高中化学 第一章 第二节 燃烧热 能源教案 新人教版必修4-新人教版高中必修4化学教案

燃烧热能源1．理解燃烧热的定义及燃烧热的化学方程式的书写。

2．知道能源是人类生存和社会发展的重要基础，知道使用化石燃料的利弊和新能源的开发。

1．燃烧热(1)定义：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：kJ·mol－1。

(3)表示的意义如CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1含义：25_℃、101_kPa时，1_mol_CH4完全燃烧放出890.3_kJ的能量。

2．能源(1)能源就是能提供能量的自然资源，包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。

(2)解决能源的办法是开源节流，即开发新的能源和节约现有的能源，提高能源的利用率。

(3)分析教材中资料卡片并阅读教材讨论我国能源的现状：①目前使用的主要能源是化石燃料。

②我国的人均能源拥有量：少 (填“多”或“少”)。

③近年来我国能源的利用率：低(填“高”或“低”)。

(4)现在探索开发的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等，新能源的主要优势是资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。

[新知探究]1．如何理解碳的燃烧热概念中”稳定氧化物”的含义？指出C、H的稳定氧化物分别是什么？提示：完全燃烧生成稳定氧化物是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的化合物。

所谓稳定，包含两层意思：①不能再燃烧②状态稳定，如C(s)―→CO 2(g)而不是CO(g)，H 2(g)―→H 2O(l)而不是H 2O(g)。

2．表示燃烧热的热化学方程式与普通的热化学方程式有何区别？ 提示：表示燃烧热的热化学方程式，可燃物的物质的量必须是1 mol 。

[名师点拨]1．燃烧热的三要素燃烧热⎩⎪⎨⎪⎧条件：101 kPa标准：可燃物用量是1 mol结果⎩⎨⎧可燃物：完全燃烧生成物：稳定的氧化物⎩⎪⎨⎪⎧ C 元素→CO 2(g)H 元素→H 2O(l)S 元素→SO 2(g)2．表示燃烧热的热化学方程式的书写燃烧热是以1 mol 纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以 1 mol 可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。

如表示C 8H 18(l)燃烧热的热化学方程式应写成C 8H 18(l)＋252O 2(g)===8CO 2(g)＋9H 2O(l) ΔH ＝－5 518 kJ·mol－1；而不能写成2C 8H 18(l)＋25O 2(g)===16CO 2(g)＋18H 2O(l) ΔH ＝－11 036 kJ·mol －1。

3．燃烧热和中和热的比较：1．下列热化学方程式中ΔH 的数值表示可燃物燃烧热的是( ) A ．H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH ＝－184.6 kJ·mol －1B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－802.3 kJ·mol －1C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －1D ．CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －1[解析] 燃烧热是指1 mol 可燃物充分燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

A 中氧化剂为Cl 2，B 中H 2O 为气态，C 中H 2为2 mol 。

故只有D 正确。

[答案] D 【规律总结】书写或判断表示燃烧热的热化学方程式要做到“四看”： 一看可燃物的化学计量数是否为1。

二看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO 2(g)。

三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H 2O(l)。

四看ΔH 是否为“－”及单位是否正确。

[新知探究]1．概念2．化石燃料(1)包括：煤、石油、天然气。

(2)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。

(2)特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。

[名师点拨]能源的分类2．关于能源，以下说法中不正确的是( )A．煤、石油、天然气等燃料属不可再生能源B．煤、石油、水煤气可从自然界直接获取，属一次能源C．太阳能是一次能源、新能源、可再生能源D．潮汐能来源于月球引力做功[解析] 煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏量有限，不可再生，最终将会枯竭，A正确；煤、石油等可从自然界直接获取，属一次能源，但水煤气是由焦炭与H2O(g)在高温下反应制取，属二次能源，B错误；太阳能既是一次能源、新能源，还是可再生能源，C正确；潮汐能来自于月球引力，D正确。

[答案] B1．下列关于燃烧热的说法中正确的是( ) A ．1 mol 物质燃烧所放出的热量 B ．常温下，可燃物燃烧放出的热量C ．在25 ℃、101×105Pa 时，1 mol 纯物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 D ．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变 解析：选C 燃烧热是定值，不随物质的量改变而改变。

