2022年《化學(xué)反應(yīng)熱的計算》(word教案)(人教版選修4)

1、精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的運算（蓋斯定律及應(yīng)用） 課標(biāo)要求能用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的簡潔運算； 課標(biāo)解讀 1.懂得蓋斯定律的含義； 2把握蓋斯定律在反應(yīng)熱運算中的應(yīng)用； 教學(xué)位置前面同學(xué)已經(jīng)定性地明白了化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系， 通過試驗感受到了反應(yīng)熱， 并且明白了物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生能量變化與物質(zhì)的質(zhì)量的關(guān)系， 及燃燒熱的概念； 在此基礎(chǔ)上， 本節(jié)介紹了蓋斯定律， 并從定量的角度來進一步熟悉物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)相伴的熱效應(yīng)； 本節(jié)內(nèi)容分為兩部分：第一部分，介紹了蓋斯定律；教科書以登山體會“山的高度與上山的途徑無關(guān)”，淺顯地對特定化學(xué)反應(yīng)

2、的反應(yīng)熱進行形象的比如，幫忙同學(xué)懂得蓋斯定律；然后再通過對能量守恒定律的反證來論證蓋斯定律的正確性；最終通過實例使同學(xué)感受蓋斯定律的應(yīng)用，并以此說明蓋斯定律在科學(xué)討論中的重要意義；其次部分， 利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律和熱化學(xué)方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的運算，通過三道不同類型的例題加以展現(xiàn)；幫忙同學(xué)進一步鞏固概念、應(yīng)用定律、 懂得熱化學(xué)方程式的意義；這是本章的重點考查內(nèi)容之一； 新課導(dǎo)入建議精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -瑞士化學(xué)家蓋斯“

3、異曲同工”是指不同的曲調(diào)演得同樣好，或者不同的做法收到同樣好的成效；熱化學(xué)奠基人蓋斯總結(jié)出一條規(guī)律：在任何化學(xué)反應(yīng)過程中的熱量，不論該反應(yīng)是一步完成的仍是 分步進行的，其總熱量變化是相同的；該規(guī)律被命名為“蓋斯定律”；課標(biāo)解讀重點難點1.從能量守恒角度懂得并把握蓋斯定律；2.能正確運用蓋斯定律解決詳細(xì)問題；3.學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)運算；1.蓋斯定律的含義， 能夠利用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的運算；重點 2.化學(xué)反應(yīng)熱的運算方法和技巧；難點 課標(biāo)解讀重點難點1.從能量守恒角度懂得并把握蓋斯定律；2.能正確運用蓋斯定律解決詳細(xì)問題；3.學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)運算；1.蓋斯定律的含義， 能夠利用蓋斯定律

4、進行有關(guān)反應(yīng)熱的運算；重點 2.化學(xué)反應(yīng)熱的運算方法和技巧；難點 1.內(nèi)容： 不管化學(xué)反應(yīng)是一步或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的；或者說，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)的途徑無關(guān)；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -如物質(zhì) A 變成 C，有以下兩種途徑：就有 H1 H 2H3；2說明： 能量的釋放或吸取是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，二者密不行分，但以物質(zhì)為主；3應(yīng)用： 對于進行得很慢的反應(yīng)，不簡潔直接發(fā)生的反應(yīng)，產(chǎn)品

5、不純即有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)， 測定這些反應(yīng)的反應(yīng)熱有困難，假如應(yīng)用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計 算出來；11已知 H2g 2O2g=H 2OgH 241.8 kJ/mol ，而 H 2Og H 2OlH 44.0kJ/mol ，請問如1 mol H 2 和12mol O 2 反應(yīng)生成液態(tài)水，放出的熱量是多少？【提示】Q 241.8 kJ/mol 44 kJ/mol × 1 mol 285.8 kJ；反應(yīng)熱的運算1.反應(yīng)熱運算的主要依據(jù)是熱化學(xué)方程式、蓋斯定律和燃燒熱的數(shù)據(jù)；2運算反應(yīng)熱的常用解題方法有：列方程式、估算法、十字交叉法等；如已知： 1Cs O2g=CO 2gH 1

6、 393.5 kJ/mol12COg 2O2 g=CO2gH2 283.0 kJ/mol如 Cs 1O2g=COg 的反應(yīng)熱為H ，就 H H1 H 2 393.5 283.0kJ/mol 2 110.5_kJ/mol ，此題運用了蓋斯定律；2已知碳的燃燒熱為393.5 kJ/mol ，那么 24 g 碳完全燃燒，放出的熱量是多少？【提示】24 g 碳為 2 mol ，放出的熱量為2 mol× 393.5 kJ/mol 787.0 kJ；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié)

7、 - - - - - - - - - - - -對蓋斯定律的懂得【問題導(dǎo)思】物質(zhì)從始態(tài)變?yōu)榻K態(tài)，遵循質(zhì)量守恒，遵循能量守恒嗎？【提示】遵循；應(yīng)用蓋斯定律求反應(yīng)熱時，如方程式的化學(xué)計量數(shù)變，就反應(yīng)熱要相應(yīng)變嗎？方程式相加減時，反應(yīng)熱如何運算？【提示】a 反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)成正比； b方程式加減時，反應(yīng)熱也要相加減帶符號 ；1 從途徑角度化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)； 就像登山到山頂，不管選哪一條路走，從山腳到山頂，山的海拔總是不變；2 從反應(yīng)熱總值角度如一個反應(yīng)可以分幾步進行，就各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的，即反應(yīng)熱總值肯定；如圖表示始態(tài)到終

