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1、选修4化学反应原理第一章化学反应与能量教材分析 选修4化学反应原理第一章化学反应与能量教材分析 选修4化学反应原理目录绪 言第一章 化学反应与能量第二章 化学反应速率和化学平衡第三章 水溶液中的离子平衡第四章 电化学基础选修4化学反应原理目录绪 言第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化第二节 燃烧热 能源第三节 化学反应热的计算第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化1.教学内容概述 本章属于热化学基础知识。热化学是研究化学反应热现象的科学,曾为建立热力学第一定律提供了实验依据,反过来,它又是热力学第一定律在化学反应中的具体应用。它主要解决各种热效应的测量和计算问题。第一

2、章化学反应与能量1.教学内容概述 本章属于热化学基础知识。热化学是研究 教材立足于学生有一定化学反应能量变化知识的基础上,重点介绍化学反应中“质能”之间的定量关系。在安排顺序上,第一节先从介绍化学反应中反应热的概念、表示的方法,因此第一节1.从微观的角度(化学键-键能)的角度去进一步认识反应过程中能量变化。2.书写热化学方程式。 教材立足于学生有一定化学反应能量变化知识的基础上,重点 第二节 1.从反应热的种类着手,引出反应热中的一个与我们的生产生活密切相关的“燃烧热”,特别突出强调其中的“1摩尔物质”和“完全燃烧生成稳定的氧合物”,在一定条件下某物质的燃烧热是一定的。 2.资源、能源、环保是

3、当今社会的重要热点问题,教材为激发学生兴趣、教育学生关心能源、培养学生的社会责任感等社会问题作了良好的铺垫或开端,为教师的拓展发挥和学生的自主学习创造了良好的条件。 第二节 第三节学习反应热的有关计算目的:1. 对热化学方程式的一个深化,一个再认识 在整个计算过程中,包括盖斯定律的学习,都是将热化学方程式与反应热联系在一起的。2.实际的需要 在化学研究过程中,经常要通过一些实验来测定物质在化学反应中的反应热。但是并不是所有反应的反应热都可以直接测定,只能够通过间接的方法获得,这就涉及到盖斯定律运用问题,这同时也培养了学生学以致用的能力,激发学生学习兴趣。第三节学习反应热的有关计算 本章内容层次

4、鲜明,层层推进,符合学生的认知规律。不但让学生知其然,还要知其所以然;学习了理论知识还要会理论联系实际灵活运用,而不是把学生当作知识灌输的对象,而且与生活联系密切,强调以人为本,体现新课标精神。 本章内容层次鲜明,层层推进,符合学生的认知规律。不但2.本章知识结构1 32学科应用概念社会价值2.本章知识结构1 32学科应用概念社会价热能电能化学能热效应反应热简单计算热化学方程式(电暖宝等)电解电解原理电解池装置电极反应氯碱工业 铜的电解精炼 电镀等应用电池电池工作原理原电池常见化学电源金属电化学腐蚀与防护方法本章教材的内在联系电热装置照明系统发电厂热能电能化学能热效应电解电池本章教材的内在联系

5、电热装置热化学方程式的书写和应用;有关燃烧热的计算反应热、燃烧热;热化学方程式的书写;盖斯定律的应用新教材旧教材化学反应中的能量变化以及燃料的充分燃烧;热化学方程式的书写和应用;燃烧热和中和热的概念;有关燃烧热的计算。化学反应与能量变化;燃烧热、能源;化学反应热的计算教材安排教学重点热化学方程式的书写和应用;反应热、燃烧热;新教材旧教材化学反内容标准模块学习要求补充说明1. 了解化学反应中能量转化的原因;能说出常见的能量转化形式。1.1了解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 可从家庭使用煤气、液化石油气、煤等燃料的化学反应与能量转化入手1.2能说出常见的能量转化形式。 4.教学目

6、标 4.1 课标要求内容标准模块学习要求补充说明1. 了解化学反应中能量转化的原内容标准模块学习要求补充说明2通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。 2.1通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础可从“化学暖炉”、 “热敷袋”的构造和发热原理分析入手,引导学生讨论化学在解决能源危机中的重要作用。 可引导学生调查家庭使用煤气、液化石油气、煤等的热能利用效率,提出提高能源利用率的合理化建议。 2.2了解化学在解决能源危机中的重要作用2.3知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义内容标准模块学习要求补充说明

7、2通过查阅资料说明能源是人类生内容标准模块学习要求补充说明3能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。3.1能举例说明化学能与热能的相互转化。可通过比较的方法帮助学生理解热化学方程式与化学方程式的区别。不要求学习焓和焓变的准确定义。3.2了解反应热和焓变的涵义。3.3认识热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式并利用热化学和方程式进行简单计算。 3.4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 内容标准模块学习要求补充说明3能举例说明化学能与热能的相互知识与技能目标 1. 了解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因

