学年人教版选修4 第1章第2节 燃烧热 能源 学案最新学习文档.docx

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学年人教版选修4第1章第2节燃烧热能源学案最新学习文档

第二节

燃烧热__能源

语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。

如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。

现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。

结果教师费劲,学生头疼。

分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。

造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。

常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。

久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创造和发展。

1.25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放

课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。

为什么?

还是没有彻底“记死”的缘故。

要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。

可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。

这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。

这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。

出的热量叫做该物质的燃烧热，单位是“kJ/mol”。

与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。

金代元好问《示侄孙伯安》诗云：

“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。

”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。

清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。

可见，“教师”一说是比较晚的事了。

如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。

辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。

2．稳定氧化物的含义：

①生成的氧化物不能再燃烧，②该氧化物

教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分，我常采用范读，让幼儿学习、模仿。

如领读，我读一句，让幼儿读一句，边读边记；第二通读，我大声读，我大声读，幼儿小声读，边学边仿；第三赏读，我借用录好配朗读磁带，一边放录音，一边幼儿反复倾听，在反复倾听中体验、品味。

在25℃、101kPa时为稳定聚集状态。

如C→CO2（g）、H→H2O（l）、

与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。

金代元好问《示侄孙伯安》诗云：

“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。

”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。

清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。

可见，“教师”一说是比较晚的事了。

如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。

辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。

S→SO2（g）。

3．太阳能、风能、地热能、核能、氢能、生物质能属于新能源。

1．什么是燃烧？

燃烧需要满足什么条件？

提示：

发光发热的剧烈的化学反应称为燃烧。

燃烧一般需要满足的条件是：

①与O2接触。

②温度达到可燃物的着火点。

2．甲烷与足量O2充分燃烧生成的是CO还是CO2？

1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出55.625kJ的热量。

写出该反应的热化学方程式。

提示：

CO2　CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890kJ·mol－1。

3．化石能源主要是指哪些能源？

提示：

煤、石油、天然气。

燃烧热

[新知探究]

探究1　25℃、101kPa时，1molC在O2中燃烧生成1molCO时放出280.5kJ的热量，ΔH＝－280.5kJ·mol－1是碳的燃烧热吗？

提示：

不是，碳的燃烧热是指生成稳定氧化物CO2而不是生成CO。

探究2　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）―→CO2（g）而不是CO（g），H2（g）―→H2O（l）而不是H2O（g）。

探究3　书写燃烧热的热化学方程式时，为什么可燃物的化学计量数需要定为“1”？

提示：

燃烧热规定了可燃物的物质的量为1mol，因此，表示可燃物的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1。

[必记结论]

1．燃烧热概念

101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；单位为kJ/mol。

2．燃烧热的三要素

燃烧热

3．表示燃烧热的热化学方程式的书写

燃烧热是以1mol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1mol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C8H18（l）燃烧热的热化学方程式应写成C8H18（l）＋

O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l）　ΔH＝－5518kJ/mol；而不能写成2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（l）　ΔH＝－11036kJ/mol。

[成功体验]

1．判断下列描述的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）1mol可燃物在任何条件下完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量即为该可燃物的燃烧热。

（　　）

（2）燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变。

（　　）

（3）1molH2完全燃烧生成水蒸气放出的热量叫H2的燃烧热。

（　　）

（4）12g碳在O2中燃烧产生稳定的CO气体，放出的总热量为碳的燃烧热。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×

2．已知25℃、101kPa时下列物质的燃烧热：

序号

名称

化学式

ΔH/kJ/mol

①

苯

C6H6（l）

－3267.5

②

一氧化碳

CO（g）

－283.0

③

乙醇

C2H5OH（l）

－1366.8

试写出表示上述物质燃烧热的热化学方程式。

①：

________________________________________________________________________。

②：

________________________________________________________________________。

③：

________________________________________________________________________。

答案：

①C6H6（l）＋

O2（g）===6CO2（g）＋3H2O（l）

ΔH＝－3267.5kJ/mol

②CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－283.0kJ/mol

③C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）ΔH＝－1366.8kJ/mol

能源

[新知探究]

探究1　煤、石油、天然气是可再生能源吗？

提示：

是不可再生能源。

探究2　氢气的燃烧热为ΔH＝－285.8kJ·mol－1，试写出表示氢气燃烧热的热化学方程式，并指出用氢气作燃料有哪些优点？

提示：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·mol－1用H2作燃料的主要优点有：

①热值高，即单位质量放出的热量多，②产物是水，对环境无污染，③来源丰富。

探究3　你知道的新能源有哪些？

提示：

太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。

[必记结论]

