高一化學：專題2第二單元第2課時　燃料燃燒釋放的熱量 課件（江蘇）（蘇教版必修2）

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歡迎進入化學課堂 第2課時燃料燃燒釋放的熱量 第2課時 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 課前自主學案 探究整合應用 課前自主學案 一 當今社會的主要能源 等化石燃料 是當今社會的主要能源 相比較來說 天然氣是一種較為潔凈的燃料 二 燃料燃燒過程放出能量的大小1 定性判斷 燃料燃燒過程放出能量的大小 取決于 和 的相對大小 煤 石油 天然氣 反應物的總能量 生成物的總能量 2 定量計算 一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的熱量 等于一定物質(zhì)的量的生成物化學鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應物 可燃物與氧氣或其他助燃劑 化學鍵斷裂時所消耗的總能量 反應物化學鍵斷裂時所消耗的總能量越少 生成物化學鍵形成時所釋放的總能量越多 燃料放出的熱量越多 三 熱值1 熱值指在一定條件下 的物質(zhì) 所放出的熱量 2 不同的燃料其組成和結構也不同 燃燒后放出的能量也不同 比較幾種不同燃料的熱值 見表 單位質(zhì)量 完全燃燒 分析發(fā)現(xiàn)氫氣是最理想的燃料 理由是H2的燃燒熱值高 即高效 來源豐富 反應后產(chǎn)物為H2O 不會造成環(huán)境污染 四 提高燃料的使用效率1 燃料利用還存在亟須解決的問題有 1 煤和石油燃燒時 常發(fā)生不完全燃燒 排放出大量煙塵和 有毒氣體 2 有些煤中灰分含量大 水分多 較低 3 某些化石燃料燃燒排出的廢氣中含有 直接排放到大氣中會污染空氣并形成酸雨 CO 熱效率 SO2和氮 氧化物 2 為解決燃料燃燒存在的問題需要研究涉及的問題有 1 化石燃料完全燃燒的 減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗的技術 提高燃料利用率的措施 2 防止燃料燃燒造成環(huán)境污染的方法 3 通過化學方法把化石燃料轉化成潔凈燃料 4 開發(fā) 等潔凈 高效的新能源 條件 氫能 核能 太陽能 1 已知反應 X Y M N為放熱反應 對該反應的下列說法正確的是 A X的能量一定高于MB Y的能量一定高于NC X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D 因為該反應為放熱反應 故不必加熱反應就可發(fā)生答案 C 答案 C 3 下列熱化學方程式書寫正確的是 A 2SO2 O22SO3 H 196 6kJ mol 1B H2 g O2 g H2O l H 285 8kJ mol 1C 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJD C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1答案 B 課堂互動講練 1 化學反應的熱效應來源于化學反應過程中斷裂舊化學鍵并形成新化學鍵時的能量變化 2 當破壞舊化學鍵所吸收的能量小于形成新化學鍵所釋放的能量時 為放熱反應 3 當破壞舊化學鍵所吸收的能量大于形成新化學鍵所釋放的能量時 為吸熱反應 利用化學鍵的鍵能可粗略計算化學反應過程中的能量變化 即反應熱 特別提醒 有些物質(zhì)的變化過程雖然也有熱量變化 但不一定是吸熱反應或放熱反應 如 NaOH溶于水 雖然放出熱量 但不是放熱反應 NH4NO3溶于水吸收熱量 但不是吸熱反應 因為該過程只有舊化學鍵斷裂 沒有新化學鍵生成 不是化學反應 2011年無錫高一檢測 下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學鍵所消耗的能量 根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題 1 下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是 填字母代號 A H2B Cl2C Br2D I2 2 下列氫化物中最穩(wěn)定的是 填字母代號 A HClB HBrC HI 3 X2 H2 2HX X代表Cl Br I 的反應是吸熱反應還是放熱反應 4 相同條件下 X2 X代表Cl Br I 分別與氫氣反應 當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時 放出或吸收的熱量最多的是 思路點撥 解決此題的關鍵有以下兩點 