8、-知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物化学键断裂吸收的总能量和生成物形成放出的总能量的相对高低。 2了解反应热和焓变的涵义-知道一个化学反应是吸热反应还是放热反应取决于生成物释放的总能量与反应物吸收总能量的相对大小,知道焓变简化后的意义=恒压下反应的反应热H。 3能说出常见的能量转化形式。 4认识热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式并利用热化学反应方程式进行有关反应热的简单计算。 5理解燃烧热的概念-认识燃烧热是一种应用较广的反应热,认识燃烧热的限定条件。 6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。 知识与技能目标 1. 了解化学键的断裂和形成是过程与方

9、法目标 1通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力。 2. 通过对化学反应实质的回顾,逐步探究引起反应热效应的内在原因,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的兴趣;通过对热化学方程式与化学方程式的讨论、分析、对比,培养学生的分析能力和主动探究能力。 3通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算,培养学生的计算能力。 4通过对定量实验中和热测定的基本训练,培养学生动手、动脑能力,培养严谨科学的学习态度。 过程与方法目标 1通过对学习资料的查找与交流,培养情感态度与价值观目标 1. 通过从微观角度对化学反应中能量的变化进行分析,培养学生从微观的角度理解

10、化学反应的方法,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。 2通过对能源的学习,认识能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。 3通过对能源问题联系实际的学习讨论,不仅可强化学生课外阅读的意识和自学能力,也可培养学生对国家能源政策制订的参与意识、经济效益观念以及综合分析问题的能力。 情感态度与价值观目标 1. 通过从微观角度对化学反应4.2 09年全国课标版考试大纲、全国非课改考试大纲 课标版要求大纲版要求5化学反应与能量(2)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。(3)了

11、解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。(4)了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。(5)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。4化学反应与能量 (3)了解化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。初步了解新能源的开发。2化学用语 (4)掌握热化学方程式的含义。能正确书写化学方程式、热化学方程式、4.2 09年全国课标版考试大纲、全国非课改考试大纲 课标版本章教学重点: 1了解化学反应中的能量变化与化学键 断裂和形成间的关系。 2认识热化学方程式的涵义,能正确书 写热化学方程式并

12、能利用热化学方程 式进行简单计算。 3了解燃烧热的概念及限定条件。 4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。 5. 重难点分析 本章教学重点: 1了解化学反应中的能量变化与化学键本章教学难点: 1熟悉H的“+”与“-”的运用,能正确书写热化学方程式。2对燃烧热的概念及限定条件的理解。3对盖斯定律涵义的理解,用盖斯定律正 确进行反应热的计算。 本章教学难点: 1熟悉H的“+”与“-”的运用,能正确书6.教学方式与教学方法分析 6.1 运用启发和问题驱动方式,引导学生自主探究 建议从学生已有的相关知识和生活经验出发,尽量调动学生利用已有的知识来学习新的内容,可采用讲授与讨论相

13、结合的方法进行,注意尽量采用启发和问题驱动方式。如可从家庭使用煤气、液化石油气、煤、“化学暖炉”、 “热敷袋”等入手创设情境进行讨论。尽可能引导学生自主学习、合作学习。 6.教学方式与教学方法分析 6.1 运用启发和问题驱动方式,选修4化学反应原理第一章化学反应与能量教材分析6.2 采用多种直观教学手段使宏观现象微观化、抽象问题直观化 本章是抽象的概念学习且无原形概念比对,难理解,教材在内容安排上不纠缠于概念而是更加倾向于概念的理解应用。在新知识形成过程中,注意采用适当的方式,充分利用好教科书中的两个图示,也可以尽量采用电化教学手段,利用多媒体软件进行形象化教学,以利于学生理解H 的涵义及与放

14、热反应、吸热反应的关系等内容,尽可能做到宏观现象微观化、抽象问题直观化,以加深学生对知识的理解。 6.2 采用多种直观教学手段使宏观现象微观化、抽象问题直观化反应热产生原因(微观解释)反应热产生原因(微观解释)HHClCl1molH2 + 1molCl2 2molHCl吸收436.4KJ能量吸收242.7KJ能量放出431.8KJ能量放出431.8KJ能量断裂化学键吸收能量总和为:679.1KJ形成化学键放出能量总和为:863.6KJ反应过程为放出 184.5KJ能量HHClCl1molH2 + 1molCl2 反应热以物质为基础(宏观表现)反应热以物质为基础(宏观表现)放出能量吸收能量 放出

15、能量863.6-679.1KJ能量放出能量 184.5 KJ能量反应过程能量1molH2 、1mol Cl22molHCl放出 2431.8KJ能量2molH 、2mol Cl863.6吸收 432.4+242.7KJ能量679.1放出能量吸收能量 放出能量863.6-679.1KJ6.3 运用对比、分类等方法加深学生对重要概念的理解 在本章教学中,可采用对比、分类等方法加深学生对概念的理解。如学习热化学方程式时,可与化学方程式进行比较,一方面指导学生对化学方程式和热化学方程式进行对比总结,找出它们的区别与联系,使学生理解为什么书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态等,使学生在理解的基础上正

