魯科版選修4 1.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第2課時(shí) 課件 （27張）.ppt

化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 小組討論匯報(bào) 任務(wù) 如何測(cè)出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱 1 c 石墨 s 1 2o2 g co g h1 能直接測(cè)定嗎 如何測(cè) 若不能直接測(cè) 怎么辦 計(jì)算 c 石墨 s 1 2o2 g co g h1 co g 1 2o2 g co2 g h2 283 0kj mol c 石墨 s o2 g co2 g h3 393 5kj mol 則 h1 h2 h3 h1 h3 h2 393 5kj mol 283 0kj mol 110 5kj mol 用自己的話(huà)對(duì)上述研究進(jìn)行描述 1 蓋斯定律的內(nèi)容 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成 其反應(yīng)熱相同 2 蓋斯定律的特點(diǎn) a 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān) b 反應(yīng)熱總值一定 1 蓋斯定律 h h1 h2之間有何關(guān)系 蓋斯定律直觀(guān)化 h h1 h2 3 如何用能量守恒定律對(duì)蓋斯定律進(jìn)行論證 下列數(shù)據(jù) h1表示燃燒熱嗎 why h2 g 1 2o2 g h2o g h1 241 8kj mol那么 h2的燃燒熱 h究竟是多少 如何計(jì)算 已知 h2o g h2o l h2 44kj molh2 g 1 2o2 g h2o l h3 h1 h2 285 8kj molh2o l h2 g 1 2o2 g h4 例如 h4 285 8kj mol h3 h4 0 正 逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等 符號(hào)相反 注 蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義 有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無(wú)法直接測(cè)得 但利用蓋斯定律不難間接計(jì)算求得 2 蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用 例1 寫(xiě)出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式 25 101kpa時(shí) 說(shuō)明 1 可以在書(shū)中查找需要的數(shù)據(jù) 2 并告訴大家你設(shè)計(jì)的理由 用一用蓋斯定律 石墨能直接變成金剛石嗎 先思考 之后小組討論匯報(bào) 查燃燒熱表知 c 石墨 s o2 g co2 g h1 393 5kj mol c 金剛石 s o2 g co2 g h2 395 0kj mol 所以 得 c 石墨 s c 金剛石 s h 1 5kj mol 觀(guān)察該熱化學(xué)方程式 回答 金剛石能自動(dòng)變成石墨嗎 需要什么條件 科學(xué)視野 金剛石的石墨化現(xiàn)象 在真空或者惰性氣氛中 當(dāng)加熱到某一高溫時(shí) 金剛石就會(huì)發(fā)生石墨化現(xiàn)象 即發(fā)生向石墨的轉(zhuǎn)變 1500 的時(shí)候能檢驗(yàn)出表面開(kāi)始石墨化 隨著溫度的升高 石墨化速度加快 并且在1700 左右開(kāi)始整個(gè)晶體迅速石墨化 在2100 時(shí) 一顆0 1克拉 1克拉 0 2克 的八面體鉆石在3分鐘內(nèi)全部化為灰燼 當(dāng)存在哪怕少量氧氣時(shí) 石墨化在較低溫度下就開(kāi)始了 過(guò)渡金屬的存在會(huì)加速金剛石的石墨化過(guò)程 變式訓(xùn)練 1 已知 1 p4 s 白磷 5o2 g p4o10 g h1 2983 2kj mol 2 p s 紅磷 5 4o2 g 1 4p4o10 g h2 2983 2kj mol則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 相同的狀況下 能量較低的是 白磷的穩(wěn)定性比紅磷 填 高 或 低 解析 依題意求 p4 s 白磷 4p s 紅磷 h 可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過(guò)程 p4 s 白磷 p4o104p s 紅磷 據(jù)蓋斯定律有 h h1 4 h2 2983 2 4 738 5 kj mol 29 2kj mol 即白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng) 穩(wěn)定性比紅磷低 能量越低越穩(wěn)定 你知道神六的火箭燃料是什么嗎 例2 某次發(fā)射火箭 用n2h4 肼 在no2中燃燒 生成n2 液態(tài)h2o 已知 n2 g 2o2 g 2no2 g h1 67 2kj moln2h4 g o2 g n2 g 2h2o l h2 534kj mol假如都在相同狀態(tài)下 請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o l h 1135 2kj mol 蓋斯定律 1 請(qǐng)用自己的話(huà)描述一下蓋斯定律 2 蓋斯定律有哪些用途 總結(jié)歸納 蓋斯定律 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成 其反應(yīng)熱是相同 換句話(huà)說(shuō) 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān) 因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行得很慢 有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生 有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純 有副反應(yīng)發(fā)生 這給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難 此時(shí)如果應(yīng)用蓋斯定律 