第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量
第二節(jié) 燃燒熱 能源
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一 預(yù)習(xí)目標(biāo)
理解燃燒熱的概念，認(rèn)識能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。
二 預(yù)習(xí)內(nèi)容
1反應(yīng)熱可分為 、 、 等。 時， mol純 物質(zhì)完全燃燒生成 的化合物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位為 。
2能源包括 以及柴草等�；剂习� 。新能源包括 。它們的特點(diǎn)是 。
三 提出疑惑
1 什么事燃燒熱的定義
2燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系
課內(nèi)探究學(xué)案
一 學(xué)習(xí)目標(biāo)
?理解燃燒熱的概念，認(rèn)識能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) ：
1 什么事燃燒熱的定義
2燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系
二 學(xué)習(xí)過程 ：
一、燃燒熱
[探究1] 閱讀教材指出燃燒熱的概念。
[問題] 解釋H2的燃燒熱為285.8 kJ / mol所表示的含義：
[討論]你是如何理解燃燒熱的定義的？
(1)條件：
(2)可燃物的用量：
(3)生成穩(wěn)定的氧化物：如C完全燃燒應(yīng)生成 ， H2燃燒生成 ，S生成SO2
(4)單位：
(5)書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，以1mol可燃物為配平標(biāo)準(zhǔn)，其余可出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
[板書]2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義
[探究2] 閱讀教材指出研究物質(zhì)燃燒熱的意義。
[探究3] 分析教材中表1-1，討論應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料。試舉例說明
[板書]二、能源
[自主學(xué)習(xí)] 閱讀教材回答下列問題
1.指出能源的定義及分類。
[討論1] 分析教材中資料卡片并閱讀教材討論我國能源的現(xiàn)狀如何？
1．
2．
3．
4．
[討論2] 如何解決我國的能源危機(jī)問題？
1．
2．
3．
4．
2．新能源包括那些？有什么特點(diǎn)？
三、反思總結(jié)
燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系
相
同
點(diǎn)燃燒熱中和熱
能量變化放熱反應(yīng)
ΔHΔH<0 , 單位 kJ/mol
不
同
點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)
生成物的量不限量H2O 1mol
反應(yīng)熱
的含義1mol反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量;不同的物質(zhì)燃燒熱不同酸堿中和生成1molH2O時放出的熱量,強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相同,均約為57.3kJ/mol
四、當(dāng)堂達(dá)標(biāo)
1．有人預(yù)言：H2是21世紀(jì)最理想的能源，其根據(jù)不正確的是( )
A.生產(chǎn)H2的原料來源廣闊
B.在等質(zhì)量的可燃?xì)怏w中，H2燃燒時放出的熱量多
C.H2易液化，攜帶方便
D.燃燒時無污染
2．能源與人類的生活和社會的發(fā)展密切相關(guān)，下列關(guān)于能源的開發(fā)和利用的說法不正確的是 （ ）
A．用酒精代替汽油作汽車燃料
B．隨著科技的發(fā)展，氫氣將會成為主要能源
C．在農(nóng)村提倡利用沼氣作生活原料
D．人類利用的能量都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的
3．以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示碳或氫氣燃燒熱的（ ）
A. C（s）＋O2（g）===CO(g) ΔH=110.5 kJ/mol
B. C（s）＋O2（g）===CO2(g) ΔH=－393.5 kJ/mol
C. 2H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH=－571.6 kJ/mol
D. H2 (g)＋O2 (g)=== H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol
根據(jù)以下敘述，回答第4?6題
能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能
源；依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制�。�
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ/mol
4．下列敘述正確的是 ( )
A．電能是二級能源 B．水力是二級能源
C．天然氣是一級能源 D．焦?fàn)t氣是一級能源
5．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ/mol，1克氫氣和1克甲烷分別燃燒后，放出的熱量之比約是 ( )
A．1∶3.4 B．1∶1.7 C．2.3∶1 D．4.6∶1
6．關(guān)于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是 ( )
A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源
B．設(shè)法將太陽光聚集，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣
C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量
D．尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣
7．將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，
放出649.5kJ熱量，表示乙硼烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_____________ 。
