再度审视燃烧热概念

再度审视燃烧热概念

巍山一中 谢忠立

关键词:燃烧热 、压强、温度

内容摘要:人民教育出版社出版2007年2月第3版,2010年7月第一次印刷的普通高中课程标准实验教科书,高中化学选修4《化学反应原理》中,在第一章第二节对物质的燃烧热作出的定义为:“在101325 Pa(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,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mol。”这一个定义值得商榷。

应做如下改进:“在通常情况下(1标准大气压25℃),每1mol 纯物质充分燃烧,生成稳定态氧化产物时所放出的热量称为该物质的燃烧热,单位KJ/mol”

正文:人民教育出版社出版2007年2月第3版,2010年7月第一次印刷的普通高中课程标准实验教科书,高中化学选修4《化学反应原理》中,在第一章第二节对物质的燃烧热作出的定义为:“在101325 Pa(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,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mol。”这一个定义值得商榷。

对于燃烧热,不同的文献资料,有不同的定义,由武汉大学 吉林大学主编,曹锡章 宋天佑 王杏乔 修定高等教育出版社1994年4月出版的《无机化学》上册第260页定义为:在1.013×105Pa的压强下1mol物质完全燃烧时的热效应叫做该物质的燃烧热。

以上的定义,只规定了物质的量为1mol,氧化后产物型态未曾规定,对于同一种物质来说,氧化后产物的型态不同,放出的热量也就不同。在研究交流、生产、生活中就出现信息的不确定,无法交流了,因此,这种定义应进一步严谨,才符合实际研究、生产、生活的需要。

南京大学物理化学教研室傅献彩 沈文霞 姚天扬 编,1999年3月第10次印刷的第四版《物理化学》上册第70页定义为:有机化合物的燃烧焓是指一摩尔有机物在时完全燃烧所放出的热量,通常称为燃烧热。燃烧产物指定为该化合物中的C变为CO2(气),H变为H2O(液),S变为S O2(气),N变为N2(气),Cl成为HCl(气),金属如银等都成为游离态。

南京大学物理化学教研室编《物理化学》对燃烧热定义时,其规定更为粗略,不但对燃烧后氧化物的型态未作出规定,仅对碳、氮、硫、氯、氢等常见元素的氧化型态作了小范围的规定,外界气压的规定为1标准大气压(),这一定义对于有机物来说,基本上规定了有机物中相应元素氧化物的型态,也规定了外界的压强,但其实用范围、以及未对物质温度变更的热效应作出考虑。因此,要明确使用燃烧热进行交流,也还适应不了实际需要,要作一定的改进。

上海师范大学 河北师范大学 华中师范大学、华南师范大学 河南师范大学 五校合编1995年4月印刷《物理化学》上册第30页的定义为一摩尔物质B完全氧化时的热效应称之为物质B的摩尔燃烧热。所胃完全氧化指该物质中的C氧化成CO2(g),H氧化成H2O(l),S氧化成S O2(g),N氧化成N2(g)。又对其进行了一段注释,燃烧热随参加反应的物质的聚集状态,燃烧时的温度和压力的不同而有不同的数值,习惯上将298.2K标准状态下各物质处于稳定聚集状态时的摩尔燃烧热称之为标准燃烧热。

五校合编1995年4月印刷《物理化学》中的定义,也只在小范围内对元素的氧化型态作出规定,并且也未对外界压强和温度作出规定,但是又加了一段注释。

这一定义在后来的附属注释中,“燃烧热随参加反应的物质的聚集状态,燃烧时的温度和压力的不同而有不同的数值,习惯上将298.2K标准状态下各物质处于稳定聚集状态时

的摩尔燃烧热称之为标准燃烧热。”定义加上注释,基本上能研究一些常见物质的燃烧放热现象了,但对于一个化学概念来说,不应定义之外再加注释,这对交流也不方便,因此,这种定义也应加以改进。

从以上几种情况来看,好多文献对燃烧热的定义都有值得商榷的地方,作为高中教学,如何才能对燃烧热作出定义,才能符合教学的实际需求呢,既让学生掌握燃烧热,而又符合生产实际,同时其难度又不应太高,这就要对高中知识体系中学生的基础和实际教学需要进行认识。