1．能源的分类

（1）一次能源：

从自然界直接取得的天然能源，如：

原煤、原油、流过水坝的水、天然气等。

二次能源：

一次能源经过加工转换后获得的能源，如：

各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能等。

（2）常规能源：

已被人们广泛使用的能源，如：

煤、石油、天然气、水能、电能等。

新能源：

随着科技的不断发展，才开始被人类利用的能源，如：

风能、太阳能、海洋能等。

（3）化石能源（不可再生能源）：

指古代动植物遗体埋在地下经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的燃料。

当今世界上最重要的化石燃料是煤、石油、天然气。

可再生能源：

可连续再生、永久利用的一次能源，如：

水能、风能、沼气（生物质能）等。

2．能源危机的解决方法

（1）开源节流，提高能源的利用率。

调节和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比例，节约油气资源，加大科技投入，提高管理水平，改善开采、运输、加工等各个环节，科学地控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源利用率。

（2）开发太阳能、燃料电池、风能和氢能等新能源。

新能源资源丰富，可以再生，在使用时对环境几乎没有污染，很可能成为未来的主要能源。

[成功体验]

3．下列选项能说明乙醇作燃料的优点的是（　　）

①燃烧时发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境　③乙醇是一种可再生能源　④燃烧时放出大量的热

A．①②③　　　　　　　　　B．①②④

C．①④③D．②③④

解析：

选D　乙醇作燃料的优点：

燃烧时放出大量热，燃烧产物为CO2和H2O，不污染环境，又是一种可再生能源。

4．能源可划分为一次能源和二次能源。

（1）下列叙述中，正确的是（　　）

A．电能是二次能源B．水力是二次能源

C．天然气是一次能源D．水煤气是一次能源

（2）关于用水制取二次能源氢气，以下研究方向正确的是（　　）

A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下使氢成为二次能源

B．设法将太阳光聚集产生高温，使水分解产生氢气

C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

解析：

（1）根据能源的划分原则，电能和水煤气属于二次能源，水力和天然气是一次能源。

A、C两项正确。

（2）氢气可以燃烧，但水中的氢元素和氧元素是不能燃烧的，因此必须使水分解才能制取二次能源氢气，A项错误；由于H2和O2的化合为放热反应，故由H2O来制取H2必须由外界提供能量，可以利用太阳能或其他特殊的物质来提供能量使其分解，因为此分解反应是吸热反应。

答案：

（1）AC　

（2）BD

考查表示燃烧热的热化学方程式的书写与判断

[例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．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）

ΔH＝－184.6kJ/mol

B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－802.3kJ/mol

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ/mol

D．CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－283kJ/mol

[解析]　燃烧热是指1mol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Cl2，B中H2O为气态，C中H2为2mol。

故只有D正确。

[答案]　D

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CO2（g）。

三看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O（l）。

四看ΔH是否为“－”及单位是否正确。

1．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃，101kPa）

（1）C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l）

ΔH＝－2878kJ/mol

（2）C4H10（g）＋

O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（g）

ΔH＝－2658kJ/mol

（3）C4H10（g）＋

O2（g）===4CO（g）＋5H2O（l）

ΔH＝－1746kJ/mol

（4）C4H10（g）＋

O2（g）===4CO（g）＋5H2O（g）

ΔH＝－1526kJ/mol

由此判断，正丁烷的燃烧热为（　　）

A．2878kJ/mol　　　　　B．2658kJ/mol

C．1746kJ/molD．1526kJ/mol

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CO2（g），

（2）、（4）中H

产物是H2O（g）而不是H2O（l）。

故正丁烷的燃烧热由热化学方程式

（1）来确定。

考查燃烧热的计算

　　[例2]　下列两个热化学方程式：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－571.6kJ·mol－1

C3H8（g）＋5O2（g）===3CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－2220kJ·mol－1

请根据上面两个热化学方程式，回答下列问题：

（1）H2的燃烧热为________，C3H8的燃烧热为________。

（2）1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。

（3）现有H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。

[解析]　

（1）根据燃烧热的概念知H2、C3H8的燃烧分别为285.8kJ·mol－1、2220kJ·mol－1。

（2）燃烧释放的总热量的计算式为Q放＝1mol×285.8kJ·mol－1＋2mol×2220kJ·mol－1＝4725.8kJ。

（3）设H2、C3H8的物质的量分别为n1、n2，则有：

解得

在相同p、T时，V（H2）∶V（C3H8）＝n（H2）∶n（C3H8）＝3∶1

[答案]　

（1）285.8kJ·mol－1　2220kJ·mol－1　

（2）4725.8kJ　（3）3∶1

有关燃烧热的计算

（1）根据燃烧热的定义计算。

由燃烧热的定义可知：

放出热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热[即Q放＝n（可燃物）×|ΔH|]

物质的燃烧热：

ΔH＝－

（2）利用燃烧热求混合气体组成的方法——十字交叉法。

①条件：

已知A气体的燃烧热为ΔH1，B气体的燃烧热为ΔH2（|ΔH2|>|ΔH1|），又知A和B的混合气体1mol与O2充分反应生成稳定的氧化物，其反应热为ΔH3，则可以用十字交叉法确定A、B的组成。

