高中化學(xué)（教案+習(xí)題）化學(xué)反應(yīng)熱的計算（一）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精教案課題:第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計算(一）授課班級課時1教學(xué)目的知識與技能理解蓋斯定律過程與方法通過運(yùn)用蓋斯定律求有關(guān)的反應(yīng)熱，進(jìn)一步理解反應(yīng)熱的概念情感態(tài)度價值觀通過實例感受蓋斯定律，并以此說明蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要作用重點蓋斯定律難點蓋斯定律的涵義知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱計算一、蓋斯定律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)。2、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法【引入】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)計算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計算，為方便反應(yīng)熱計算，我們來學(xué)習(xí)蓋斯定律?！景鍟康谌?jié)化學(xué)反應(yīng)熱計算一、蓋斯定律【講解】1840年，蓋斯（G．H．Hess,俄國化學(xué)家）從大量的實驗事實中總結(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?！净顒印繉W(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)?！局v解】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算求得?！景鍟?、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義【科學(xué)探究】對于反應(yīng)：C（s）+O2(g）=CO（g）因為C燃燒時不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成,因此這個反應(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)計一個方案反應(yīng)的ΔH?！編熒餐治觥课覀兛梢詼y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【投影】【講解】根據(jù)蓋斯定律.可以很容易求算出C（s)+O2（g）=CO（g)的ΔH.∵ΔH1=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【投影】【點擊試題】例1、通過計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/mol【點擊試題】例2、實驗中不能直接測出金剛石變成石墨的熱化學(xué)方程式，但可以分別測出金剛石和石墨的ΔH，，根據(jù)蓋斯定律求ΔH4C(石墨、s）+O2(g)＝CO2(g)；ΔH1=—393·5kJ·mol—1（1）C（金剛石、s)+O2（g)＝CO2（g）；ΔH2=-395·0kJ·mol—1(1）【投影】【講解】利用蓋斯定律時，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)計一個途徑，使反應(yīng)物經(jīng)過一些中間步驟最后回復(fù)到產(chǎn)物：因為反應(yīng)式(1），（2)，（3）和（4）之間有以下關(guān)系：(2）+（3）×2-(1)=(4)所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol—1+2(-285.8)kJ·mol—1—(—890。3）kJ·mol-1=—74.8kJ·mol—1【小結(jié)】可間接計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.【點擊試題】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1mol氧化時放出的熱量．即:；△H＝?根據(jù)已知條件得知【隨堂練習(xí)】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：____________________________．教學(xué)回顧：課后習(xí)題練基礎(chǔ)落實1．已知:(1）Zn（s）＋1/2O2(g)=ZnO(s）ΔH＝－348。3kJ·mol－1(2)2Ag(s)＋1/2O2(g）=Ag2O（s）ΔH＝－31。0kJ·mol－1則Zn(s)＋Ag2O(s）=ZnO（s)＋2Ag(s)的ΔH等于()A．－317。3kJ·mol－1B．－379。3kJ·mol－1C．－332.8kJ·mol－1D．＋317。3kJ·mol－12．已知25℃、101kPa條件下：4Al(s)＋3O2（g）=2Al2O3（s）ΔH＝－2834。9kJ·mol－14Al(s）＋2O3（g）=2Al2O3(s）ΔH＝－3119。1kJ·mol－1由此得出的正確結(jié)論是(）A．等質(zhì)量的O2比O3能量低，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)B．等質(zhì)量的O2比O3能量低,由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)C．O3比O2穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)D．O2比O3穩(wěn)定，由O2變?yōu)镺3為放熱反應(yīng)3O2（g）＝2O3（g）ΔH＝＋284。2kJ·mol－1，所以O(shè)2變?yōu)镺3的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),O2的能量低,O2更穩(wěn)定。3．能源問題是人類社會面臨的重大課題，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物質(zhì)，它們的燃燒熱依次為－285.8kJ·mol－1、－282.5kJ·mol－1、－726.7kJ·mol－1。已知CO和H2在一定條件下可以合成甲醇CO(g）＋2H2(g)=CH3OH（l)。則CO與H2反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為（)A．CO(g）＋2H2(g)=CH3OH（l)ΔH＝－127.4kJ·mol－1B．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l）ΔH＝＋127.4kJ·mol－1C．CO（g）＋2H2（g）=CH3OH(g)ΔH＝－127.4kJ·mol－1D．CO(g）＋2H2（g)=CH3OH(g)ΔH＝＋127。4kJ·mol－14．已知火箭燃料二甲基肼(CH3—NH-NH—CH3)的燃燒熱為－6000kJ·mol－1，則30gA．1500kJB．3000KjC．6000kJD．12000kJ5．在一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為QkJ(Q>0），經(jīng)測定完全吸收生成的CO2需消耗5mol·L－1的KOH溶液100mL，恰好生成正鹽，則此條件下反應(yīng)C4H10（g)＋eq\f(13,2)O2(g)=4CO2（g）＋5H2O(g)的ΔH為(）A．＋8QkJ·mol－1B．＋16QkJ·mol－1C．－8QkJ·mol－1D．－16QkJ·mol－1練綜合拓展6．比較下列各組熱化學(xué)方程式中ΔH的大小關(guān)系。(1）S(s)＋O2(g)=SO2(g）ΔH1S（g)＋O2(g）=SO2(g）ΔH2ΔH1______ΔH2(2）CH4（g)＋2O2（g）=CO2（g)＋2H2O（l)ΔH1CH4(g）＋2O2(g）=CO2（g）＋2H2O(g)ΔH2ΔH1______ΔH2（3)煤作為燃料有兩種途徑：途徑1——直接燃燒C（s）＋O2（g）=CO2(g)ΔH1<0途徑2——先制水煤氣C（s）＋H2O（g)=CO（g）＋H2（g）ΔH2〉0再燃燒水煤氣:2CO(g)＋O2（g）=2CO2（g)ΔH3〈02H2(g）＋O2(g)=2H2O（g)ΔH4〈0ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的關(guān)系式是______________________________________。7．發(fā)射衛(wèi)星時可用肼(N2H4)作燃料，用二氧化氮作氧化劑,這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。已知：N2（g）＋2O2(g）=2NO2(g）ΔH＝＋67。7kJ·mol－1N2H4(g)＋O2(g)=N2(g）＋2H2O（g）ΔH＝－534kJ·mol－1eq\f(1，2)H2（g)＋eq\f(1，2）F2(g）=HF（g)ΔH＝－269kJ·mol－1H2(g）＋eq\f（1，2）O2（g）=H2O（g）ΔH＝－242kJ·mol－1(1)肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________；此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量能量和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個很大的優(yōu)點是______________.(2)有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，則