高三化學教案：《燃燒熱和能源》

學習目標：燃燒熱，中和熱，能源

學習過程

1、燃燒熱

什麼是燃燒熱？是不是物質燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢？

1）定義：在25℃,101 kPa時，1 mol 物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。燃燒熱通常可由實驗測得。

2）在理解物質燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：

①研究條件： 25℃ ,101 kPa

②反應程度：完全燃燒，產物是穩定的氧化物。

③燃燒物的物質的量：1 mol

④研究內容：放出的熱量。（ΔH<0，單位kJ/mol）

⑤在未有特別説明的'情況下，外界壓強一般指25℃ ,101 kPa.所謂完全燃燒也是完全氧化，它是指物質中的下列元素完全轉變成對應的穩定物。如: C→CO2(g)、H → H2O（l）、S → SO2 （g）

［練習1］分析以下幾個熱化學方程式，哪個是表示固態碳和氣態氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什麼？

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)===2H2O(l);ΔH=－571.6 kJ/mol

D.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=－241.8 kJ/mol

你能根據題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學方程式嗎？

由於計算燃燒熱時，可燃物質是以1 mol 作為標準來計算的，所以熱化學方程式的化學計量係數常出現分數。

2、燃燒熱的計算及應用

［例題］1.在101 kPa時，1 mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態H2O，放出890.3 kJ的熱量，CH4的燃燒熱為多少？1000 L CH4（標準狀況）燃燒後所產生的熱量為多少？CH4的燃燒熱為890.3 kJ/mol，1000 L CH4（標準狀況）完全燃燒產生的熱量為3.97×104 kJ

3、葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。

葡萄糖燃燒的熱化學方程式為：C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH=－2 800 kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產生的熱量。

4、中和熱

1）定義：在稀溶液中，酸跟鹼發生中和反應，生成1mol水時的反應熱叫做中和熱。

2）中和熱的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；△H=-57.3kJ／mol。3）要點

①條件：稀溶液。稀溶液是指溶於大量水的離子。

②反應物：（強）酸與（強）鹼。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質電離的吸熱所伴隨的熱效應。

③生成1mol水，中和反應的實質是H+和OH-化合生成 H20，若反應過程中有其他物質生成，這部分反應熱也不在中和熱內。

④放出的熱量：57.3kJ/mol

例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反應中放出的熱量。

（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出____________ kJ的熱量。

（2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反應，放出____________kJ的熱量。

5、能源

1）什麼是能源？能源的作用？

就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風力、流水、潮汐以及柴草等。能源的開發和利用可以用來衡量一個國家或地區的經濟發展和科學技術水平。

2）當今世界上重要的能源是什麼？怎樣解決能源枯竭問題？節約能源的重要措施是什麼？什麼是新能源？化石燃料：煤、石油、天然氣解決的辦法 ：開源節流；即開發新能源，節約現有能源，提高能源的利用率。

措施：科學地控制燃燒反應，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。

新能源：太陽能、氫能、風能、地熱能、海洋能和生物能。

3）相關思考題∶燃料充分燃燒的條件是什麼?.燃料燃燒時,若空氣過量或不足,會造 成什麼後果?為什麼固體燃料要粉碎後使用?

煤在直接燃燒時會產生SO2、氮氧化物及煙塵等，嚴重影響空氣質量且易導致酸雨、温室效應等，從而使環境受到嚴重污染，故通過清潔煤技術（如煤的液化和氣化，以及實行煙氣淨化脱硫等），大大減少燃煤對環境造成的污染，勢在必行。提高煤燃燒的熱利用率、開發新的能源也是大勢所趨。