盖斯定律上课

1、选修选修4 化学反应与原理化学反应与原理第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第三节第三节 化学反应热的计算教学设计化学反应热的计算教学设计 交大附中交大附中 高二化学组高二化学组1、教材分析、教材分析本节教学内容分析本节教学内容分析 前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，及燃烧热的概念。在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分：本节教学内容分析本节教学内容分析o 第一部分，介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地

2、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。最后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。本节教学内容分析本节教学内容分析o 第二部分，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，通过三道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。本节教学内容分析本节教学内容分析o 本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用，本节内容中，盖斯定律是个难点，为了便于学生理解，教科书以测山高为例，并用能量守恒定律来论证。最后用CO

3、的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上，利用燃烧热的数据，就可以进行简单的热化学计算。这样的安排符合学生的认知规律，并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式，体现了新课标的精神。课程标准的要求课程标准的要求课程标准课程标准 模块学习要求模块学习要求 了解反应热和含变得涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的计算 1能利用热化学方程式进行简单计算2了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算本节在本章及本模块中的地位和作用本节在本章及本模块中的地位和作用o 能源是人类生存和发展的重要物质基础，本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生

4、认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。本节在本章及本模块中的地位和作用本节在本章及本模块中的地位和作用o 在必修化学2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念，使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。本节

5、在本章及本模块中的地位和作用本节在本章及本模块中的地位和作用o 在这一节里，我们将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。o 本节内容是第一章的重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。学习目标学习目标o （一）知识与技能目标1了解反应途径与反应体系2. 理解盖斯定律的涵义，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；学习目标o （二）过程与方

6、法目标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通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养计算能力。需诶目标o （三）情感态度与价值观目标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。3 了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。学习重点学习重点o 1 盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算；o 2 根据热化学方程式进行反应热的计算（不同质量反应物与能量变化、生成物的量与能量变化的关系等）

7、学习难点学习难点o 盖斯定律的应用教学方法教学方法a.类比法-创设问题情境，引导学生自主探究-从途径角度理解盖斯定律b.推理法-从能量守恒角度理解盖斯定律c.言语传递法适时引导d.实践训练法例题分析、当堂训练教学中还要注意的问题：o 1、引导学生准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律等理论概念，熟悉热化学方程式的书写，重视概念和热化学方程式的应用o 2、进行有关燃烧热计算时，要强调以1mol纯物质为标准，因此须注意热化学方程式中物质的化学计量数和反应的H相对应（物质的化学计量数出现分数形式）。同时还要注意物质的量、物质的质量、气体摩尔体积等之间的换算关系，但还要强调是以1mol纯物质完全燃作标准来进

8、行的。教学中还要注意的问题：o 3、有关反应热的计算与有关物质的量的计算联系很紧密，在计算过程中要注意培养学生综合应用知识的能力。o 4、可以适当补充一些不同类型的习题，发现问题及时解决。如以煤、石油和天然气的主要成分发生燃烧的反应为例，不仅巩固、落实了知识和计算能力，还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时，其H的数值都很大，进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料。唤起学生资源利用和保护环境的意识和责任感。 H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H H= =241.8241.8kJ/mol kJ/mol 1 12 22 2H H2

9、 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=(g)=2 2H H2 2O(g) O(g) H H= =483.6483.6kJ/mol kJ/mol 热化学方程式2mol反应2mol H21molO2放出热量241.8KJ*2热化学方程式1mol反应2mol H21molO2放出热量483.6KJ热化学方程式2mol反应2mol H21molO2放出热量241.8KJ*2热化学方程式1mol反应2mol H21molO2放出热量483.6KJ节能减排在中国和世界范围内引起的关注什么叫节约能源？o充分有效的利用能源和降低各种产品的能耗。o我国的能耗比日本高4倍，比美国高2倍，比印度高1倍！如何来改

10、变现状？化学反应热是关键！化学反应热是关键！下列数据表示下列数据表示H H2 2的燃烧热吗？为什么的燃烧热吗？为什么? ? H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) H1241.8 kJ/mol H2O(g)=H2O (l) H244 kJ/mol已知已知那么那么H H2 2的燃烧热是多少的燃烧热是多少? ?思考讨论：如何得到碳不完全燃烧生成CO的反应热？一些物质的燃烧热表中所列的数据均为25摄氏度，101kPa是物质的燃烧热，此时生成物中的水都是液态C(s)+O2(g)=CO2(g) H1 =-393.5 kJ/mol请写出表示碳不完全燃烧生成请写出表示碳不完全燃烧生成COCO的热化学方

