1、专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应第3课时 能量的综合利用一、导入新课 化石燃料是现代社会的主要能源，但这一能源目前已出现一些严重问题，影响到人类的可持续发展。 一是，化石燃料日渐枯竭；二是，化石燃料的大量使用带来严重的环境污染。二、能源1能源的定义能源化石燃料煤新能源石油天然气属于不可再生资源特点太阳能氢能风能地热能潮汐能生物质能资源丰富、可再生、无污染或少污染，特点2能源的分类可以提供能量的自然资源，是国民经济和社会发展的重要物质基础。属于清洁能源二、能源我国的能源总量丰富，约占世界能源总量的十分之一，但人均能源 可采储量低；能源结构不平衡、资源分布不均衡； 能源消费快
2、速增长，能源利用率低，能源危机趋势严重； 使用的主要能源以煤为主，石油、天然气为辅，以水能、核能、风 能、太阳能为补充。 3我国的能源现状二、能源煤是重要的化工原料，把煤作为燃料简单烧掉太可惜，应该综合 利用。煤直接燃烧时产生的CO、SO2等有毒气体及烟尘会对环境造成严 重污染。煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用率低且运输不方便。可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及烟气净化脱硫等， 大大减轻燃煤对环境的污染，提高煤的利用率。4化石燃料的利弊二、能源一方面要“开源”，即开发利用新能源，如开发核能、风能、太阳能、氢能等新能源； 另一方面要“节流”，加大节能减排力度，提高能源利用率。如何实
3、现能源的可持续发展，解决能源危机呢？5开源节流二、能源燃料的合理利用和综合利用是提高能源利用效率的重要途径之一。人们通常会从哪些角度、依据什么标准来合理选择燃料？ 燃烧释放热量的多少 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 合理选择燃料交流研讨三、标准燃烧热和热值1标准燃烧热限定燃料的物质的量衡量燃料燃烧时释放的热的多少2热值限定燃料的质量3完全燃烧的含义：NN2(g) CCO2(g) HH2O(l) SSO2(g) 燃烧释放热量的多少怎么衡量呢？：在101 kPa下，1 mol物质完全燃烧的反应热。：1 g物质完全燃烧的反应热。三、标准燃烧热和热值4书写表示
4、标准燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标 准来配平其余物质的化学计量数，所以热化学方程式的化学计量 系数常出现分数。例如：C8H18(l) + O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= 5518 kJmol-1252即C8H18的标准燃烧热为H= 5518 kJmol-15物质完全燃烧放出的热量= 可燃物的物质的量标准燃烧热三、标准燃烧热和热值在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，试写出CH4燃烧的热化学方程式。32 g CH4燃烧后所产生的热量为多少？实例分析三、标准燃烧热和热值解析：根据题意，在101 k
5、Pa时，1 mol CH4完全燃烧的热化学方程式为：CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) H= 890.3 kJmol-1即CH4的标准燃烧热为H= 890.3 kJmol-1。32 g CH4的物质的量为：n(CH4)=32 g16 g/mol=2 mol因为CH4的标准燃烧热为H= 890.3 kJmol-1，物质完全燃烧放出的热量= 可燃物的物质的量标准燃烧热所以2 mol CH4完全燃烧放出的热量为：2 mol890.3 kJmol-1=1780.6 kJ。三、标准燃烧热和热值标准燃烧热和中和反应反应热的区别与联系标准燃烧热中和反应反应热相同点能量变化H不同
6、点标准含义放热反应H0，单位相同1 mol可燃物生成1 mol水1 mol反应物完全燃烧放出的热量，不同反应物，标准燃烧热不同中和反应生成1 mol水放出的热量，强酸强碱发生中和反应反应热的数值都约为57.3 kJmol-1三、标准燃烧热和热值交流研讨请同学们结合下表中的数据，评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。（注：煤的标准燃烧热可用石墨的标准燃烧热数值粗略进行估算）名称化学式H/(kJmol-1)石墨C(s)393.5甲烷CH4(g)890.3氢气H2(g)285.8一氧化碳CO(g)283.0表1 一些物质的标准燃烧热（25）三、标准燃烧热和热值燃料缺点优点煤不可再生，污染严
