第三节化学反应热的计算

1、清镇市第四中学教学设计厚德正身 博学致远科目化学模块 必修4时间第一章 三 节 共 &课时模块总课时教学设计编号： 课题：化学反应热的计算授课班级高二（10） （8）授课教师付菲菲学情分析学生在高一化学必修二部分，已经了解了化学反应中化学键的断裂和形成及反应热的 总能量和生成物的总能量的关系，并在高二的第一章第，节学习了始变和热化学方程式， 在内容上进行了深化。教学目标知识与技能1 .理解盖斯定律的涵义，2 .能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。3 .能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算过程与方法1 .从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律，培养分析问题的能力；2 .通过热

2、化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养计算能力。情感态度与价值观1 .通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。2 .通过加强练习，及时巩固所学知识，养成良好学习习惯；形成良好的书写习惯。教学重点1 .盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算；2 .根据热化学方程式进行反应热的计算（不向质量反应物与能量变化、生成物的量与能量变化的关系等）教学难点1 .盖斯定律的应用2 .根据热化学方程式进行反应热的计算教学方法类比法-创设问题情境法，学生自主探究法，教授法，推理法，实践训练法教学资源教材黑板粉笔教学过程（第一学时）教学环

3、节教师活动学生活动教学预设复习引入新课板书讨论总结讨论总结分组学习板书下列数据表示燃烧热吗？为什么？Hb(g)+1/2O 2(g)=H 2O(g)Hi=-241.8kJ/mol 那么，Ha的燃烧热!应该是多少？(已知：H2O(g)=H2O(l)AH 2=-44kJ/mol )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。第二节化学反应热计算一、盖斯定律如果2mol碳不完全燃烧成2molCO时，会有多少

4、能量损失呢？能直接测出吗？如何测？若不能直接测出，怎么办？(1) 实验测定(2) 通过热化学方程式得知。观察教材P11图19讨论C(s)+1/2O 2(g)=CO(g)AH1 = ?CO(g)+1/2O2(g)= CO 2(g)A H2=-283.0kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g)A H 3=-393.5kJ/mol由碳生成CO寸的反应热的计算方案：+=，贝U AH1 + AH2 =AH 3所以，AH 1 =AH3-AH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol盖斯定律的涵义不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，

5、化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。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思考回答倾听讨论分析回答交流讨论回答总结归纳小组讨论总结归纳，回答初步了解“途径”，为理解盖斯定律做铺垫引出盖斯定律培养总结归纳能力理解盖斯定律的定义讲板书径无关。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。2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义3、对盖斯定律的图示理解如由A到B可以设计如下 两个途径：，途径一：A-B(AH)途径二：AC-> B(AHi+

6、A H2)则夕含变ZH、 H1 > ZH2的关系可以表布为 即两个热化学方程式相加减时，4H也可同时相加减。例1、通过计算求的氢气的燃烧热：可以通过两种途径来倾听观察思考总结归纳例题讲解完成如图表:观察思考倾听记录已知：H2 (g) +J-O2 (g) =HO(g) ; H= 241.8kJ/mol通过例题讲 解加深对盖 斯定律的应 用H2O(g) = H2O(l) ; AH2=- 44.0kJ/mol根据盖斯定律，则 H= Hi + A H2=- 241.8kJ/mol +( 44.0kJ/mol) =285.8kJ/mol例2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的AH,但可测

7、出CH燃烧反应的A Hi,根据盖斯定律求AHCH(g)+2O2(g) =CO(g)+2H 2O(l) ; A H=-890.3kJmol-1 (1)C(石墨)+O2(g) = CO(g) ; A H2=-393 5kJ mol-1 (2)H2 (g) +4-O (g) =H2O (l) ; A H=-285.8kJ - mol-1 (3)C(石墨)+2H2(g) = CH(g) ； A Hk (4)利用盖斯定律时，可以通过 已知反应清镇市第四中学教学设计厚德正身 博学致远电I分总结练习过度板书例题讲解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。也可以设一个途径，使反应物经过一些

8、中间步骤最后回复到广物：因为反应式(1) , (2) , (3)和(4)之间足以下关系：(2)+(3) X2-(1)=(4)所以 AT=AH2+2 AH-AH=-393.5 kJ mol-1+2(-285.8) kJ mol-1-(-890.3) kJ mol-1=-74.8kJ mol-1已知.2C(s)+ O 2(g) =2CO(g) H= -221.0KJ mol-1 ,.2H2(g) +O 2(g) =2H 2O(g) H= 483.6KJ mol-1则制备水煤气的反应 C(s)+H 2O(g) =CO(g) +H2(g)的AH 为()A、+262.6KJ mol-1 B、+131.3

9、KJ mol-1 C、 352.KJ mol-1 D、 131.3KJ mol-1理解盖斯定律及其应用后，我们进一步来学习反应热 的相关计算二、反应热的计算题型一：已知一定量的物质参加反应放出的热量，计算反应热，写出其热化学反应方程式。例1、将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2Ho在氧气中 燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水， 放出649.5kJ热量， 该反应的热化学方程式为 。又已知：HO(g)=H2O (l ); H2=44.0kJ/mol ，则 11.2L (标准状况) 乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是kJ。观察思考讨论交流倾听思考练习思考交流讨论通过练习巩 固盖斯定律 的应用推

10、进新课0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：理解相关反应热的计算解L x 649.5暇/ 0.3牝？ = 2165机 因此乙硼烷燃烧的热 化 学 反 应 方 程 式 为：昆孔+私=%。式0+3也依)观察思考总结归纳AH二一2165U/mol。由于1mol水汽化需吸热44kJ,则 3mol 液态水全部汽化应吸热：3m©1 K44U / mol = 132kJ，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：2165kJ-132kJ= 2033kJ|,则11.2L (标准状况)乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：05101x2033