11、程式的热化学方程式CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2 =-283.0 kJ/mol查表可得：o 某人从山下某人从山下A到达到达山顶山顶B，无论是翻，无论是翻山越岭攀登而上，山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔顶，其所处的海拔都高了都高了300m山的高度与上山的途径无关山的高度与上山的途径无关Ch1h2h3ABD思考思考现在你知道如何获得下面反应的现在你知道如何获得下面反应的反应热吗反应热吗? ?试着用合理的模型描述试着用合理的模型描述你的思路你的思路. C(g)+1/2O2(g)=CO(g) H=?化学模型化学模型C(g)+O2(g)CO2(g)CO

12、(g)+1/2O2(g)H1H3H2C(g)+1/2O2(g)CO2C+O2CO+1/2O2H1H3H2H H1 1=H H2 2+H H3 3化学模型化学模型H H2 2=H H1 1-H H3 3 = - 393.5 kJ/mol (- 283.0 kJ/mol)= -110.5 kJ/mol C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H2=-110.5 kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H1 =-393.5 kJ/molCO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H3 =-283.0 kJ/mol在解决问题过程中在解决问题过程中, ,我们用到了我们用到了化学中一个重要的规

13、律化学中一个重要的规律, ,你能用你能用自己的语言描述这个规律吗自己的语言描述这个规律吗? ?化学模型化学模型C(g)+2O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)H1H3H2C(g)+O2(g) 不管化学反应是分一步完成或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。分几步完成，其反应热是相同的。 化学反应的化学反应的反应热反应热只与反应体只与反应体系的系的始态和终态有关始态和终态有关，而与反应的，而与反应的途径无关途径无关。一、盖斯定律 盖斯一生从事化学热力盖斯一生从事化学热力学研究学研究, ,做了大量的量热工做了大量的量热工作。在实验事实的基础上作。在实验事实的基础上,

14、 ,他发现，在任何一个化学他发现，在任何一个化学反应过程中反应过程中, ,不论该反应过不论该反应过程是一步完成还是分成几程是一步完成还是分成几步完成步完成, ,反应所放出的总热反应所放出的总热量相同，并于量相同，并于18401840年以热年以热的加和性守恒定律公诸于的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。世，后被称为盖斯定律。H H2 2 0 0H H1 1 0 0S（始态）（始态）L（终态）（终态）H H1 1 + +H H2 2= ?= ?H H1 1 + +H H2 2 0 0H H=H H1 1+H H2 2+ +H H3 3对盖斯定律的理解对盖斯定律的理解BHACH1H2DH3终

15、态终态始态始态在解决问题过程中在解决问题过程中, ,同学们是否同学们是否体会到一种学习方法体会到一种学习方法 概念模型法概念模型法生活模型生活模型Ch1h2h3ABD化学模型化学模型C(g)+2O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)H1H3H2C(g)+1/2O2(g) 请阅读课本请阅读课本P11P11第四段，并第四段，并 谈谈你对这段话的理解谈谈你对这段话的理解 读书思考读书思考H=H=H H1 1+H H2 2BHACH1H2始态始态终态终态途径途径1 1途径途径2 2盖斯定律在科学研究中的重要意义盖斯定律在科学研究中的重要意义o有些反应进行得很慢有些反应进行得很慢o有些反应不

16、容易直接发生有些反应不容易直接发生o有些反应的产品不纯（有副反应发生）有些反应的产品不纯（有副反应发生） 这些都给测量反应热造成了困难这些都给测量反应热造成了困难 利用盖斯定律可以间接地把它们的反应利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来热计算出来练习：北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。 (1)丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g) CH4(g)+HC CH(g)+H2(g) H1=156.6 kJmol-1CH3CH=CH2(g) CH4(g)+HCCH(g) H2=32.4 kJmol-1 则相同条件下，反应 C3H8(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g)的 H=_ kJmol-1答案：答案：+124.2 N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180.5kJ/mol 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H=-112.8 kJ/mol请写出N2和O2反应生成NO2的热化学方程式 练习：已知练习