廣東省揭陽市第三中學人教版高中化學選修四教案13化學反應熱的計算

揭陽第三中學教案表課題化學反應與能量第三節(jié)化學反應熱的計算課型新課教學目標從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律；能正確運用蓋斯定律解決具體問題；學會化學反應熱的有關計算。重點難點蓋斯定律的應用，化學反應熱的有關計算教具準備多媒體課時安排2課時教學過程與教學內容教學方法、教學手段與學法、學情[復習]上兩節(jié)課內容。[導課]在化學科研中，經常要測量化學反應所放出或吸收的熱量，但是某些物質的反應熱，由于種種原因不能直接測得，只能通過化學計算的方式間接獲得。在生產中，對燃料的燃燒、反應條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應熱計算，為方便反應熱計算，我們來學習蓋斯定律。[板書]第三節(jié)化學反應熱計算一、蓋斯定律[講解]1840年，蓋斯（G．H．Hess，俄國化學家）從大量的實驗事實中總結出一條規(guī)律：化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。也就是說，化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)（各反應物）和終態(tài)（各生成物）有關，而與具體反應進行的途徑無關。如果一個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的，這就是蓋斯定律。[投影][講解]根據圖示從山山的高度與上山途徑無關及能量守衡定律來例證蓋斯定律。（學生自學相關內容后講解）[板書]1、蓋斯定律：化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)（各反應物）和終態(tài)（各生成物）有關，而與具體反應進行的途徑無關。[講述]蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但利用蓋斯定律不難間接計算求得。[板書]2、蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義[問題]對于反應：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，因此這個反應的ΔH無法直接測得，請同學們自己根據蓋斯定律設計一個方案反應的ΔH。[師生共同分析]我們可以測得C與O2反應生成CO2以及CO與O2反應生成CO2的反應熱：C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／molCO（g）+O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol根據蓋斯定律.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]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根據蓋斯定律，則△H＝△H1＋△H2＝－241.8kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol2、實驗中不能直接測出由石墨和氫氣生成甲烷反應的ΔH，但可測出CH4燃燒反應的ΔH1，根據蓋斯定律求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，可以通過已知反應經過簡單的代數運算得到所求反應，以此來算得所求反應的熱效應。也可以設計一個途徑，使反應物經過一些中間步驟最后回復到產物：因為反應式(1)，(2)，(3)和(4)之間有以下關系：(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]可間接計算求得某些無法直接測得的反應熱，如C與O2生成CO的△H。二、反應熱計算[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]已知下列反應的反應熱:（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試計算下列反應的反應熱：2C（s）+2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l）；ΔH=？[小結]略[課堂練習]1、已知下列熱化學方程式：①；△H＝－285.8kJ/mol②；△H＝－241.8kJ/mol③；△H＝－110.5kJ/mol④；△H＝－393.5kJ/mol回答下列各問：(1)上述反應中屬于放熱反應的是________________。(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______________________________________；其熱化學方程式為________________________________________________．2、已知下列熱化學方程式：①；△H＝－25kJ/mol②；△H＝－47kJ/mol③；△H＝+19kJ/mol寫出FeO(s)與CO反應生成Fe(s)和的熱化學方程式：___________________________________________________．3、物質的生成熱可定義為由穩(wěn)定單質生成1mol物質所放出的熱量，如二氧化碳氣體的生成熱就是的反應熱．已知下列幾種物質的生成熱：葡萄糖(C6H12O6)：1259kJ/molH2O(1)：285.8kJ/molCO2：393.5kJ/mol試計算1kg葡萄糖在人體內完全氧化生成二氧化碳氣體和液態(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氧化時放出的熱量．即：；△H＝？根據已知條件得知4、將方程②×2－①，消去O2，再移項可得△H＝－567.6kJ/mol[作業(yè)]p145、6直接導入新課，介紹蓋斯定律類比登山，使學生易于理解蓋斯定律舉例子介紹利用蓋斯定律間接計算反應熱練習，鞏固新知識板書第三節(jié)