化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算完美版

1、教案課題：第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（ 一)授課班級(jí)課時(shí)1教知識(shí)與 技能理解蓋斯定律學(xué)過程與通過運(yùn)用蓋斯定律求有關(guān)的反應(yīng)熱，進(jìn)一步理解反應(yīng)熱的概念目方法情感通過實(shí)例感受蓋斯定律，并以此說明蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要作的態(tài)度用價(jià)值觀重 點(diǎn) 蓋斯定律難 點(diǎn) 蓋斯定律的涵義知第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算識(shí)一、蓋斯定律結(jié) 1、 蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）構(gòu) 有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。與2、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義板設(shè)計(jì)教學(xué)方法、手段、 師生活動(dòng)教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容 引入 在化學(xué)科研中，經(jīng)常要測(cè)量化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量，但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，

2、由于種種原因不能直接測(cè)得，只能通過化學(xué)計(jì)算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對(duì)燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計(jì)算，為方便反應(yīng)熱計(jì)算，我們來學(xué)習(xí)蓋斯定律。 板書 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算 講 1840 年，蓋斯（G H Hess，俄國(guó)化學(xué)家）從大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中總結(jié)化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 投影 講 根據(jù)圖示從山山的高度與上山途徑無關(guān)及能量守衡定律來例證蓋斯定 板書 1 、 蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終講 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 板書 2 、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義 科

3、學(xué)探究 對(duì)于反應(yīng)：C（ s） + O2（ g） =CO（ g）因?yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全CO，總有一部分CO2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的 H 無法直接測(cè)得，請(qǐng)同學(xué) H。 師生共同分析 我們可以測(cè)得C 與O2反應(yīng)生成CO2以及 CO與 O2反應(yīng)生成CO2C（s）O2（g）=CO2（g）； H=3935 kJ molCO（g）+O2（g）=CO2（g）；H=283 0 kJ mol講根據(jù)蓋斯定律. 可以很容易求算出C(s)+O2(g)=CO(g)的H。 H1=H2+H3H2=H1H3=3935kJ/mol (2830kJ/mol )110 5 kJ mol 即：C(s)+O2(g) =CO(g)的H=110

4、 5 kJ mol投影點(diǎn)擊試題例1、通過計(jì)算求的氫氣的燃燒熱：可以通過兩種途徑來完成如上圖表：已知：H2(g)+O2(g)=H2O(g)；H1241.8kJ/molH2O(g) H2O(l) ；H244.0kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，則 HH1H2241.8kJ/mol ( 44.0kJ/mol) 285.8kJ/mol點(diǎn)擊試題例2、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)+2H 2O(l) ； H1=-890.3kJ · mol-1 (1)C(石墨 )+O2(g) CO2(g) ；

5、H2=-393 · 5kJ · mol-1 (2)H2( g) + O2( g) =H2O( l )； H3=-285.8kJ · mol-1 (3)C(石墨)+2H2(g) CH4(g) ； H4(4)投影講利用蓋斯定律時(shí)，可以通過已知反應(yīng)經(jīng)過簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算得到所求反應(yīng)，以此來算得所求反應(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-1 +2(

6、-285.8) kJ · mol-1-(-890.3) kJ · mol-1=-74.8kJ · mol-1 小結(jié) 可間接計(jì)算求得某些無法直接測(cè)得的反應(yīng)熱，如C 與 O2 生成 CO 的 H。點(diǎn)擊試題例3、物質(zhì)的生成熱可定義為由穩(wěn)定單質(zhì)生成1 mol 物質(zhì)所放出的熱量，如二氧化碳?xì)怏w的生成熱就是C(s) O2(g) CO2(g) 的反應(yīng)熱已知下列幾種物質(zhì)的生成熱：葡萄糖(C6H12O6) ： 1259kJ/mol H 2O (1) ：285.8kJ/mol CO 2： 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