就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái) 細(xì)化操作 關(guān)鍵 目標(biāo)方程式的 四則運(yùn)算式 的導(dǎo)出 方法 確定待求的反應(yīng)方程式 找出待求方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式的什么位置 根據(jù)未知方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)和位置的需要對(duì)已知方程式進(jìn)行處理 或調(diào)整計(jì)量數(shù) 或調(diào)整反應(yīng)方向 實(shí)施疊加并檢驗(yàn)上述分析的正確與否 例3 實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的 h 但可測(cè)出ch4燃燒反應(yīng)的 h1 根據(jù)蓋斯定律求 h4ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h1 890 3kj mol 1 c 石墨 o2 g co2 g h2 393 5kj mol 2 h2 g 1 2o2 g h2o l h3 285 8kj mol 3 c 石墨 2h2 g ch4 g h4 4 利用蓋斯定律時(shí) 可以通過(guò)已知反應(yīng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算得到所求反應(yīng) 以此來(lái)算得所求反應(yīng)的熱效應(yīng) 也可以設(shè)計(jì)一個(gè)途徑 使反應(yīng)物經(jīng)過(guò)一些中間步驟最后回復(fù)到產(chǎn)物 因?yàn)榉磻?yīng)式 1 2 3 和 4 之間有以下關(guān)系 2 3 2 1 4 所以 h4 h2 2 h3 h1 393 5kj mol 2 285 8 kj mol 890 3 kj mol 74 8kj mol 自主活動(dòng) 閱讀教材13頁(yè)例題3 注意分析 規(guī)范 描述格式 求總反應(yīng)的反應(yīng)熱 不能不假思索地將各步反應(yīng)的反應(yīng)熱簡(jiǎn)單相加 不論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行 始態(tài)和終態(tài)完全一致 蓋斯定律才成立 某些物質(zhì)只是在分步反應(yīng)中暫時(shí)出現(xiàn) 最后應(yīng)該恰好消耗完 自主歸納 計(jì)算注意事項(xiàng) 變式訓(xùn)練2 已知 co g 1 2o2 g co2 g h1 283 0kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h2 285 8kj mol c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h3 1370kj mol試計(jì)算 2co g 4h2 g h2o l c2h5oh l 的 h 解 2 4 h h1 2 h2 4 h3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kj mol 拓展訓(xùn)練 物質(zhì)的生成熱可定義為由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol物質(zhì)所放出的熱量 如二氧化碳?xì)怏w的生成熱就是的反應(yīng)熱 已知下列幾種物質(zhì)的生成熱 葡萄糖 c6h12o6 1259kj molh2o 1 285 8kj molco2 393 5kj mol試計(jì)算1kg葡萄糖在人體內(nèi)完全氧化生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水 最多可提供的能量 先求出1molc6h12o6氧化時(shí)放出的熱即 h 根據(jù)已知條件得知 練習(xí) 1 已知 zn s 1 2o2 g zno s h 351 1kj molhg l 1 2o2 g hgo s h 90 7kj mol則可知 zn s hgo s zno s hg l h3則為 h3為多少 2 已知 2c s o2 g 2co g h 221kj mol2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol則c s h2o g co g h2 g 的 h為多少 3 ch4 g 1 2o2 g co g 2h2 g h 36kj mol ch4 g h2o g co g 3h2 g h 216kj mol由以上反應(yīng)推出總反應(yīng)熱為零的總反應(yīng)式子 g h germainhenrihess 1802 1850 俄國(guó)化學(xué)家 1802年8月7日生于瑞士日內(nèi)瓦 1850年12月12日卒于俄國(guó)圣彼得堡 現(xiàn)為列寧格勒 3歲隨父僑居俄國(guó) 并在俄國(guó)受教育 1825年于多爾帕特大學(xué)獲醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)證書(shū) 同時(shí)受到了化學(xué)和地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)教育 1826 1827年 在斯德哥爾摩j j 貝采利烏斯的實(shí)驗(yàn)室工作并從其學(xué)習(xí)化學(xué) 回俄國(guó)后在烏拉爾作地質(zhì)勘探工作 后在伊爾庫(kù)茨克做醫(yī)生并研究礦物 1830年當(dāng)選為圣彼得堡科學(xué)院院士 專(zhuān)門(mén)研究化學(xué) 任圣彼得堡工藝學(xué)院理論化學(xué)教授并在中央師范學(xué)院和礦業(yè)學(xué)院講授化學(xué) 1838年成為俄國(guó)科學(xué)院院士 蓋斯簡(jiǎn)介 蓋斯早期研究了巴庫(kù)附近的礦物和天然氣 發(fā)現(xiàn)了蔗糖氧化生成糖二酸 他研究了煉鐵中的熱現(xiàn)象 作了大量的量熱工作 1836年發(fā)現(xiàn) 在任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中 不論該反應(yīng)過(guò)程是一步完成還是分成幾步完成 反應(yīng)所放出的總熱量相同 并于1840年以熱的加和性守恒定律公諸于世 后被稱(chēng)為蓋斯定律 此定律為能量守恒定律的先驅(qū) 當(dāng)一個(gè)反應(yīng)不能直接發(fā)