廣東省揭陽市第三中學(xué)人教版高中化學(xué)選修四教案13化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算

揭陽第三中學(xué)教案表課題化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課型新課教學(xué)目標(biāo)從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律；能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問題；學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算。重點(diǎn)難點(diǎn)蓋斯定律的應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算教具準(zhǔn)備多媒體課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法、教學(xué)手段與學(xué)法、學(xué)情[復(fù)習(xí)]上兩節(jié)課內(nèi)容。[導(dǎo)課]在化學(xué)科研中，經(jīng)常要測量化學(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，由于種種原因不能直接測得，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)算一、蓋斯定律[講解]1840年，蓋斯（G．H．Hess，俄國化學(xué)家）從大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中總結(jié)出一條規(guī)律：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。也就是說，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）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的反應(yīng)熱是相同的，這就是蓋斯定律。[投影][講解]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律。（學(xué)生自學(xué)相關(guān)內(nèi)容后講解）[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）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。[講述]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)熱雖然無法直接測得，但利用蓋斯定律不難間接計(jì)算求得。[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[問題]對(duì)于反應(yīng)：C（s）+O2（g）=CO（g）因?yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個(gè)反應(yīng)的ΔH無法直接測得，請同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)一個(gè)方案反應(yīng)的ΔH。[師生共同分析]我們可以測得C與O2反應(yīng)生成CO2以及CO與O2反應(yīng)生成CO2的反應(yīng)熱：C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／molCO（g）+O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol根據(jù)蓋斯定律.可以很容易求算出C（s）+O2（g）=CO（g）的ΔH?！擀1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1－ΔH3=－393．5kJ/mol－（－283．0kJ/mol）＝－110．5kJ／mol即：C（s）+O2（g）=CO（g）的ΔH=－110．5kJ／mol[練習(xí)]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）；△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)＝H2O(l)；△H2＝－44.0kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，則△H＝△H1＋△H2＝－241.8kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol2、實(shí)驗(yàn)中不能直接測出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的ΔH，但可測出CH4燃燒反應(yīng)的ΔH1，根據(jù)蓋斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)；ΔH1=890.3kJ·mol1(1)C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH2=393·5kJ·mol1(2)H2（g）+O2（g）=H2O（l）；ΔH3=285.8kJ·mol1(3)C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4(4)解析：利用蓋斯定律時(shí)，可以通過已知反應(yīng)經(jīng)過簡單的代數(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ΔH4=ΔH2+2ΔH3ΔH1=393.5kJ·mol1+2(285.8)kJ·mol1(890.3)kJ·mol1=74.8kJ·mol1[板書]可間接計(jì)算求得某些無法直接測得的反應(yīng)熱，如C與O2生成CO的△H。二、反應(yīng)熱計(jì)算[例1]25℃、101Kpa，將1.0g[例2]乙醇的燃燒熱:△H＝－1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg[例3]已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:（1）CH3COOH（l）+2O2=2CO2（g）+2H2O（l）；；△H1＝－870.3kJ/mol（2）C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH2=－393．5kJ／mol（3）H2（g）+O2（g）=H2O（l）；△H3＝－285.8kJ/mol試計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C（s）+2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l）；ΔH=？[小結(jié)]略[課堂練習(xí)]1、已知下列熱化學(xué)方程式：①；△H＝－285.8kJ/mol②；△H＝－241.8kJ/mol③；△H＝－110.5kJ/mol④；△H＝－393.5kJ/mol回答下列各問：(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是________________。(2)H2的燃燒熱為_________________________；C的燃燒熱為_____________________。(3)燃燒10gH2生成液體水，放出的熱量為__________________．(4)CO的燃燒熱為______________________________________；其熱化學(xué)方程式為________________________________________________．2、已知下列熱化學(xué)方程式：①；△H＝－25kJ/mol②；△H＝－47kJ/mol③；△H＝+19kJ/mol寫出FeO(s)與CO反應(yīng)生成Fe(s)和的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________．3、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．4、某次發(fā)射衛(wèi)星火箭用N2H4(肼)作燃料，NO2作助燃劑，反應(yīng)生成N2和液態(tài)H2O．資料顯示：；△H＝+67.2kJ/mol①；△H＝－534kJ/mol②則火箭燃燒1molN2H4時(shí)所放出的熱量為______________．參考答案：1、(1)①②③④(2)－285.8kJ/mol；－393.5kJ/mol(3)1429kJ(4)－283kJ/mol；；△H＝－283kJ/mol2、；△H＝－11kJ/mol3、先求出1mol氧化時(shí)放出的熱量．即：；△H＝？根據(jù)已知條件得知4、將方程②×2－①，消去O2，再移項(xiàng)可得△H＝－567.6kJ/mol[作業(yè)]p145、6直接導(dǎo)入新課，介紹蓋斯定律類比登山，使學(xué)生易于理解蓋斯定律舉例子介紹利用蓋斯定律間接計(jì)算反應(yīng)熱練習(xí)，鞏固新知識(shí)板書第三節(jié)