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化学反应热的计算

第一章第三节化学反应热的计算主备人:陈丽辅备人:高二化学备课组Ⅰ教学目标一、知识与技能1.理解盖斯定律的意义。

2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。

二、过程与方法3.以“山的高度与上山的途径无关”对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解盖斯定律。

然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。

4.利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,通过不同类型的例题加以展示。

帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。

三、情感、态度与价值观5.通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。

Ⅱ教学重点盖斯定律,反应热的计算。

Ⅲ教学难点盖斯定律的应用。

Ⅳ教学方法提出问题,创设情景例,引出定律盖斯定律是本节的重点内容,问题研究经过讨论、交流,设计合理的“路径”,根据盖斯定律解决上述问题。

Ⅴ教学过程:第一课时第一环节:情境引导激发欲望在化学科研中,经常要测量化学反应所放出或吸收的热量,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接获得。

在生产中,对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用,也需要反应热计算,为方便反应热计算,我们来学习盖斯定律。

(板书课题)第二环节:组内合作自学讨论1、什么叫做盖斯定律?2、盖斯定律在生产和科学研究中有有什么重要的意义?第三环节:班内交流确定难点各小组派出代表上黑板展示:1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。

2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义第四环节:点拨精讲解难释疑(一)盖斯定律讲解:俄国化学家盖斯从大量的实验事实中总结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。

也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。

如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。

投影:图1—9讲解:根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。

(学生自学相关内容后讲解)板书:1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。

讲述:盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

有些反应的反应热虽然无法直接测得,但利用盖斯定律不难间接计算求得。

板书:2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义质疑:对于反应:C(s)+21O 2(g)=CO(g)因为C 燃烧时不可能完全生成CO ,总有一部分CO 2生成,因此这个反应的ΔH 无法直接测得,请同学根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH 。

师生共同分析:我们可以测得C 与O 2反应生成CO 2以及CO 与O 2反应生成CO 2的反应热:C(s)+O 2(g)=CO 2(g);ΔH=-393.5kJ/molCO(g)+21O 2(g)=CO 2(g);ΔH=-283.0kJ/mol根据盖斯定律求算出C(s)+21O 2(g)=CO(g)的ΔH 。

∵ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3∴ΔH 2=ΔH 1-ΔH 3=-393.5kJ/mol -(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol 即:C(s)+21O 2(g)=CO(g)的ΔH=-110.5kJ/mol学生练习:1、通过计算求的氢气的燃烧热:可以通过两种途径来完成。

如上图表:已知:H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(g);△H 1=-241.8kJ/molH 2O(g)=H 2O(l);△H 2=-44.0kJ/mol根据盖斯定律,则△H =△H 1+△H 2=-241.8kJ/mol +(-44.0kJ/mol)=-285.8kJ/mol2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH ,但可测出CH 4燃烧反应的ΔH 1,根据盖斯定律求ΔH 4CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH 1=-890.3kJ/mol (1)C(石墨)+O 2(g)=CO 2(g);ΔH 2=-393.5kJ/mol (2)H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(l);ΔH 3=-285.8kJ/mol (3)C(石墨)+2H 2(g)=CH 4(g);ΔH 4 (4)解析:利用盖斯定律时,可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应,以此来算得所求反应的热效应。

也可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物:反应式(1)、(2)、(3)和(4)之间有以下关系:(2)+(3)×2-(1)=(4)ΔH 4=ΔH 2+2ΔH 3-ΔH 1=-393.5kJ/mol+2(-285.8)kJ/mol -(-890.3)kJ/mol=-74.8kJ/mol[板书]可间接计算求得某些无法直接测得的反应热,如C 与O 2生成CO 的△H 。

(二)反应热计算例1、25℃、101kPa ,将1.0g 钠与足量氯气反应生成氯化钠晶体,并放出18.87kJ 热量,求生成1mol 氯化钠的反应热。

例2、乙醇的燃烧热△H =-1366.8kJ/mol ,在25℃、101kPa 时,1kg 乙醇充分燃烧放出多少热量?例3、已知下列反应的反应热:(1)CH 3COOH(l)+2O 2=2CO 2(g)+2H 2O(l);△H 1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O 2(g)=CO 2(g);ΔH 2=-393.5kJ/mol(3)H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(l);△H 3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H 2(g)+O 2(g)=CH 3COOH(l);ΔH=?第五环节:反馈练习 当堂检测1、已知下列热化学方程式:①H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(l);△H =-285.8kJ/mol②H 2(g)+21O 2(g)=H 2O(g);△H =-241.8kJ/mol③C(s)+21O 2(g)=CO(g);△H =-110.5kJ/mol④C(s)+O 2(g)=CO 2(g);△H =-393.5kJ/mol回答下列问题:(1)上述反应中属于放热反应的是________________。

(2)H 2的燃烧热为__________;C 的燃烧热为_________。

(3)燃烧10g H 2生成液体水,放出的热量为___________。

(4)CO 的燃烧热为______;热化学方程式为___________。

2、已知下列热化学方程式:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式。

3、物质的生成热可定义为由稳定单质生成1 mol物质所放出的热量,如二氧化碳气体的生成热就是C(s)+O2(g)=CO2(g)的反应热。

已知下列几种物质的生成热:葡萄糖(C6H12O6):1259kJ/mol;H2O(1):285.8kJ/mol;CO2:393.5kJ/mol。

试计算1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成二氧化碳气体和液态水,最多可提供的能量。

4、某次发射卫星火箭用N2H4(肼)作燃料,NO2作助燃剂,反应生成N2和液态H2O。

资料显示:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.2kJ/mol ①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);△H=-534kJ/mol ②则火箭燃烧1molN2H4时所放出的热量为_________。

第六环节:归纳总结科学评价课堂小结:本节课主要介绍了盖斯定律以及盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

科学评价:根据小组表现情况进行量化打分,评出最佳小组。

Ⅵ板书设计一、盖斯定律1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。

2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义可间接计算求得某些无法直接测得的反应热,如C与O2生成CO的△H。

二、反应热计算第二课时(习题课)一、引言二、讲练过程(一)复习:反应热计算相关内容。

(二)典例解析:例1、在101kPa时,1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?[解]根据题意,在101kPa时,1mol CH4完全燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890 kJ/mol即CH4的燃烧热为890kJ/mol。

1000LCH4 (标准状况)的物质的量为:n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量,44.6molCH4完全燃烧放出的热量为:44.6 mol×890kJ/mol=3.97×104kJ例2、葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。

葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。

计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。

[解] 根据题意,葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol。

100g葡萄糖的物质的量为:n(C6H12O6)=100g/180g·mol—1=0.556mol。

1molC6H12O6完全燃烧放出2800kJ的热量,则0.556mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为:0.556mol ×2800kJ /mol=1560 kJ 。

(三)学生练习:1.1g 炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收10.94kJ 的热量,相应的热化学方程式为( CD )A .C+H 2O=CO+H 2;ΔH=+10.9 kJ/ molB .C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g);ΔH=+10.94 kJ/ molC .C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g);ΔH=+131.28 kJ/ molD .21C(s)+21H 2O(g)=21CO(g)+21H 2(g );ΔH=+65.64 kJ/ mol2.已知1mol 白磷转化成1mol 红磷,放出18.39kJ 热量,又知:P 4(白,s)+5O 2=2P 2O 5(s);ΔH 1 4P(红,s)+5O 2=2P 2O 5(s);ΔH 2。

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