1.3《化学反应热的计算》教案第1课时-新人教选修4

-1-第一章化学反应与能量第三节化学反应热计算教学目标:1.巩固化学反应热效应与反应的焓变之间的关系2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。教学重点、难点：用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。教学方法：比喻、交流、练习。课时划分：两课时教学过程：第一课时[复习]上两节课内容。[导课]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]第三节化学反应热计算一、盖斯定律[讲解]1840年，盖斯（G．H．Hess，俄国化学家）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][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。-2-[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[问题]对于反应：C（s）+O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己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O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／molCO（g）+O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol根据盖斯定律.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[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：H2（g）+O2（g）=H2O（g）；△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)＝H2O(l)；△H2＝－44.0kJ/mol根据盖斯定律，则△H＝△H1＋△H2＝－241.8kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol-3-2、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CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)；ΔH1=-890.3kJ·mol-1(1)C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH2=-393·5kJ·mol-1(2)H2（g）+O2（g）=H2O（l）；ΔH3=-285.8kJ·mol-1(3)C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4(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：因为反应式(1)，(2)，(3)和(4)之间有以下关系：(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[板书]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[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,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）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试计算下列反应的反应热：2C（s）+2H2（g）＋O2（g）=CH3COOH（l）；ΔH=？[小结]略[课堂练习]1、已知下列热化学方程式：①)()(21)(222lOHgOgH；△H＝－285.8kJ/mol②)()(21)(222gOHgOgH；△H＝－241.8kJ/mol-4-③)()(21)(2gCOgOsC；△H＝－110.5kJ/mol④)()()(22gCOgOsC；△H＝－393.5kJ/mol回答下列各问：(1)上述反应中属于放热反应的是________________。(2)H2的燃烧热为_________________________；C的燃烧热为_____________________。(3)燃烧10gH2生成液体水，放出的热量为__________________．(4)CO的燃烧热为______________________________________；其热化学方程式为________________________________________________．2、已知下列热化学方程式：①)g(CO3)s(Fe2)g(CO3)s(OFe232；△H＝－25kJ/mol②)g(CO)s(OFe2)g(CO)s(OFe324332；△H＝－47kJ/mol③)g(CO)s(FeO3)g(CO)s(OFe243；△H＝+19kJ/mol写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和2CO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1mol物质所放出的热量，如二氧化碳气体的生成热就是)g(CO)g(O)s(C22的反应热．已知下列几种物质的生成热：葡萄糖(C6H12O6)：1259kJ/molH2O(1)：285.8kJ/molCO2：393.5kJ/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：)(2)(2)(222gNOgOgN；△H＝+67.2kJ/mol①)(2)()()(22242lOHgNgOgHN；△H＝－534kJ/mol②则火箭燃烧1molN2H4时所放出的热量为______________．参考答案：1、(1)①②③④(2)－285.8kJ/mol；－393.5kJ/mol(3)1429kJ(4)－283kJ/mol；)()(21)(22gCOgOgCO；△H＝－283kJ/mol2、)g(CO)s(Fe)g(CO)s(FeO2；△H＝－11kJ/mol3、先求出1mol6126OHC氧化时放出的热量．即：)1(6)(6)(6)(2226126OHgCOgOsOHC；△H＝？根据已知条件得知molkJHOHgCOgOsOHCmolkJHgCOgOsCmolkJHOHgOgHmolkJHgHgOsCsOHC/8.2816)1(6)(6)(6)(/2361)(6)(6)(6)/8.1714)1(6)(3)(6/1259)(6)(3)(6)(222612622222226126-5-kJ15649mol/kJ8.2816mol/g180g10004、将方程②×2－①，消去O2，再移项可得)(4)(3)(2)(222242lOHgNgNOgHNmolkJmolkJH/2.67/25342△H＝－567.6kJ/mol[作业]p131、2、3、4、5、6、7、8、9、10[板书计划]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[例1][例2][例3]