7、供的能量先求出 1 mol C6H12O6氧化時(shí)放出的熱量即：C6H12O6(s) 6O2(g)6CO2(g) 6H2O(1)； H？根據(jù)已知條件得知C6H12O6(s)6C(s) 3O2(g) 6H2(g) H 1259kJ /mol6H2(g) 3O2(g)6H2O(1)H 1714.8kJ / mol) 6C(s) 6O2(g)6CO2(g)H 2361kJ / molC6H12O6(s) 6O2(g)6CO2(g) 6H2O(1) H 2816.8kJ / mol1000g180g / mol2816.8kJ/mol 15649kJ隨堂練習(xí)已知下列熱化學(xué)方程式： Fe2O3(s)3CO

8、(g)2Fe(s)3CO2(g)；H 25kJ/mol 3Fe2O3(s) CO(g)2Fe3O4(s) CO2(g)；H47kJ/mol Fe3O4(s)CO(g)3FeO(s)CO2(g)；H+19kJ/mol寫 出 FeO(s) 與 CO 反 應(yīng) 生 成 Fe(s) 和 CO2 的 熱 化 學(xué) 方 程 式 ：教學(xué)回顧：教案課題：第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算( 二 ) - 典型題專題授課班級(jí)課時(shí)教知識(shí)與 技能1 、理解反應(yīng)熱2、了解反應(yīng)熱的計(jì)算學(xué)過程與綜合運(yùn)用反應(yīng)熱和蓋斯定律的知識(shí)解決能量變化的實(shí)際問題目方法情感通過計(jì)算某些物質(zhì)燃燒時(shí)的H數(shù)值，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)煤、石油、天然氣是的態(tài)度當(dāng)今世界上最重要的

9、化石燃料，喚起學(xué)生對(duì)資源利用和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和責(zé)價(jià)值觀任感重點(diǎn)反應(yīng)熱的計(jì)算蓋斯定律的應(yīng)用難點(diǎn)教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)題型一：已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，計(jì)算反應(yīng)熱，寫 出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。例1、將0.3mol 的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ 熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2O（ g） =H2O（ l ） ；H244.0kJ/mol ，則11.2L （ 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 況 ） 乙 硼 烷 完 全 燃 燒 生 成 氣 態(tài) 水 時(shí) 放 出 的 熱 量 是kJ 。解析： 0.3mol 乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水放出

10、649.5kJ 熱量，則1mol乙硼烷完全燃燒放出的熱量為：此乙硼烷燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：。由于 1mol 水汽化需吸熱44kJ ，則 3mol 液態(tài)水全部汽化應(yīng)吸熱：， 所以 1mol 乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時(shí)放熱：，則 11.2L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全（2005 全 國(guó) 理 綜13） 燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水放出熱量是：。解析： 以上各式中a g 乙炔氣體時(shí)生成1mol 二氧化碳?xì)怏w和化學(xué)計(jì)量數(shù)及物質(zhì)狀態(tài)標(biāo)注都正確；該反應(yīng)放熱， H 應(yīng)為負(fù)值；生成 1mol 二氧化碳?xì)怏w， 放出熱量bkJ ， 則 又 生 成4mol 二氧化碳?xì)怏w，放出熱量4bkJ 。 答案： A。2005 廣東22

11、83; 4答 案 ：801kJ · molTiO2TiCl 4鎂 / 8000C / ArTi液態(tài)水，并放出熱量b kJ ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是A. 2C 2H2(g) 5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)；H2b kJ / molB. C 2H2(g) 5/2O2(g) 2CO2(g)H2O(l)；H2b kJ / molC. 2C 2H2(g) 5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)；H4b kJ / molD. 2C2H2(g) 5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)；Hb kJ / mol題型二：利用蓋斯定律求反應(yīng)熱例 2、科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過程

12、是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的。 ”利用蓋斯定律可測(cè)某些特別反應(yīng)的熱效 應(yīng)。( 1) P4( s，白磷)+5O2(g)P4O10(s) H12983.2kJ /mol51( 2) P(s， 紅 磷 )O2(g)P4O10(s) H2738.5kJ /mol44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)過程：P4( s， 白 磷 )P4O10 4P( s， 紅 磷 ) ； 據(jù)蓋 斯 定 律 有 H H1( )4 H2 = (

