【化学】燃烧热-能源PPT课件.ppt

第二第二节节 燃燃烧热烧热 能源能源第一章第一章 化学反化学反应应与能量与能量天马行空官方博客：http:/ 1、请请描述反描述反应热应热的概念，的概念，说说出表示符号和出表示符号和单单位。位。2 2、根据下面事、根据下面事实实，写出，写出热热化学方程式。化学方程式。实验测实验测得在得在2525、101kPa101kPa时时，1molCH1molCH4 4完全燃完全燃烧烧放出放出890.31kJ890.31kJ的的热热量。量。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31kJ/mol2.一、燃一、燃烧热烧热 25 25、101kPa101kPa时时，1mol1mol纯纯物物质质完全燃完全燃烧烧生生成成稳稳定的氧化物定的氧化物时时所放出的所放出的热热量，叫做量，叫做该该物物质质的燃的燃烧热烧热。25、101kPa1mol纯纯物物质质完全燃完全燃烧烧稳稳定的氧化物定的氧化物CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.31kJ/mol890.31kJ/mol就是甲就是甲烷烷的燃的燃烧热烧热3.对燃烧热的理解应注意一下几点：v要注明反要注明反应应的条件，的条件，即温度和即温度和压压强强.如如果是果是25、101kpa，可省略不写；，可省略不写；还还与反与反应应物和生成物的聚集状物和生成物的聚集状态态有关。有关。v定定义义中中“1mol物物质质”是指是指纯净纯净物（物（单质单质或化合物）。或化合物）。v定定义义中中“完全燃完全燃烧烧生成生成稳稳定的氧化物定的氧化物”是指是指单质单质或化合物或化合物燃燃烧烧后后变为变为最最稳稳定的氧化物。定的氧化物。如碳燃如碳燃烧烧可生成一氧化碳可生成一氧化碳和二氧化碳，而和二氧化碳，而这这里是指全部里是指全部转转化成二氧化碳。又如化成二氧化碳。又如H2燃燃烧烧生成液生成液态态水才是水才是稳稳定的氧化物。定的氧化物。v因因为为物物质质燃燃烧烧都是放都是放热热反反应应，所以表达物，所以表达物质质燃燃烧热烧热的的 H均均为负值为负值。v燃燃烧热烧热是以是以1mol可燃物可燃物为标为标准准进进行行测测量的，因次在量的，因次在书书写写燃燃烧热烧热的化学方程式的化学方程式时时，其他物其他物质质的的计计量数可以是分数。量数可以是分数。4.讨论讨论能否根据式子能否根据式子1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l)H=-445.15kJ/mol认为认为甲甲烷烷的燃的燃烧热烧热是是445.15kJ/mol？5.根据你根据你对对燃燃烧热烧热的理解，参照的理解，参照课课本表本表1-11-1数据，数据，任意写出三到四种物任意写出三到四种物质质燃燃烧烧反反应应的的热热化学方程式。化学方程式。名称名称化学式化学式H/kJ/mol名称名称化学式化学式H/kJ/mol石墨石墨C(s)-393.5乙乙烷烷C2H6(g)-1559.8金金刚刚石石C(s)-395.0乙乙烯烯C2H4(g)-1411.0氢氢气气H2(g)-285.8乙炔乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化一氧化碳碳CO(g)-283.0乙醇乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲甲烷烷CH4(g)-890.31丙丙烷烷C3H8(g)-2219.9甲醇甲醇CH3OH(l)-726.51苯苯C6H6(l)-3267.56.应应根据什么根据什么标标准来准来选择选择燃料？燃料？举举例例说说明。明。提示：可从物提示：可从物质质的燃的燃烧热烧热、燃料的、燃料的储储量、开采、量、开采、运运输输、储储存的条件、价格、存的条件、价格、对对生生态环态环境的影响等境的影响等各方面各方面综综合考合考虑虑。思考与交流思考与交流7.有关燃烧热的计算v10 g硫磺在 O2中完全燃烧生成气态地，放出的热量能使 500 g H2O温度由18升至62.4，则硫磺的燃烧热为 ，热化学方程式为 。8.v10 g硫磺燃烧共放出热量为：v Q=mC(t2t1)v500 g 4.18 103kJ/(gC)(62.418)C v=92.8 kJ，v则lmol(32g)硫磺燃烧放热为=-297 kJ/mol，硫磺的燃烧热为297 kJ/mol，v热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO2(g)；H=-297 kJ/mol 9.