第3课时能源的充分利用

❖
。我国目前使用的主要能源是
，但这是不可再生能
源，最终会枯竭。目前我们使用的能量的主要形式是
和
，热能
主要反通应过热燃烧煤、石油、天然气、植物秸秆化等石物燃质料而获得。因此，提高这
些物质的
对于节约能源十分重要。 电能 热能
❖ 5．随着社会的发展，人类对能源的需求不断增大，开发
成为当前
国际能源研究的重要课题。目前，科学家们正在开发和研究
❖ (3)生成稳定状态的稳定物质，常见元素对应的 稳定状态的稳定物质分别是：氢元素转化为液 态水，氮元素全部转化为氮气，硫元素全部转 化为二氧化硫气体。
❖ 2．热值
❖ (1)定义：1 g物质完全燃烧的反应热叫做该物 质的热值。
❖ (2)意义：标准燃烧热是表示1 mol燃料燃烧放 出的热量，但是在生活中，常用单位质量燃料 燃烧放出的热量，来衡量燃料放出能量的高低 即换算出热值。H2的热值高，而且洁净可再生， 使氢气成为最具有开发价值的能源。
C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋12O2(g)===CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1
❖ 甲同学根据1 mol CO(g)和1 mol H2(g)燃烧放 出的热量总和比1 mol C(s)燃烧放出的热量多， 认为：“煤炭燃烧时加少量的水，可以使煤炭 燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律 作出了下列循环图：
❖ 2．燃烧热与中和热是什么关系？ ❖ 提示：燃烧热与中和热都属于反应热，但它们
具有各自的定义范围，都属于特殊条件下的反 应热，如图所示。
❖ 燃烧热和中和热之间的异同关系，在下表中阐 述得更加明确。
相 能量变化 同 点 ΔH 不 反应物的量 同 生成物的量 点
反应热的定义
燃烧热
中和热
放热反应
ΔH<0
❖ 乙同学认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出 的热量与直接燃烧煤放出的热量一样，而将煤 转化为水煤气会增加消耗。因此，将煤转化为 水煤气得不偿失。”你认为他们的观点对吗？ 将你的想法与同学交流讨论。
❖ 提示：根据盖斯定律作的循环图分析可知，甲 同学的观点不正确。
❖ 乙同学：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热 量与直接燃烧煤放出的热量一样”的观点是正 确的，“将煤转化为水煤气会增加消耗，因此， 将煤转化为水煤气得不偿失”的观点是不正确 的。将煤转化为水煤气后，一个优点是燃料过 程中减少了二氧化硫、粉尘等污染物的排放。 因此，将煤转化为水煤气不是得不偿失，而是 得大于失。
H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
则氢气的标准燃烧热为 285.8 kJ·mol－1
。
❖ 3．热值： 1 g物质完全燃烧的 反应热 叫做该物质的热值。 ❖ 4．能源是可以提供能量的自然资源，它是国民经济和社会发展的重要
1 mol
不限量
不限量
1 mol H2O
在稀溶液中，酸与
在101 kPa时，1 mol物 碱发生中和反应，
质完会燃烧生成稳定 生成1 mol H2O时 的物质时放出的热量 放出的热量；强酸
；反应物不同，燃烧 与强碱的中和热都
热不同
相同，均为－57.3
kJ·mol－1
❖ 知识点1 标准燃烧热和热值
❖ 1．标准燃烧热
❖ 在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧的反应热叫 做物质的标准燃烧热。
❖ 掌握标准燃烧热的概念应注意：
❖ (1)标准燃烧热通常是由实验测得的，可燃物以 1 mol作为标准进行测量。表示燃烧热的化学 方程式，燃料的物质的量一定是1 mol。
❖ (2)完全燃烧，如C燃烧应生成CO2(g)，而生成 CO(g)属于不完全燃烧。
【例 1】 (2010·全国卷Ⅱ)下面均是正丁烷与氧气反应的热 化学方程式(25℃，101 kPa)：
①C4H10(g)＋123O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2878kJ/mol
②C4H10(g)＋123O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g) ΔH＝－2658kJ/mol
❖ D．－1526 kJ/mol
❖ 1．人们通常标用准燃烧热 热值 料放出热量的大小。
101 kPa
❖ 2．标准燃烧热：在 物质
或
来衡量燃
1 mol
完全燃烧
的压强下，
❖ 的反应热叫做该物质的标准燃烧热。已知热化 学方程式：
H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
③C4H10(g)＋92O2(g)===பைடு நூலகம்CO(g)＋5H2O(l) ΔH＝－1746kJ/mol
④C4H10(g)＋92O2(g)===4CO(g)＋5H2O(g) ΔH＝－1526kJ/mol
❖ 由此判断，正丁烷的燃烧热是( )
❖ A．－2878 kJ/mol
❖ B．－2658 kJ/mol
❖ C．－1746 kJ/mol
❖ 国家游泳中心又被称为“水立方”，位于北京 奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会 修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志 性建筑物之一。
❖ “水立方”采用了许多先进的节能技术，包括 热泵的使用、太阳能的利用、水资源的综合利 用、先进的采暖空调系统，以及控制系统和其 他节能环保技术，如采用内外墙保温来减少能 量的损失、采用高效节能光源与照明控制技术 等。这些新标准、新技术、新材料的采用，为 我国今后建筑的节能建设起到了良好的示范作 用，还可进一步带动和促进我国建筑节能技术 产业化的发展。那么你知道还有哪些能源能被 利用吗？
、
❖
、风能、地热能、潮汐能和
燃烧效率
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等新能源。新能源应具有 等特点。
新能源
太阳能 氢能
生物质能
资源丰富、可再生、无污染或少污染
1．将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的
方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为：
C＋H2O===CO＋H2
C(s)、CO(g)和 H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：