高中化学 人教版选修4 第一章第二节 燃烧热 能源 教学设计、教案、学案

第二节 燃烧热 能源1．理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的热化学方程式的书写及相关计算。

2．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。

3.了解化学在解决能源危机中的重要作用。

燃烧热1．概念：101 kPa 时，1_mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

2．单位：燃烧热属于反应热的一种，单位为kJ/mol 。

3．意义：25 ℃、101 kPa 时，甲烷的燃烧热为 890.31 kJ/mol ，热化学方程式为CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.31 kJ/mol ，表示25_℃、101_kPa 时，1_mol 甲烷完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l)时放出890.31_kJ 的热量。

1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。

语句描述正误 阐释错因或列举反例(1)1 mol H 2完全燃烧生成水蒸气放出的热量为H 2的燃烧热(2)由H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g)ΔH ＝－184.6 kJ/mol 可知，H 2的燃烧热为 184.6 kJ/mol(3)12 g 碳在O 2中燃烧产生稳定的CO 气体，放出的总热量为碳的燃烧热2(2)× 不符合燃烧热的定义(3)× 碳在O 2中燃烧生成的稳定氧化物应为CO 2气体2．下列热化学方程式中，ΔH 能正确表示物质的燃烧热的是________。

①CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g)ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1②C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ·mol －1③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)ΔH＝－241.8 kJ·mol－1④C2H6(g)＋3.5O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1解析：燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量为1 mol，产物为稳定氧化物。

①中CO的化学计量数为1，产物为稳定氧化物，ΔH代表燃烧热，正确；②③中可燃物的化学计量数为1，但产物不是稳定氧化物，ΔH不代表燃烧热，错误；④中C2H6的化学计量数为1，产物为稳定氧化物，ΔH代表燃烧热，正确。

答案：①④训练一燃烧热的概念1．下列关于燃烧热的说法正确的是()A．1 mol 物质燃烧时放出的热量B．常温下，可燃物燃烧时放出的热量C．在1.01×105 Pa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D．与化学方程式中物质化学式前的化学计量数有关解析：选C。

依据燃烧热的定义，C项正确。

2．已知：101 kPa时，1 mol辛烷燃烧生成液态水时放出的热量为5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ。

则下列热化学方程式的书写正确的是()①2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(g)ΔH＝－11 036 kJ/mol②2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－11 036 kJ/mol③H＋＋OH－===H2OΔH＝－57.3 kJ/mol④2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ/molA．①③B．②③C．②④D．只有②解析：选C。

判断热化学方程式的书写时，要注意物质状态以及ΔH的单位、符号和数值是否与前面的化学计量数相对应。

①错在水的状态，应为液态；③错在没有标出是在水溶液中的反应，正确的为H ＋(aq)＋OH －(aq)===H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ/mol 。

燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH 及其单位 ΔH <0，单位均为kJ/mol不同点反应物的量可燃物为1 mol不确定 生成物的量不确定生成的水为1 mol训练二 有关燃烧热的判断与计算3．已知1.2 g C(石墨，s)不完全燃烧生成CO ，放出11.1 kJ 热量，继续燃烧生成CO 2，又放出28.3 kJ 热量，则能表示C(石墨，s)燃烧热的热化学方程式为( ) A ．C(石墨，s)＋12O 2(g)===CO(g)ΔH ＝－11.1 kJ·mol －1B ．C(石墨，s)＋12O 2(g)===CO(g)ΔH ＝－111.1 kJ·mol －1C ．C(石墨，s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－394 kJ·mol －1D ．C(石墨，s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－28.3 kJ·mol －1解析：选C 。

1.2 g 石墨的物质的量为0.1 mol ，其完全燃烧生成稳定氧化物CO 2时放热11.1 kJ ＋28.3 kJ ＝39.4 kJ ，故石墨的燃烧热为394 kJ·mol －1，故选C 。

4．氢气(H 2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C 8H 18)、甲烷(CH 4)燃烧的热化学方程式分别如下：H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/molCO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ/molC 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l)ΔH ＝－5 518 kJ/molCH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.3 kJ/mol相同质量的H 2、CO 、C 8H 18、CH 4完全燃烧时，放出热量最少的是( ) A ．H 2(g) B ．CO(g) C ．C 8H 18(l)D ．CH 4(g)解析：选B 。