二、能源二、能源阅读阅读P7-P8P7-P8，小，小组组内展开内展开讨论讨论，弄清楚以下，弄清楚以下问题问题 什么是能源？什么是能源？能源的能源的储储量、量、在世界所占地在世界所占地位、能源位、能源总总消消费费与人均消与人均消费费情况等情况等我国目前的能源状况如何？我国目前的能源状况如何？解决能源危机有哪些解决能源危机有哪些办办法法?开源、开源、节节流流10.开发新能源太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能等。11.太阳能12.氢能13.温泉温泉(35-45)35-45)西藏地区众多。西藏地区众多。特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉特殊的有温泉瀑布，如昌都沙拉温泉瀑布，瀑布，该处该处海拔海拔34003400米。水温米。水温37.537.5，流量，流量17.417.4升升/秒，落差秒，落差8 8米。米。热热泉泉（45-低于沸点）低于沸点）西藏西藏地区地区热热泉众多。如那曲地那水泉众多。如那曲地那水热热区，泉区海拔区，泉区海拔47504750米。主泉米。主泉口水温口水温79.579.5。流量。流量3.543.54升升/秒。秒。地热能14.沸泉沸泉（大于当地沸点，由于西藏（大于当地沸点，由于西藏为为高高海拔地区，一般沸点海拔地区，一般沸点为为85-8885-88）。如）。如突多水突多水热热区区(如左如左图图)，沸泉水温，沸泉水温8888，泉区位于河心，泉区位于河心滩滩上，周上，周围围白色者白色者为为地地热热流体沉淀的流体沉淀的层层状状钙华钙华(如右如右图图)。巴巴尔尔沸沸喷喷泉泉，在噶，在噶尔尔县县嘎嘎尔尔河山谷左河山谷左侧侧岩壁下的河漫岩壁下的河漫滩滩上，上，竖竖立着高立着高约约1.2m1.2m的的钙质钙质泉泉华锥华锥，锥锥的底部面河一的底部面河一侧侧一股高温汽水柱以一股高温汽水柱以6060度的度的倾倾角伴随角伴随着持着持续续不断的哼吼声越不断的哼吼声越过过河床，河床，喷喷向河向河对对岸的山坡上（岸的山坡上（图图1 1）。水柱从直）。水柱从直径不是径不是5cm5cm的泉口的泉口喷喷出，向上出，向上扩扩容容为为15cm15cm的汽水柱。汽水柱的汽水柱。汽水柱喷喷高可达高可达15cm15cm，射程在，射程在20m20m以上，蔚以上，蔚为为壮壮观观。这这是我国迄今是我国迄今为为止止发现发现的最大的沸的最大的沸喷喷泉，泉，照片照片为为20002000年冬拍年冬拍摄摄，受，受风风力影响水柱力影响水柱喷喷向不断向不断变变形，向左岸形，向左岸喷喷，在岩壁，在岩壁上上结结冰（冰（图图2 2），当），当喷喷向右岸，向右岸，风风力极大力极大时时水汽散开，形成很漂亮的水汽散开，形成很漂亮的“冰冰帘帘”（图图3 3）15.资资料三：料三：西藏地西藏地热热利用前景利用前景在世界上多个直接利用地在世界上多个直接利用地热热的国家中，中国直接利用的国家中，中国直接利用热热地装置采地装置采热热的能力已的能力已经经位居全球第一。位居全球第一。鉴鉴于西藏自治区居全国之首的地于西藏自治区居全国之首的地热资热资源，西源，西藏有着开藏有着开发发利用地利用地热热的广的广阔阔前景。前景。上个世上个世纪纪七十年代初以来，由于能源短缺，地七十年代初以来，由于能源短缺，地热热能作能作为为一种具有广一种具有广阔阔开开发发前景的新能源日益受到关注。地前景的新能源日益受到关注。地热热能除了用于能除了用于发电发电之外，更之外，更为为大量地大量地直接用于采暖、制冷、医直接用于采暖、制冷、医疗疗洗浴和各种形式的工洗浴和各种形式的工农业农业用用热热，以及水，以及水产产养殖养殖等。等。与地与地热发电热发电相比，地相比，地热热能的直接利用有三大能的直接利用有三大优优点：一是点：一是热热能利用效率能利用效率高达，比高达，比传统传统地地热发电热发电的的热热能利用效率高出能利用效率高出很多；二是开很多；二是开发时间发时间短得多，且投短得多，且投资资也也远远比地比地热发电热发电少；三是地少；三是地热热直接利直接利用，既可利用高温地用，既可利用高温地热资热资源也可利用中低温地源也可利用中低温地热资热资源，因之源，因之应应用范用范围远围远比比地地热发电热发电广泛。当然，地广泛。