
5

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