由热化学方程式可知，相同质量的H 2、CO 、C 8H 18、CH 4完全燃烧时，放出的热量分别为H 2：m2×285.8 kJ ＝142.9m kJ ，CO ：m28×283.0 kJ ≈10.1m kJ ，C 8H 18：m114×5 518 kJ ≈48.4m kJ ，CH 4：m16×890.3 kJ ≈55.6m kJ ，其中m 为各物质的质量，比较可知放出热量最少的为CO(g)，故选B 。

书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“三看”“一看”可燃物的化学计量数是否为1。

“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为稳定氧化物。

“三看”ΔH 是否为“－”及单位是否正确。

能 源1．能源的概念：能提供能量的资源，其主要包括化石燃料、阳光、风力、流水以及柴草等。

2．化石燃料(1)包括煤、石油、天然气。

(2)缺点⎩⎪⎨⎪⎧①蕴藏量有限、不能再生②利用率低③污染环境，特别是造成酸雨和温室效应3．新能源(1)类别：新能源主要包括太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能和生物质能等。

(2)特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。

①太阳能的优点是能量巨大，是清洁能源。

其缺点是能量密度低，受地域和季节的影响大。

②氢能的优点是燃烧热值高，资源丰富，无毒、无污染。

其缺点是储存、运输困难。

4．能源的分类分类标准类别 举例按转换过程分一次能源化石能源、水能、生物质能、太阳能等 二次能源各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能、沼气等按性质分可再生能源 风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等不可再生能源 煤、石油、天然气等化石能源，核能 按利用历史分常规能源煤、石油、天然气新能源地热能、氢能、生物质能、核能、风能、太阳能、海洋能等按来源分来自太阳辐射的能量太阳能、煤、石油、天然气、生物质能、风能 来自地球内部的能量地热能、水能来自其他天体的引力能量 潮汐能1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。

语句描述正误 阐释错因或列举反例(1)煤、石油、天然气属于可再生能源(2)原煤、天然气属于一次能源，电力、氢能属于二次能源(3)太阳能属于可再生能源，但不属于新能源(4)氢气被称为绿色能源的主要原因是其燃烧产物是水，对环境无污染答案：(1)×煤、石油、天然气属于不可再生能源(2)√(3)×太阳能既属于可再生能源，又属于新能源(4)√2．控制燃烧反应，使燃料充分燃烧的条件有哪些？答案：①燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等；②燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷成雾状等。

训练一能源的分类1．绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热能、天然气等；二级能源中的电能、氢能等。

下列能源属于绿色能源的是()①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．①②⑤解析：选D。

石油、煤、木材等燃烧会造成环境污染。

2．煤的气化是实施节能环保的一项重要措施。

通常在高温下将煤转化为水煤气，再将水煤气作为气体燃料。

有关热化学方程式如下：①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋131.3 kJ/mol②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2＝－566.0 kJ/mol③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH3＝－483.6 kJ/mol下列有关说法正确的是()A．水煤气只能用作燃料B．水煤气是一种二次能源，比煤直接燃烧污染小C．等质量的CO和H2完全燃烧时，前者放热多D．由反应③可以确定H2的燃烧热为241.8 kJ/mol解析：选B。

水煤气在工业上还可用做还原性气体，故A错误；水煤气属于二次能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过反应②③可以计算得出，等质量的H2比CO完全燃烧放热多，故C错误；H2燃烧生成的稳定的氧化物应为液态水，故D错误。

训练二能源的开发与利用3．下列分别是利用不同能源发电的实例图，其中不属于新能源开发利用的是()解析：选C。

火力发电是化石能源的利用，不属于新能源的开发利用。

4．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，从而能够实现如图所示转化，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。

在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()A．热能B．化学能C．生物质能D．电能解析：选A。

题中关键信息是利用太阳能使CO2、H2O、N2重新组合，由图可知组合成燃料，燃料燃烧后转化为燃烧产物并放出热量，燃烧产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环太阳能最终转化为热能。