又已知：H2O(g)=H2O(l) ΔH＝－44.0kJ/mol，則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣
態(tài)水時放出的熱量是_____________kJ。
8．在101kPa時，H2在1.00molO2中完全燃燒生成2.00mol液態(tài)H2O。放出571.6kJ的熱量，（1）H2的燃燒熱為________，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____________。
（2）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，該反應(yīng)的中和熱為___________，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為____________________。
9．目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤氣，使用天然氣作為居用燃料對環(huán)境更為有利。管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量烴類，天然氣的主要成分是CH4。它們的燃燒反應(yīng)如下：
根據(jù)以上化學(xué)方程式判斷：燃燒相同體積的管道煤氣和天然氣，消耗空氣體積較大的是_________。因此燃燒管道煤氣的灶具如需改燒天然氣，灶具的改進(jìn)方法是_________進(jìn)風(fēng)口（填增大或減�。�，如不作改進(jìn)可能產(chǎn)生的不良結(jié)果是_________________。管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見下表：
試根據(jù)以上某個關(guān)鍵數(shù)據(jù)解釋冬天嚴(yán)寒的季節(jié)有時管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因是 _______________________。
五、參考答案
課內(nèi)探究學(xué)案：
二 學(xué)習(xí)過程 ：
一、燃燒熱
[探究1]在 25 ℃、101 kPa時，lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。
[問題] 實(shí)驗(yàn)測得25C，101kPa時1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ的熱量。
[討論]
(1) 25 ℃、101 kPa
(2) lmol
(3) CO2(g)， H2O(l)，
(4) kJ / mol
2．研究物質(zhì)燃燒熱的意義
[探究2] 了解化學(xué)反應(yīng)完成時產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)條件，充分利用能源。
[探究3] [提示] 可根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲量、開采、儲存的條件、價格、對生態(tài)環(huán)境的影響等綜合考慮。
二、能源
[自主學(xué)習(xí)] 閱讀教材回答下列問題
1.能源就是能提供能量的自然資源，它包括化石燃料、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐及柴草等等。我國目前使用的主要能源是化石燃料。
[討論1]
1．主要是化石燃料蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將枯竭。
2．能源利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重。
3．能源儲量豐富，我國的人均能源擁有量較低。
4．近年來能源的總消費(fèi)量與人均消費(fèi)量情況呈下降趨勢，但是，仍然出現(xiàn)了能源危機(jī)問題。
[討論2]
1．調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。
2．加強(qiáng)科技投入，提高管理水平，科學(xué)的控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率。
3．節(jié)約利用現(xiàn)有能源。
4．研究開發(fā)新能源。
2．
太陽能、生物能、風(fēng)能、氫能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜕镔|(zhì)能等。特點(diǎn)：資源豐富，可以再生，沒有污染或很少污染。
四、當(dāng)堂達(dá)標(biāo)答案：
1.答案C。制取H2的原料是海水，海水在自然界中的含量很高，取之不盡，用之不竭，來源廣闊。并且，H2燃燒時生成物是水無污染，但H2易燃、易爆，攜帶不方便，在等質(zhì)量的可燃?xì)怏w中，，H2燃燒時放出的熱量比較高。2. D
3. 答案B。 A項(xiàng) C（s）燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2(g)，故其反應(yīng)熱不能叫燃燒熱；B項(xiàng)符合燃燒熱的定義；C項(xiàng)H2雖然轉(zhuǎn)變成了穩(wěn)定的氧化物H2O（l），但由于其反應(yīng)熱表示的是2 mol H2 完全燃燒時的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項(xiàng)參加燃燒的H2雖然是1 mol，但其生成H2O（g），而不是H2O（l），故它的反應(yīng)熱也不為H2的燃燒熱。
4. 答案AC
5. 答案C。1g H2燃燒生成液態(tài)水放出的熱量大約為14.4kJ，1gCH4燃燒生成液態(tài)水放出的熱量大約為55.7kJ，可估算出答案。
6. 答案AC。水不分解是不可能得到H2的，且水的分解是個吸熱反應(yīng)。7.B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=－2165kJ/mol ； 1016.5kJ
8. （1）285.8kJ/mol，H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=－285.8kJ/mol ；�。�2）57.3kJ/mol ，1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4+H2O（l）△H＝－57.3kJ/mol
9.天然氣；增大；天然氣不完全燃燒，產(chǎn)生有毒的CO；丁烷遇冷凝結(jié)為液體，使管道流通不暢。
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