为什么同一个概念出现了因人而异的不同定义呢,这是因为不同的研究者所处的生产领域不同,其生产反应的条件也不同,工业生产中为了适应各自在生产中的物料和热量平衡的计算需要,常采用相应条件下的化学反应热效应数据,因此,不同的研究者就对燃烧热给出了不同的定义。同样,我们高中教学中也应适应高中阶段学生对化学反应热效应的认识,才能顺利达成教学目标

针对高中教学来说,学生初次接触燃烧热,因此,对学生来说,应从最为简单的燃烧热进行认识,认识标准燃烧热,就达到现在学生的初步认识水平了,如果作出过高的要求,以现在学生的知识体系来说,不但完不成我们既定的目标,也会让学生的认识产生絮乱。

从高中生实际生活的情况来看,我们的燃烧也是在通常条件下的燃烧,很少出现极高温或极低温条件下的燃烧,因此,研究标准燃烧热是最符合学生实际,也是最为方便、最适用的燃烧热,同时,在理解了标准燃烧热之后,只要进行简单的知识迁移,就可以对其它条件下的燃烧热进行认识。

从严谨的角度来考虑问题,在不同的温度条件下,同样的生成物来说,状态不同,如果是气体,体积也不同,加之反应物生成物的比热容也不同,因此,不同的温度和外界压强状态下,其所测定的燃烧热也是不同的。温度不同,物质状态不同,在相变热的影响下,测定的燃烧热数值相差会很大,如每生成1mol气态水与液态水,其相变热相差约44KJ,在100℃以上测定的氢气燃烧热与常温25℃时测定的燃烧热就会因相变热的影响相差44KJ。如果考虑体积不同,燃烧热还会受到体积功的影响,因为,温度越高,体积越大,对于有气体产生的反应来说,对外做功就越多,放热就会越少。第三,如果考虑到反应前后,双方比热容的不同,也会因为测定的温度不同,而导致测定结果不同。从中可以看出,在对燃烧热进行定义的时候不得不考虑温度的影响。

从可燃物来看,所有的物质必须是纯净物才能称为燃烧热,否则,如果用混合物来测定,那么不同的组成,其燃烧热也是不同的,同时,如果采用混合物测定燃烧热,所测定出来的也只是所用样本的一个平均值,失去了使用的价值和使用的广泛性、普遍性。

从高中教材体系来看,在现在人教版教科书中的规定:“在101325 Pa(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,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mol。”从定义中,我们就会发现,其中规定生成的燃烧产物为“稳定态氧化物”,稳定态氧化物,应从两个方面来理解,一是性质上的稳定,也即是说,在通常燃烧时,不能再被氧化;其次,其相态应为稳定态,如果没有温度的规定,物质的稳定态也就无从谈起,如,水的稳定态,101325 Pa(101KPa)情况,在100℃以上时是气态稳定,100℃以下0℃以上时为液态稳定,0℃以下时为固态稳定。没有了温度的前提,物质的稳定态将无从谈起。

从高中常见的知识考查来看,在考试出题时,好多从业者,也意识到了这一个问题,因此,在出题时,通常都会在题目中加上前提条件,“1标准大气压下,25℃”作为考查学生对燃烧热这一知识点的掌握程度。

综合以上各种文献对燃烧热的定义,结合研究燃烧的需要,以及现阶段高中知识体系对学生的要求,现行教材中定义燃烧热时,只规定压强是不够的,还必须规定温度,只有温度一定了,氧化物的稳定态才能确定,比较的基点才存在;温度的规定,适用的温度值最

好规定为常温(25℃)。因此,在高中化学教学中,对燃烧热的定义,应定义如下:“在通常情况下(1标准大气压25℃),每1mol 纯物质充分燃烧,生成稳定态氧化产物放出的热量称为该物质的燃烧热,单位KJ/mol”才符合高中教学的需要。