11、/1 = 1016 5kJo随堂练习板书例题解析已知充分燃烧a g乙快气体时生成1mol二氧化碳气体和 液态水，并放出热量 b kJ,则乙快燃烧的热化学方程式正 确的是A. 2c 2H2(g) + 502(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ；AH =-2b kJ / molB. C2H2(g) + 5/2O2(g) = 2CO2(g)+H2O(l);AH=2bkJ / molC. 2c2H2(g) + 502(g) =4CO2(g)+2H2O(l) ;AH =-4b kJ / molD. 2c2H2(g) + 502(g) = 4CO2(g) + 2H20(1) ；AH = bkJ /

12、mol题型二：利用盖斯定律求反应热例2、科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。(1 )P4 ( s ,白磷)+ 502(g) P4O10(s)H12983.2kJ/mol.一 51(2)P(s,红磷)一02(g) -F>Oio(s)44H2738.5kJ / mol则白磷转化为红磷的热化学方程式 。相同的状况下，能量较低的是 ;白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。依题意求：巳(s,白磷)4P (s,红磷)；H ?可 设 计 如 下 反 应 过 程：P4 (s,白磷)P4 0io4P (s,红磷)；

13、据盖斯定律有 HH1 ( )4 H2 = (-2983.2+4 X 738.5 )kJ/mol=-29.2kJ/mol,即P4(s,白磷)4P (s,红磷)；H 29.2kJ/mol。白磷转化为红磷是放热反应，稳 TE性比红磷低(能里越低越稳TE)。由金红土Ti02制取单质Ti ,涉及到的步骤为：、镁 / 8000C/ArTi0 2T TiCl 4Ti已知： C s + 02g = C02 g ;H= 3935练习讨论交流观察思考总结归纳通过练习巩固知识理解应用盖斯定律求解反应热清镇市第四中学教学设计厚德正身 博学致远练习1板书例题解析练习1板书例题kJ mol 1 2CO g + O2 g

14、= 2CO2 g ；H = 566kJ mol 1 TiO2s +2Cl2g =TiCl4s + O2g ；H = +141kJ mol 1则 TiO2 s +2Cl2g +2C s =TiCl4S +2CO g 的 Ho题型二：根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根据已知的热化学方程式)，进行有关反应热的计算或比较大 小。例3、已知下列两个热化学方程式：1H2 (g) + 1/2 O2(g) = H 2O (l)H= 285.8 kJ molC3H8(g)+5O2(g) = 3 CO(g) +4H2O (l)H= 2220.0kJ - mol 1实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol ,

15、完全燃烧时放热3847kJ ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比是 ,两者放出的热量之比约为 A、1 : 3 B 、3: 1 C >1:4 D、5: 13解去一：十字交叉法解法二：估算排除法已知：C(s) O2(g) CO2(g)； H 393.5kJ/mol1八八H2(g) -O2(g)H2O口2； H 241.8kJ/mol 欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8题型四：反应热大小比较例4、在同温同压卜，卜冽各组热化学方程式也Q2 Qi的是A. 2H2(g) O2S) 2H2O(g)H Qi

16、 kJ / mol2H2(g) O2(g) 2H2O(l) H QzkJ/molB.S(g) Oz(g) SO2(g)HQi kJ / molS(s) O2(g) SO2(g)H QzkJ/mol讨论交流 分析思考倾听观察思考 总结归纳练习交流讨论思考交流通过练习巩固知识学习如何进行热化学方程式的计算巩固知识点学会用多种 方法计算反应热解析板书例题C. 1C 2O2(g) CO(g)HQikJ/molC(s) 02(g) CO2(g)HQ2 kJ / molD.H2(g) Cl2(g) 2HCl(g)H Q1kJ/mol1H2(g) 1Cl2(g) HCl (g) H Q2kJ/mol 22反

17、应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关， 与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有 关，还与反应时的外界条件有关。A选项：生成物的状态小同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多即 Q2Q1； B选项：反应物的状态小同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q2 Q1 ; C选项：生成物的种类/、同，由于 CO与Q反应生成 CQ要放出热量，故Q2 Q"D选项：反应物的物质的量/、同， 前一反应的物质的量是舟-反应的物质的量的2倍，故Qi2Q2,即 Q2 Qi。答案选 A、Q题型五：利用键能计算反应热

18、方法：A HEE(反应物)一Z2E (生成物)，即反应热等于 反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用E表小,单位是 kJ/mol。例5. CHCH-CH= CH+ H2;有美化学键的键能如下。 化学键CH C=C C -C HH键能(kJ/mol ) 414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热解析：A H =6E(C H) + E(C- C) E(C =C) + 4E(C- H) + E(H H)=(6 X414.4 + 347.4)kJ/mol (615.3 + 4X414.4 + 435.3)kJ/mol= + 125.6 kJ/mol这表明,上述反应是吸热的，吸收的热量为 125.6 kJ/mol 。总结归纳交流讨论总结归纳倾听记录总结归纳观察思考 总结归纳学习分析思考的习惯解析练习完成导学案上的相关练习练习进一步巩固和应用本节知识课堂小结引导学生总结本节课的内容交流收获。作业布置完成P10第四题 以及【当堂检测】【课后巩固】课后反思本节课是在复习了反应热基本知识的基础上进行的反应热的综合应用，主要是盖斯定律的理解和计算。学生通过这节课的学习应学会运用盖斯定律对反应的能量