13、-2983.2+4 × 738.5 )kJ/mol=-29.2kJ/mol ， 即P4 (s， 白 磷 ) 4P( s， 紅 磷 ) ；H 29.2kJ / mol。白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低。TiO2 制取單質(zhì)Ti ，涉及到的步驟為：已知：C s O2 g CO2 g ； H 393 5 kJ ·mol 1 2CO g O2 g 2CO2 g ； H 566 kJ · mol 1 TiO 2 s 2Cl2 g TiCl 4s O2 g ； H +141 kJ ·mol 1則 TiO2 s 2Cl2 g 2Cs TiCl 4 s 2COg

14、的H。題型三：根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量(或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式)，進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大小。例 3、已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：1H2 (g) + 1/2 O2(g) = H 2O (l)H285.8 kJ · molC3H8(g)+5O 2(g) = 3 CO 2(g) +4H 2O (l)H2220.0 kJ · mol 1實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol， 完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則混合氣體中氫氣和丙烷的體積比是，兩者放出的熱量之比約為 A、 1 ： 3 B 、 3： 1 C 、 1： 4 D 、 5： 13解法一：十字交叉法解法二：估算排

15、除法答案： BD隨堂練習(xí)已知：C(s) O2(g) CO2(g)；H 393.5kJ / mol1H2(g)O2(g) H2O(l)22 22； H 241.8kJ /mol 欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1D. 393.5:241.8解析：由題意可列得方程n(C) 393.5kJ /mol n(H2) 241.8kJ/moln(C) 241.8n(H 2)393.5m(C) 241.8 1212m( H 2 )393.5 2 3.25 答案： B題型四：反應(yīng)熱大小比較例 4、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，Q Q

16、 的是A. 2H2(g) O2(g) 2H2O(g) HQ1kJ/mol2H2(g) O2(g) 2H2O(l) HQ2kJ/molB. S(g) O2(g) SO2(g) H Q1kJ/molS(s) O2(g) SO2(g) HQ2kJ/molC C(s)O2 (g) CO(g)C. 2 2HQ1kJ /molC(s) O2(g) CO2(g) HQ2kJ/molD. H2(g) Cl2(g) 2HCl(g) HQ1kJ/ mol1 H2(g) 1 Cl2(g) HCl (g) HQ2kJ/mol22解析：反應(yīng)熱數(shù)值的大小與反應(yīng)物、生成物的種類有關(guān)，與反應(yīng)物物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與反應(yīng)物和生

17、成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，還與反應(yīng)時(shí)的外界條件有關(guān)。A 選項(xiàng)：生成物的狀態(tài)不同，由于從氣態(tài)水到液態(tài)水會(huì)放熱，所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱多即Q2Q1 ； B 選項(xiàng)：反應(yīng)物的狀態(tài)不同，由于從固態(tài)硫到氣態(tài)硫要吸熱，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多，即Q2Q1 ； C 選項(xiàng)：生成物的種類不同，由于CO與 O2反應(yīng)生成CO2要放出熱量，故Q2Q1； D選項(xiàng)：反應(yīng)物的物質(zhì)的量不同，前一反應(yīng)的物質(zhì)的量是后一反應(yīng)的物質(zhì)的量的2倍，故 Q1 2Q2，即 Q2 Q1 。答案選A、 C。隨堂練習(xí)氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：H2(g) 1/2O2(g) H2O(l) ； H285

18、.8kJ/molCO(g) 1/2O2(g) CO2(g) ； H283.0kJ/molC8H18(l) 25/2O2(g) 8CO2(g) 9H2O(l) ；H5518kJ/molCH4 (g) 2O2(g) CO2(g) 2H2O(l) ； H89.3kJ/mol相同質(zhì)量的氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí)，放出熱量最少的是A H 2(g) B CO(g) C C8H18(l) D CH4(g)題型五：利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱方法： H= E(反應(yīng)物 )E(生成物)，即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。常人們把拆開1 mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能常用E 表示，單位是kJ/mol 。例5 CH3 CH3 CH2 CH2 H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下?；瘜W(xué)鍵C H C C C C H H鍵