7、重，直接燃烧能量利用率低热值稳定，存储量大，价格便宜天然气不可再生热值高，污染少氢气不易获得，储存运输困难热值高，无污染一氧化碳不易获得，标准燃烧热低被人们称为理想的“绿色能源”三、标准燃烧热和热值【方法提升】评价能源优缺点物质变化产物是否对环境有污染能量变化定量认识：标准燃烧热和热值其他角度能源结构、燃料来源、开发和运输成本等综合考虑三、标准燃烧热和热值思考讨论：课本P11-12将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧放出的热量相等，且将煤转化为水煤气会增加能耗，但是将煤转化为水煤气有两个优点：1固体煤转化为气体，增加与空气接触面积，极大的提高燃烧效率。2通过转化除去了S，避免了SO2气体
8、的产生。四、课堂练习1能源与我们日常生活密切相关，下列有关能源的叙述中不正确的是（）A化石能源是不可再生的能源B发展太阳能有助于减缓温室效应C使用乙醇汽油可以减少汽车尾气排放造成的大气污染D人类利用的能源都是通过化学反应获得的D四、课堂练习2下列说法正确的是（ ）A在101 kPa时，1 mol物质燃烧时所放出的热量，叫该物质的标准燃烧热B弱酸和碱发生中和反应生成1 mol水，这时的反应热叫中和反应反应热C标准燃烧热和中和反应反应热是反应热的两种D101 kPa时，纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物 质的标准燃烧热C四、课堂练习325 、101 kPa下，1 g甲醇液体完全燃
9、烧生成气态二氧化碳和液态水，放出热量22.68 kJ，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式正确的是（ ）ACH3OH(l) + O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g)H=725.76 kJmol-1BCH3OH(l) + O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l)H=725.76 kJmol-1CCH3OH(l) + O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l)H=22.68 kJmol-1D2CH3OH(l) + 3O2(g)=2CO2(g) + 4H2O(l) H=+1451.52 kJmol-1B323232四、课堂练习4下列关于热化学方程式的描述中正确的是（ ）A中和反应反应热H
10、=57.3 kJmol-1，则浓H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热 为H=114.6 kJmol-1BH2(g)的燃烧热是285.8 kJmol-1，则2H2O(g)=2H2(g) + O2(g)反应的反 应热H=+2285.8 kJmol-1C碳燃烧生成一氧化碳时，放出的热量为碳的标准燃烧热D乙炔的标准燃烧热为1299.6 kJmol-1，则2C2H2(g) + 5O2(g)=4CO2(g) + 2H2O(l)反应的H=2599.2 kJmol-1D五、课堂小结1能源的定义2能源的分类能源化石燃料煤新能源石油天然气属于不可再生资源特点太阳能氢能风能地热能潮汐能生物质能资源丰富、可再生、无
11、污染或少污染，特点属于清洁能源一、能源一方面要“开源”，即开发利用新能源，如开发核能、风能、太阳能、氢能等新能源；另一方面要“节流”，加大节能减排力度，提高能源利用率。3开源节流五、课堂小结二、标准燃烧热和热值1标准燃烧热2热值3完全燃烧的含义：NN2(g) CCO2(g) HH2O(l) SSO2(g) ：在101 kPa下，1 mol物质完全燃烧的反应热。：1 g物质完全燃烧的反应热。4书写表示标准燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平 其余物质的化学计量数。5物质完全燃烧放出的热量= 可燃物的物质的量标准燃烧热五、课堂小结标准燃烧热和中和反应反应热的区别与联系标准燃烧热中和反应反应热相同点能量变化H不同点标准含义放热反应H0，单位相同1 mol可燃物生成1 mol水1 mol反应物完全燃烧放出的热量，不同反应物，标准燃烧热不同中和反应生成1 mol水放出的热量，强酸强碱发生中和反应反应热的数值都约为57.3 kJmol-1敬请各位老师提出宝贵意见！