参考文献:人民教育出版社出版2007年2月第3版,2010年7月第一次印刷的普通高中课程标准实验教科书,高中化学选修4《化学反应原理》

武汉大学 吉林大学主编,曹锡章 宋天佑 王杏乔 修定高等教育出版社1994年4月出版的《无机化学》 南京大学物理化学教研室傅献彩 沈文霞 姚天扬 编,1999年3月第10次印刷的第四版《物理化学》 上海师范大学 河北师范大学 华中师范大学、华南师范大学 河南师范大学 五校合编1995年4月印刷《物理化学》

再度审视燃烧热概念

巍山一中 谢忠立

关键词:燃烧热 、压强、温度

内容摘要:人民教育出版社出版2007年2月第3版,2010年7月第一次印刷的普通高中课程标准实验教科书,高中化学选修4《化学反应原理》中,在第一章第二节对物质的燃烧热作出的定义为:“在101325 Pa(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,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mol。”这一个定义值得商榷。

应做如下改进:“在通常情况下(1标准大气压25℃),每1mol 纯物质充分燃烧,生成稳定态氧化产物时所放出的热量称为该物质的燃烧热,单位KJ/mol”

正文:人民教育出版社出版2007年2月第3版,2010年7月第一次印刷的普通高中课程标准实验教科书,高中化学选修4《化学反应原理》中,在第一章第二节对物质的燃烧热作出的定义为:“在101325 Pa(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,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mol。”这一个定义值得商榷。

对于燃烧热,不同的文献资料,有不同的定义,由武汉大学 吉林大学主编,曹锡章 宋天佑 王杏乔 修定高等教育出版社1994年4月出版的《无机化学》上册第260页定义为:在1.013×105Pa的压强下1mol物质完全燃烧时的热效应叫做该物质的燃烧热。

以上的定义,只规定了物质的量为1mol,氧化后产物型态未曾规定,对于同一种物质来说,氧化后产物的型态不同,放出的热量也就不同。在研究交流、生产、生活中就出现信息的不确定,无法交流了,因此,这种定义应进一步严谨,才符合实际研究、生产、生活的需要。

南京大学物理化学教研室傅献彩 沈文霞 姚天扬 编,1999年3月第10次印刷的第四版《物理化学》上册第70页定义为:有机化合物的燃烧焓是指一摩尔有机物在时完全燃烧所放出的热量,通常称为燃烧热。燃烧产物指定为该化合物中的C变为CO2(气),H变为H2O(液),S变为S O2(气),N变为N2(气),Cl成为HCl(气),金属如银等都成为游离态。

南京大学物理化学教研室编《物理化学》对燃烧热定义时,其规定更为粗略,不但对燃烧后氧化物的型态未作出规定,仅对碳、氮、硫、氯、氢等常见元素的氧化型态作了小范围的规定,外界气压的规定为1标准大气压(),这一定义对于有机物来说,基本上规定了有机物中相应元素氧化物的型态,也规定了外界的压强,但其实用范围、以及未对物质温度变更的热效应作出考虑。因此,要明确使用燃烧热进行交流,也还适应不了实际需要,要作一定的改进。

上海师范大学 河北师范大学 华中师范大学、华南师范大学 河南师范大学 五校合编1995年4月印刷《物理化学》上册第30页的定义为一摩尔物质B完全氧化时的热效应称之为物质B的摩尔燃烧热。所胃完全氧化指该物质中的C氧化成CO2(g),H氧化成H2O(l),S氧化成S O2(g),N氧化成N2(g)。又对其进行了一段注释,燃烧热随参加反应的物质的聚集状态,燃烧时的温度和压力的不同而有不同的数值,习惯上将298.2K标准状态下各物质处于稳定聚集状态时的摩尔燃烧热称之为标准燃烧热。

五校合编1995年4月印刷《物理化学》中的定义,也只在小范围内对元素的氧化型态作出规定,并且也未对外界压强和温度作出规定,但是又加了一段注释。

这一定义在后来的附属注释中,“燃烧热随参加反应的物质的聚集状态,燃烧时的温度和压力的不同而有不同的数值,习惯上将298.2K标准状态下各物质处于稳定聚集状态时

的摩尔燃烧热称之为标准燃烧热。”定义加上注释,基本上能研究一些常见物质的燃烧放热现象了,但对于一个化学概念来说,不应定义之外再加注释,这对交流也不方便,因此,这种定义也应加以改进。