2．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃，101 kPa) ①C 4H 10(g)＋132O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(l) ΔH ＝－2 878 kJ·mol －1②C 4H 10(g)＋132O 2(g)===4CO 2(g)＋5H 2O(g) ΔH ＝－2 658 kJ·mol －1③C 4H 10(g)＋92O 2(g)===4CO(g)＋5H 2O(l) ΔH ＝－1 746 kJ·mol －1④C 4H 10(g)＋92O 2(g)===4CO(g)＋5H 2O(g) ΔH ＝－1 526 kJ·mol －1由此判断，正丁烷的燃烧热为( )A ．2 878 kJ·mol －1B ．2 658 kJ·mol －1C ．1 746 kJ·mol －1D ．1 526 kJ·mol －1解析：选A 正丁烷燃烧的四个热化学方程式中，③、④中C 产物是CO 而不是CO 2(g)，②、④中H 产物是H 2O(g)而不是H 2O(l)。

故正丁烷的燃烧热由热化学方程式①来确定。

3．下列说法正确的是( )A ．在101 kPa 时，1 mol S(s)和2 mol S(s)的燃烧热相等B ．1 mol 浓硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热C ．CO 是不稳定的氧化物，它能继续与氧气反应生成稳定的CO 2，所以CO 的燃烧反应一定是吸热反应D ．101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热解析：选A 由燃烧热的定义可知，燃烧热与物质的量无关，故A正确；中和热是指在稀溶液里酸与碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量，而这里是浓硫酸，而且生成2 mol H2O(l)和BaSO4沉淀，故B错误；CO的燃烧反应是放热反应，故C错误；101 kPa时，1 mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体所放出的热量才是碳的燃烧热，故D错误。

4．下列热化学方程式中的反应热表示燃烧热的是( )A．NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol－1B．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－b kJ·mol－1C．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－c kJ·mol－1D．CH3CH2OH(l)＋O2(g)===CH3CHO(l)＋H2O(l) ΔH＝－d kJ·mol－1解析：选B 根据燃烧热的定义：在25 ℃、101 kPa时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，叫该物质的燃烧热。

A中水为气态，C中CO为2 mol，D中产物中应生成CO2，故B正确。

5．“能源分类相关图”如图所示，下列选项中全部符合图中阴影部分的是( )A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物质能、天然气C．太阳能、风能、生物质能D．地热能、海洋能、核能解析：选C 煤、石油、天然气为化石能源，不可再生；新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等；太阳能不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，还包括因太阳产生的水能、风能和生物质能等。

6．乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。

请回答下列问题：(1)乙烷的燃烧热ΔH ＝________kJ·mol －1。

(2)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量________(填“多”或“少”)。

(3)根据上图写出二甲醚燃烧热的热化学方程式：___________________________。

(4)二氧化碳是主要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时，________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO 2较少。

解析：(1)以产物1 mol H 2O(l)作为基准，确定a ＝13，b ＝76，c ＝1，d ＝23，得：13C 2H 6(g)＋76O 2(g)===23CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－520 kJ·mol －1，13CH 3OCH 3(g)＋O 2(g)===23CO 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－485 kJ·mol －1，所以乙烷的燃烧热ΔH ＝－1 560 kJ·mol －1。

(2)由于液态乙烷所具有的能量低于气态乙烷具有的能量，故完全燃烧生成稳定氧化物时等物质的量的液态乙烷比气态乙烷放出的热量少。

(4)由热化学方程式知，放出相同热量时乙烷产生的CO 2较少。

答案：(1)－1 560 (2)少(3)CH 3OCH 3(g)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(l) ΔH ＝－1 455 kJ·mol －1(4)乙烷一、选择题1．下列能源组合中，均属于新能源的一组是( )①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．①⑤⑥⑦⑧ C ．③④⑤⑥⑦⑧ D ．③⑤⑥⑦⑧解析：选D 核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源，具有资源丰富、可再生、没有污染或很少污染的特点。

2．已知在一定条件下，CO 的燃烧热为283 kJ·mol －1，CH 4的燃烧热为890 kJ·mol －1，由1 mol CO 和3 mol CH 4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为( )A ．2 912 kJB ．2 953 kJC ．3 236 kJD ．3 867 kJ解析：选B 1 mol CO 完全燃烧放出的热量为1 mol ×283 kJ·mol －1＝283 kJ 。