8、態(tài)的反應(yīng)熱；就 H H1 H 2 H3 H 4 H5；3 從能量守恒角度我們先從S 變化到 L ，這時體系放出熱量 H 1<0 ，然后從L 變回到 S，這時體系吸取熱量 H 2>0；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -整個過程中H1 H 2 0，能量既不會增加，也不會削減，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式；4 運用蓋斯定律解題的常用方法；通常有兩種方法：其一，虛擬路徑法：如Cs O2g=CO 2g ，可設(shè)置如下：H1H2 H

9、3其二，加合法：即運用所給化學(xué)方程式就可通過加減的方法得到新化學(xué)方程式；如：求 P4白磷 P紅磷 的熱化學(xué)方程式；已知： P4白磷， s 5O2g=P 4O10sH151P紅磷， s 4O2 g=4P4O10sH 2即可用×4 得出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式；1 虛擬路徑法求反應(yīng)熱中，分路徑中的量要與總路徑的量一樣；2加合法中要依據(jù)給定的反應(yīng)找出要求的反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物，把不需要的物質(zhì)去掉；把煤作為燃料可通過以下兩種途徑：途徑Cs O2 g=CO2gH1<0途徑先制水煤氣：Cs H2Og=COg H2gH 2>0精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - -

10、-第 5 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -再燃燒水煤氣：2COg O2g=2CO 2gH3<02H 2g O2g=2H 2OgH4<0請回答以下問題：1判定兩種途徑放熱：途徑放出的熱量 途徑放出的熱量填 “大于”、“等于”或“小于”；2 H1、H 2、H3、 H 4 的數(shù)學(xué)關(guān)系是 ；3 由于制取水煤氣的反應(yīng)里，反應(yīng)物具有的總能量 填“大于”“等于”或“小于” 生成物具有的總能量，那么在化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要 能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，因此其反應(yīng)條件為 ；【解析】1途徑 中，依據(jù)蓋斯定律

11、×1可得途徑 的方程式，故兩種途徑2放出的熱量相同；2 H1 H12 2H3H4；3 由于 H>0，故反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量；【答案】1等于 2 H1 H 2 1 H3H 43 小于吸取高溫2應(yīng)用蓋斯定律設(shè)計反應(yīng)過程的要點1當(dāng)熱化學(xué)方程式乘以或除以某數(shù)時，H 也相應(yīng)乘以或除以某數(shù)；2當(dāng)熱化學(xué)方程式進行加減運算時，H 也同樣要進行加減運算，且要帶 “ ” 、“ ”符號，即把H 看做一個整體進行運算；3通過蓋斯定律運算比較反應(yīng)熱的大小時，同樣要把H 看做一個整體；4 在設(shè)計的反應(yīng)過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，物質(zhì)的狀態(tài)由“固 液氣” 變化時，會吸熱；反之

12、會放熱；5當(dāng)設(shè)計的反應(yīng)逆向進行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反；1試驗中不能直接測出由石墨與氫氣反應(yīng)生成甲烷的H，但可測出下面幾個反應(yīng)的熱效應(yīng)：CH 4g 2O2g=CO 2g 2H 2OlH1 890.3 kJ/mol 精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 6 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -C石墨 O2g=CO 2g2H2 393.5 kJ/mol H2g 1O2g=H 2OlH3 285.8 kJ/mol 依據(jù)蓋斯定律求反應(yīng)C石墨 2H2g=CH 4g

13、的 H 4；解析】方法一： 由于反應(yīng)式和之間有以下關(guān)系：×2； 所以 H4H2 2H 3H 1 393.5 2× 285.8 890.3 74.8kJ/mol方法二： 也可以設(shè)計一個途徑，使反應(yīng)物經(jīng)過一些中間步驟最終回到產(chǎn)物：可見， H4 H2 2H3 H 1 74.8 kJ/mol ；【答案】H 4 74.8 kJ/mol反應(yīng)熱的運算【問題導(dǎo)思】反應(yīng)熱運算的依據(jù)有哪些？【提示】可依據(jù)化學(xué)方程式、蓋斯定律等；反應(yīng)熱有哪些運算方法？【提示】列方程法、估算法等；1 反應(yīng)熱運算的依據(jù)1 依據(jù)熱化學(xué)方程式運算：反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比，即H 1 nH；2 依據(jù)反應(yīng)物和生