从以上几种情况来看,好多文献对燃烧热的定义都有值得商榷的地方,作为高中教学,如何才能对燃烧热作出定义,才能符合教学的实际需求呢,既让学生掌握燃烧热,而又符合生产实际,同时其难度又不应太高,这就要对高中知识体系中学生的基础和实际教学需要进行认识。

为什么同一个概念出现了因人而异的不同定义呢,这是因为不同的研究者所处的生产领域不同,其生产反应的条件也不同,工业生产中为了适应各自在生产中的物料和热量平衡的计算需要,常采用相应条件下的化学反应热效应数据,因此,不同的研究者就对燃烧热给出了不同的定义。同样,我们高中教学中也应适应高中阶段学生对化学反应热效应的认识,才能顺利达成教学目标

针对高中教学来说,学生初次接触燃烧热,因此,对学生来说,应从最为简单的燃烧热进行认识,认识标准燃烧热,就达到现在学生的初步认识水平了,如果作出过高的要求,以现在学生的知识体系来说,不但完不成我们既定的目标,也会让学生的认识产生絮乱。

从高中生实际生活的情况来看,我们的燃烧也是在通常条件下的燃烧,很少出现极高温或极低温条件下的燃烧,因此,研究标准燃烧热是最符合学生实际,也是最为方便、最适用的燃烧热,同时,在理解了标准燃烧热之后,只要进行简单的知识迁移,就可以对其它条件下的燃烧热进行认识。

从严谨的角度来考虑问题,在不同的温度条件下,同样的生成物来说,状态不同,如果是气体,体积也不同,加之反应物生成物的比热容也不同,因此,不同的温度和外界压强状态下,其所测定的燃烧热也是不同的。温度不同,物质状态不同,在相变热的影响下,测定的燃烧热数值相差会很大,如每生成1mol气态水与液态水,其相变热相差约44KJ,在100℃以上测定的氢气燃烧热与常温25℃时测定的燃烧热就会因相变热的影响相差44KJ。如果考虑体积不同,燃烧热还会受到体积功的影响,因为,温度越高,体积越大,对于有气体产生的反应来说,对外做功就越多,放热就会越少。第三,如果考虑到反应前后,双方比热容的不同,也会因为测定的温度不同,而导致测定结果不同。从中可以看出,在对燃烧热进行定义的时候不得不考虑温度的影响。

从可燃物来看,所有的物质必须是纯净物才能称为燃烧热,否则,如果用混合物来测定,那么不同的组成,其燃烧热也是不同的,同时,如果采用混合物测定燃烧热,所测定出来的也只是所用样本的一个平均值,失去了使用的价值和使用的广泛性、普遍性。

从高中教材体系来看,在现在人教版教科书中的规定:“在101325 Pa(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,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mol。”从定义中,我们就会发现,其中规定生成的燃烧产物为“稳定态氧化物”,稳定态氧化物,应从两个方面来理解,一是性质上的稳定,也即是说,在通常燃烧时,不能再被氧化;其次,其相态应为稳定态,如果没有温度的规定,物质的稳定态也就无从谈起,如,水的稳定态,101325 Pa(101KPa)情况,在100℃以上时是气态稳定,100℃以下0℃以上时为液态稳定,0℃以下时为固态稳定。没有了温度的前提,物质的稳定态将无从谈起。

从高中常见的知识考查来看,在考试出题时,好多从业者,也意识到了这一个问题,因此,在出题时,通常都会在题目中加上前提条件,“1标准大气压下,25℃”作为考查学生对燃烧热这一知识点的掌握程度。

综合以上各种文献对燃烧热的定义,结合研究燃烧的需要,以及现阶段高中知识体系对学生的要求,现行教材中定义燃烧热时,只规定压强是不够的,还必须规定温度,只有温度一定了,氧化物的稳定态才能确定,比较的基点才存在;温度的规定,适用的温度值最

好规定为常温(25℃)。因此,在高中化学教学中,对燃烧热的定义,应定义如下:“在通常情况下(1标准大气压25℃),每1mol 纯物质充分燃烧,生成稳定态氧化产物放出的热量称为该物质的燃烧热,单位KJ/mol”才符合高中教学的需要。