1 鍵能越大 物質(zhì)越穩(wěn)定 2 化學反應所吸收或放出的能量即為反應熱 解析 1 2 破壞1mol物質(zhì)中的化學鍵所消耗的能量越大 則物質(zhì)越穩(wěn)定 所具有的能量越低 3 4 以氯元素為例計算斷開1molCl Cl鍵和H H鍵需吸收能量 243kJ 436kJ 679kJ 而形成2molHCl放出的能量為2 432kJ 864kJ 所以在Cl2 H2 2HCl反應中放出864kJ 679kJ 185kJ的熱量 同理可計算在Br2 H2 2HBr I2 H22HI反應中分別放出103kJ 9kJ的熱量 答案 1 A 2 A 3 放熱反應 4 Cl2 變式訓練1斷開1molH H鍵 1molN H鍵 1molN N鍵分別需要吸收的能量為436kJ 391kJ 946kJ 求 1 1molN2生成NH3需 填 吸收 或 放出 能量 kJ 2 1molH2生成NH3需 填 吸收 或 放出 能量 kJ 不考慮可逆反應 解析 本題可從斷鍵吸收的能量數(shù)值與成鍵放出的能量數(shù)值的相對大小來判斷 若E 斷鍵 E 成鍵 則為吸熱反應 E 斷鍵 E 成鍵 則為放熱反應 答案 1 放出92 2 放出30 67 1 燃燒熱的含義在101kPa時 1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量 特別提醒 這里的 穩(wěn)定的氧化物 是指氫元素轉化為液態(tài)水 碳元素轉化為二氧化碳氣體等 2 燃燒熱的應用燃燒熱可用于比較燃料燃燒放出熱量的大小 一些烷烴的燃燒熱如表 下列表述正確的是 雙選 A 正戊烷的燃燒熱大約在3540kJ mol 1左右B 熱穩(wěn)定性 正丁烷 異丁烷C 乙烷燃燒的熱化學方程式為 2C2H6 g 7O2 g 4CO2 g 6H2O l H 1560 8kJ mol 1D 相同質(zhì)量的烷烴 碳的質(zhì)量分數(shù)越大 燃燒放出的熱量越多 解析 同分異構體燃燒時放出的熱量越多 說明該物質(zhì)處于能量的高位 該物質(zhì)就越不穩(wěn)定 由正丁烷和異丁烷的燃燒熱數(shù)據(jù)看 正丁烷比異丁烷燃燒熱的數(shù)值略大些 說明熱穩(wěn)定性 正丁烷 異丁烷 由以上信息可推出正戊烷比2 甲基丁烷的燃燒熱略大些 A正確 正丁烷和異丁烷燃燒生成等量的而且相同的物質(zhì) 即形成新化學鍵時所放出的熱量相等 1mol正丁烷完全燃燒放出的熱量比1mol異丁烷完全燃燒放出的熱量多 即1mol正丁烷與O2反應時斷裂化學鍵所吸收的能量比1mol異丁烷與O2反應時斷裂化學鍵所吸收的能量少 從而說明正丁烷的熱穩(wěn)定性小于異丁烷 以此類推正戊 烷的熱穩(wěn)定性也應小于2 甲基丁烷 C項中的 H 2 1560 8kJ mol 1 D項中1gCH4燃燒放出55 69kJ的熱量 1gC2H6燃燒放出52 03kJ的熱量 而CH4的含碳量小于C2H6的含碳量 故D項錯誤 答案 AB 變式訓練2 解析 選A 本題考查了燃燒熱的定義 燃燒熱是指101kPa下 1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量 只有 符合 故選A 探究整合應用 煤炭的綜合利用煤是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物 在國民經(jīng)濟中占有很重要的地位 煤直接燃燒 會產(chǎn)生嚴重的污染 因此 發(fā)展?jié)崈裘杭夹g 減少污染物的排放 提高煤炭利用率 目前而言是非常重要的 其中煤的氣化和液化是高效 清潔地利用煤炭的重要途徑 1 制取水煤氣 煤的氣化 試回答下列問題 1 判斷途徑一放出的總熱量 填 大于 等于 或 小于 途徑二放出的總熱量 2 在制水煤氣的反應里 反應物所具有的總能量 生成物所具有的總能量 因此在反應時 反應物就需要 能量才能轉化為生成物 其反應的條件為 3 簡述煤通過途徑二作為燃料的意義 解析 物質(zhì)燃燒時放出的熱量僅與反應物最初的狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關 而與其中間變化過程無關 所以 煤變?yōu)樗簹庖约八簹馊紵肿優(yōu)镃O2 其實質(zhì)就相當于煤燃燒生成CO2的一步反應 故放出熱量相同 答案 1 等于 2 小于吸收高溫 3 固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后 不僅在燃燒時減少了SO2和煙塵對大氣造成的污染 而且燃燒效率高 也便于管道輸送 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全