14、成物的能量運算： H生成物的能量和反應(yīng)物的能量和；3 依據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能運算：H反應(yīng)物的鍵能和生成物的鍵能和4 依據(jù)蓋斯定律運算：將熱化學(xué)方程式進行適當(dāng)?shù)摹凹印薄ⅰ皽p”等變形后，由過程的熱效應(yīng)進行運算、比較；5 依據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值運算： Q放 n可燃物 × | H|；6 依據(jù)比熱公式進行運算：Qcmt； 2 反應(yīng)熱運算的常用解題方法1 列方程法：先寫出熱化學(xué)方程式，再依據(jù)熱化學(xué)方程式所表達的物質(zhì)與反應(yīng)熱間的關(guān)系精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 7 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - -

15、 - - - - - - -直接求算反應(yīng)熱；2 估算法：依據(jù)熱化學(xué)方程式所表示反應(yīng)的熱效應(yīng)與混合物燃燒放出的熱量，大致估算各成分的比例；此法主要應(yīng)用于解答挑選題，依據(jù)題給信息找出大致范疇，便可以此作依據(jù)找出答案，此法解題快速、簡便；已 知 ： CH 4g 2O 2g=CO 2g 2H2OlH 1 ； 2H 2g O2g=2H 2OgH2； 2H2 g O2g=2H 2OlH3；常溫下取體積比4 1 的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L 標(biāo)準(zhǔn)狀況 ，經(jīng)完全燃燒后復(fù)原至室溫，就放出的熱量為A 0.4 mol × H1 0.05 mol × H3B 0.4 mol × H

16、10.05 mol × H 2C 0.4 mol × H10.1 mol × H 3D 0.4 mol × H1 0.1 mol × H 2【解析】先算出甲烷和氫氣各自的體積，再依據(jù)熱化學(xué)方程式分別求算它們各自完全燃燒 放出的熱量， 就可求出總熱量； 也可以求出甲烷和氫氣按體積比4 1 燃燒的熱化學(xué)方程式，列比例來求反應(yīng)放出的總熱量；n氣體 11.2 L 0.5 mol ，22.4 Lm·ol141nCH 4 0.5 mol × 0.4 mol ， nH 2 0.5 mol × 0.1 mol ；燃燒后復(fù)原至室溫，

17、H 2O 為液55H 3態(tài)，所以放出熱量：Q 0.4 mol × H 1 0.1 mol× mol × H3；【答案】A2 0.4mol× H 1 0.05此題易錯選B ；由于忽視了 “ 完全燃燒后復(fù)原至室溫”時水為液態(tài)，也易錯選C，沒留意2 mol H 2 完全燃燒的反應(yīng)熱為H 3；2已知： 2Zns O2g=2ZnOsH 701.0 kJ/mol2Hgl O2g=2HgOsH 181.6 kJ/mol精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 8 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) -

18、 - - - - - - - - - - -就反應(yīng) Zns HgOs=ZnOs Hgl 的 H 的 A 519.4 kJ/molB 259.7 kJ/molC 259.7 kJ/molD 519.4 kJ/mol【解析】由蓋斯定律， 第一個式子減去其次個式子后再除以2 可得：Zns HgOs=ZnOsHglH 701.0 kJ/mol 181.6 kJ/mol/2 259.7 kJ/mol ，故 C 項正確；【答案】C【老師備課資源】2O已知以下兩個熱化學(xué)方程式：H 2g 12g=H2OlH 285.8 kJ/molC3H 8g 5O2g=3CO 2g 4H 2OlH 2 220.0 kJ/m

19、ol試驗測得氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol ，完全燃燒時放熱3 846.75 kJ ，就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 13B 31C1 4D 5 13【解析】設(shè) H 2 和 C3H8 的物質(zhì)的量分別為x mol 、y mol ，由題意得： x y 5285.8x 2 220.0y 3846.75解方程組得x 3.75，y 1.25；H2 和 C3H 8 的體積之比 H2 和 C3H8 的物質(zhì)的量之比3.75 mol 1.25 mol 3 1；H 2 和 C3H 8放出的熱量之比3.75 mol × 285.8 kJ/mol 1.25 mol 

20、15; 2 220.0 kJ/mol 5 13；【答案】BD反應(yīng)熱的運算依據(jù)依據(jù)熱化學(xué)方程式：反應(yīng)熱與各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比依據(jù)蓋斯定律“虛擬路徑”法加合法依據(jù)物質(zhì)的燃燒熱H：精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 9 頁，共 11 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -Q放 n可燃物 × | H|依據(jù)生成物和反應(yīng)物的鍵能之差H Q 吸 Q放1 1 mol 白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時放出18.39 kJ 熱量，已知：P4白磷， s 5O2g=2P2O5sH akJ/mol a>0；4P紅磷

21、， s 5O2g=2P2O5sH b kJ/mol b>0 ，就 a 和 b 的關(guān)系是 A a>bB ab C a<bD 無法確定【解析】由題知： P4白磷， s=4P紅磷， sH 18.39 kJ/mol ，就白磷具有的能量比紅磷高，就在燃燒時白磷放出的能量比紅磷多，故a>b；【答案】A 2以下關(guān)于蓋斯定律描述不正確選項A 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，也與反應(yīng)的途徑有關(guān) B蓋斯定律遵守能量守恒定律 C利用蓋斯定律可間接運算通過試驗難測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱D利用蓋斯定律可以運算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱【解析】化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)的途徑無關(guān)，只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)；【答案】A3已知在298