当然，地热热能直接利用也受到能直接利用也受到热热水分布区域的限制，因水分布区域的限制，因为为地地热热蒸汽与蒸汽与热热水水难难以以远远距离距离输输送。送。16.资资料四：料四：风风能的利用能的利用17.我国我国风风能开能开发发二十年仍没二十年仍没长长大大 经济参考报时间：2005年4月1日 在不断持在不断持续续的能源的能源紧张紧张与日益加大的与日益加大的环环境境压压力下，越来越多的人把力下，越来越多的人把目光投向同一个目目光投向同一个目标标：风风能能资资源开源开发发。但作。但作为为全球全球风风力力资资源最丰富、最早源最丰富、最早开开发风发风能的国家之一，我国能的国家之一，我国风风能能虽经过虽经过年的开年的开发发却只有区区数十万千却只有区区数十万千瓦，瓦，远远远远落后于和我国同落后于和我国同时时起步的其它国家。每年有数起步的其它国家。每年有数亿亿吨的吨的“蓝蓝天白煤天白煤”随随风风而逝。而逝。我国我国风风力力资资源十分丰富，据国家气象局提供的源十分丰富，据国家气象局提供的资资料料显显示：中国示：中国陆陆上上米高度可利用的米高度可利用的风风力力资资源源为为亿亿多千瓦，海上多千瓦，海上风风力力资资源也超源也超过过亿亿千千瓦瓦,远远远远超超过过可利用的水能可利用的水能资资源的源的亿亿千瓦千瓦,与与储储量相比，我国量相比，我国风风能能资资源利用在源利用在庞庞大的能源消大的能源消费费中不中不值值一提。据一提。据统计统计，截至年末，我，截至年末，我国国风风力力发电总发电总装机容量装机容量为为万千瓦，万千瓦，仅仅占全国占全国电电力装机力装机总总量的不足千分量的不足千分之二。之二。与稍先于我国开与稍先于我国开发风发风能的丹麦、德国等能的丹麦、德国等发发达国家及后于我达国家及后于我们们开开发风发风能的印度相比，我国能的印度相比，我国风风能利用始能利用始终终是一个是一个“长长不大的不大的婴婴儿儿”。世界。世界风风能能协协会有关机构近日会有关机构近日发发表一表一项项公公报报宣布，到年，世界宣布，到年，世界风风力力发电发电能力达能力达多万千瓦，同比增多万千瓦，同比增长长。风风力力发电发电的世界冠的世界冠军军是德国，达是德国，达万千瓦，西班牙第二，万千瓦，西班牙第二，为为万千瓦，美国以万千瓦位居万千瓦，美国以万千瓦位居第三。在第三。在亚亚洲，印度以万千瓦居首位，我国洲，印度以万千瓦居首位，我国仅为仅为印度的不到四分之印度的不到四分之一。一。18.v根据全球风能理事会(GWEC)公布的最新数据，2007年全球新增风电装机容量为20,073MW，增长32.1%。美国(5,244MW)、西班牙(3,522MW)及中国(3,449MW)位居前三名，2007年全球累计风电装机容量为94,112MW，增长26.8%，超出GWEC之前预估的22.6%。其中中国07年累计的风电装置容量已达6,050MW，挤下丹麦成为世界第五位风力发电国。v以地区别来看，欧洲仍是风电最普及的区域，07年占比仍高达61%。但是，亚洲及美国则是未来三年风电市场增长动能主要来源。另外，北非及中东地区的风电新增装置容量也迅速增长。值得一提的是，中国07年风电总装置容量及新增装置容量增幅分别高达132.3%及156%，增长幅度同居世界第一位。19.课堂练习v1下列关于反应热的表述正确的是 vA当H0时，表示该反应为吸热反应vB由C(s)0.5O2(g)=CO(g)的反应热为110.5kJmol1，可知碳的燃烧热为110.5 kJmol1vC反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关vDl molNaOH分别和l molCH3COOH、1molHNO3反应放出的热量：CH3COOHHNO3 D20.v2已知下列两个热化学方程式；vH2(g)+O2(g)=H2O(1)H=285.kJ/molvC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)H=2220.0kJ/molv（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。v（2）已知：H2O(1)=H2O(g)H=+44.0kJ/mol，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。1：1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)H=2044.0kJ/mol 21.22.