②确定组成：

故

＝

如例2中：

推出：

＝

＝

＝

已知：

H2和CH4的燃烧热分别为ΔH＝－285.8kJ·mol－1和ΔH＝890kJ·mol－1则112LH2和CH4的混

合气体（标准状况下）完全燃烧生成CO2和液态水时放出3695kJ的热量，则混合气体中H2和CH4的物质的量之比是多少？

解析：

n气体＝

＝5mol，

1mol混合气体完全燃烧放出的热量为

＝739kJ

则

759H2的燃烧热数值：

285.8151CH4的燃烧热数值：

890453.2

故

＝

≈

答案：

n（H2）∶n（CH4）＝1∶3

[课堂双基落实]

1．下列关于燃烧热的说法中正确的是（　　）

A．1mol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，1mol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．下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是（　　）

A．S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－269.8kJ/mol

B．C（s）＋1/2O2（g）===CO（g）　ΔH＝－110.5kJ/mol

C．H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g）　

ΔH＝－241.8kJ/mol

D．2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（l）

ΔH＝－11036kJ/mol

解析：

选A　表示物质燃烧热时，可燃物必须为1mol，D错误；C→CO2（g）而不是CO（g），B错误；H→H2O（l）而不是H2O（g），C错误。

3．下列说法正确的是（　　）

A．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热

B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热

C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一

D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ

解析：

选C　燃烧热应生成稳定的氧化物，A错；中和热应是稀酸和稀碱发生中和反应生成1molH2O的反应热，此时的酸或碱应是强电解质。

4．已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ/mol，CH4的燃烧热为890kJ/mol，由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为（　　）

A．2912kJ　　　　　　　B．2953kJ

C．3236kJD．3867kJ

解析：

选B　1molCO完全燃烧放出的热量为1mol×283kJ/mol＝283kJ。

3molCH4完全燃烧放出的热量为3mol×890kJ/mol＝2670kJ。

释放的总热量为283kJ＋2670kJ＝2953kJ。

5．（新课标全国卷）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇。

已知：

H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热ΔH分别为－285.8kJ·mol－1、－283.0kJ·mol－1和－726.5kJ·mol－1。

请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是________kJ。

（2）写出表示H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式。

①H2：

____________________________________；

②CO：

____________________________________；

③CH3OH：

________________________________。

解析：

（1）分解10mol水消耗的能量为285.8kJ·mol－1×10mol＝2858kJ。

（2）依据H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热，可写出反应的热化学方程式。

答案：

（1）2858

（2）①H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－285.8kJ·mol－1

②CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－283.0kJ·mol－1

③CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－726.5kJ·mol－1

[课下综合检测]

1．下列分别是利用不同能源发电的实例图形，其中不属于新能源开发利用的是（　　）

解析：

选C　风力、太阳能、潮汐能均属于新能源，火力发电不属于新能源。

2．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．①②③④B．①⑤⑥⑦⑧

C．③④⑤⑥⑦⑧D．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。

3．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＝＋131.3kJ/mol

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH2＝－566.0kJ/mol

③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH3＝－483.6kJ/mol

下列有关说法正确的是（　　）

A．水煤气只能用作燃料

B．水煤气是一种二级能源，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③反应可以确定H2的燃烧热为241.8kJ/mol

解析：

选B　水煤气在工业上还可用作还原性气体，故A项错；水煤气属于二级能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过②、③反应可以计算得出，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。

4．已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是（　　）

A．26.0kJ　　　　　　　B．51.9kJ

C．155.8kJD．467.3kJ

解析：

选A　葡萄糖的燃烧热的热化学方程式：

C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）

ΔH＝－2804kJ/mol，

由此可知，生成6mol×18g/mol＝108g水放出2804kJ热量，则生成1g水时放出的热量为2804kJ÷108≈26.0kJ。

5．[双选题]下列有关能量转换的说法正确的是（　　）

A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程

B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能

C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程

D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程

解析：

选AB　葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，C错；选项D中应该是太阳能转化为化学能，D错。

6．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＝＋131.3kJ/mol

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）

ΔH2＝－566.0kJ/mol

③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH3＝－483.6kJ/mol

下列有关说法正确的是（　　）

A．水煤气只能用作燃料

B．水煤气是一种二级能源，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③反应可以确定H2的燃烧热为241.8kJ/mol

解析：

选B　水煤气在工业上还可用作还原性气体，故A项错；水煤气属于二级能源，其燃烧产物为CO2和H2O，比煤直接燃烧污染小，故B正确；通过②、③反应可以计算得出，等质量的H2比等质量的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。

7．2019年10月1号，嫦娥二号火箭胜利升空，其燃料为偏二甲基肼（CH3NCH3NH2）。

已知：

1.5g偏二甲基肼完全燃烧放出50kJ热量，则偏二甲基肼的燃烧热为（　　）

A．1000kJ/mol　　　　　　　　B．1500kJ/mol

C．2000kJ/molD．3000kJ/mol

解析：

选C　由偏二甲基肼的摩尔质量为60g/mol得：

n＝

＝

mol，

所以1mol偏二甲基肼燃烧时放出的热量为

＝2000kJ/mol，即燃烧热为2000kJ/mol。

8．“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证．你认为下列行为中有悖于这一保证的是（　　）

A．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石