参考文献:人民教育出版社出版2007年2月第3版,2010年7月第一次印刷的普通高中课程标准实验教科书,高中化学选修4《化学反应原理》

武汉大学 吉林大学主编,曹锡章 宋天佑 王杏乔 修定高等教育出版社1994年4月出版的《无机化学》 南京大学物理化学教研室傅献彩 沈文霞 姚天扬 编,1999年3月第10次印刷的第四版《物理化学》 上海师范大学 河北师范大学 华中师范大学、华南师范大学 河南师范大学 五校合编1995年4月印刷《物理化学》


相关文章

  • [新作坊]生活中的悖论
  • 在开始正文之前,我不得不提及人类的一个悲哀之处--总是习惯于"高瞻远瞩",而往往忽略近在身旁的财富.于是,在这样的思维习惯下,与生活息息相关的哲学最终竟完全淡出了大部分人的视野.而悖论,这个可谓是哲学这一思维芭蕾最炫目的 ...查看


  • 土壤含水量的测定实验报告书
  • 1. 实验二 土壤含水量的测定 (烘干法与酒精燃烧法) 一.目的意义 进行土壤含水量的测定有两个目的:一是为了解田间土壤的实际含水情况,以便及时进行播种.灌排.保墒措施,以保证作物的正常生长:或联系作物长相长势及耕作栽培措施,总结丰产的水肥 ...查看


  • 6--大众传媒.公共领域与公民社会解读
  • 大众传媒.公共领域与公民社会解读 来源:何晶 时间:2009-1-4 虽然"公共领域"与"公民社会"已经成为本世纪以来国内新闻传播学界常常用到的一个概念,被运用到解读大众传媒与公共利益.民主政治之间的 ...查看


  • 刘明:从国际金融危机看泡沫经济
  • 刘明:从国际金融危机看泡沫经济 发布时间:2011-09-05 09:00 作者:刘明 字号:大 中 小 点击:158次 泡沫经济的发展早已经超出了国别经济的范畴,全球泡沫经济使得泡沫经济学进入了更广阔的领域,需要更宏大的全球意识和国际眼光 ...查看


  • 联合报社论:希腊留步,欧洲天空仍乌云罩顶
  • (台湾)   (2012-06-21) 早报导读360docimg_0_ [中国早点] 延迟退休年龄争议的背后 [南中国海争端] 菲称其船只将回与中国争端水域 [中日关系] 郭台铭买钓鱼岛言论遭痛骂 [香港政情] 彭清华:不应夸大中港人矛盾 ...查看


  • 红色作文,注入生命于精神的血液
  • 红色作文,注入生命与精神的血液 浙江省慈溪市慈吉中学 吴卫新 [内容摘要]在应试教育没有得到实质性改变的今天,阅读与作文都已经被充分功利化了,急功近利,违背作文之要义,把作文当作只有简单技术的文字行为,形成新的"八股文" ...查看


  • 习近平称努力使1产业成为支柱产业 5000万大单抢3股-2013-8-1
  • 习近平称努力使1产业成为支柱产业 5000万大单抢3股 凤凰证券 2013-8-1 15:55:52 资金流向观察员:海洋经济概念股今日果然高开高走,收涨1.98%,不过主力全天净流入仅约4500万元.消息面,习近平强调,要提高海洋资源开发 ...查看


  • 新能源论文 1
  • 中国的生物能源的发展 摘要 随着社会的发展和技术的进步,人类对能源的需求越来越高,但是地球化石资源的储存量却在逐渐降低,同时,生态环境也不断恶化.这些都迫使全球能源结构必须进行战略性调整,开发新的能源.生物能源由于其可再生性,它的发展不仅可 ...查看


  • 重新审视唯物主义的历史形态和历史唯物主义的理论空间
  • 作者:杨耕 <学术研究> 2001年05期 [中图分类号]BO-O [文献标识码]A [文章编号]1000-7326(2001)01-0005-08 历史常常出现这样一种奇特的现象,即一个伟大思想家的某部著作以至全部著作,往往在 ...查看


热门内容