16、确书写热化学方程式。另一方面,要加强练习,及时巩固,形成良好的书写习惯。理解燃烧热概念时可与中和热进行比较。找出它们的相同点和特殊点。 6.3 运用对比、分类等方法加深学生对重要概念的理解 6.4 注意计算教学过程中的规范化 有关盖斯定律的计算实际上是前面所学知识和技能的综合运用,涉及了有关的物理量及各物理量间的换算,综合性较强,注意教学过程中的规范化,尽量引导学生明确解题模式:审题分析求解。 热化学方程式同乘以某一个数时,反应热 数值也应该乘上该数; 热化学方程式相加减时,同种物质之间可 以相加减,反应热也相加减; 一个热化学方程式正向H为“+”逆向为 “-” 6.4 注意计算教学过程中的规

17、范化 有关盖斯定律的计算7.教学课时分配第一节 化学反应与能量变化 2课时第二节 燃烧热 能源 1课时第三节 化学反应热的计算 2课时单元复习 1课时 测试与讲评 2课时实验: 中和热的测定 1课时 总计 9课时 7.教学课时分配第一节 化学反应与能量变化 2课时本章实验活动的建议安排 本章一共要安排1个实验活动 :学生实验:中和反应的反应热测定本章实验活动的建议安排 本章一共要安排1个实验活动 :备课前思考在必修学习的基础上学习,怎样才有效?重点应放在哪里?模块学习要求是什么?高考要求是什么?重、难点是什么?怎样讲才能使学生易懂?规范化备课前思考在必修学习的基础上学习,怎样才有效?重点应放在

18、哪里8.教学要求与教学建议(分节) 第一节 化学反应与能量的变化内容标准模块学习要求1了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。1.1了解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。1.2能说出常见的能量转化形式。3能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。3.1能举例说明化学能与热能的相互转化。3.2了解反应热和焓变的涵义。3.3认识热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式并利用热化学和方程式进行简单计算。 8.教学要求与教学建议(分节) 第一节 化学反应与能量的变重难点分析:教学重点:化学反应中的能量变化, 热化学

19、方程式的书写教学难点:焓变,H 的“+”与“”, 热化学方程式的书写 重难点分析:知识要点 焓变 反应热定义:在化学反应过程中放出或吸收的热 量,通常叫做反应热 。符号:用H表示。单位:一般采用kJ/mol。反应热数值: 计算或实验测量 知识要点 焓变 反应热定义:在化学反应过程中放出或吸收的知识要点 热化学方程式定义:可以表述参加反应物质的量和反应热 的关系的化学方程式意义:既可以表示反应中物质的变化, 又可以表示反应中的 能量变化. 注意 :正确理解H的单位“kJ/mol”涵义:H的单位是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。即每摩尔反应 (Aa+Bb=

20、Cc+Dd)/mol 知识要点 热化学方程式定义:可以表述参加反应物质的量和(1)H与测定条件有关,没有标明是指25,101KPa(2)应注明反应物和生成物的状态; 固体(s)液体(l)气体(g)溶液(aq); 不用和(因已注明状态)。(3)系数只表示物质的量,可以是分数。(4)H的值要与化学计量数相对应。(5)正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应 二者H的符号相反而数值相等。知识要点 热化学方程式书写要求知识要点 热化学方程式书写要求当为“一”或时,为吸热反应。选修4化学反应原理第一章化学反应与能量教材分析任务什么是焓变?化学反应中为什么有能量变化?反应中的能量变化由什么来决定?能量变

21、化的宏观与微观解释之间的联系?反应中的能量变化怎样表示?(规范)热化学方程式与普通化学方程式有何不同?热化学方程式书写的五个方面。根据热化学方程式的计算(质能关系)。教材分析与教学建议: 恒压条件下反应的热效应等于焓变1.标状态 2.配平 3. H “+ ” “-” 4.系数与反应热对应5.单位kJ/mol化学键断裂、形成反应物、生成物总能量相对大小反应放热,体系能量降低, H0。例:H=+184.6kJ/mol根据质量守恒定律,某反应的反应热数值应为生成物分子成键时释放的总能量与反应物断键时吸收的总能量之差。任务什么是焓变?教材分析与教学建议: 恒压条件下反应的热效应目标P53 4下列过程中

22、,需要吸收能量的是( ) AH+H=H2 BH+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2C目标P53 C【2004试测】从手册上查得: H - H、Cl - Cl和 H - Cl的键能分别为 436、243和 431 kJ/ mol ,请用此数据估计,由Cl2、H2生成 1mo l H-Cl 时的反应热 ( ) A 放热 183 kJ/mol B 放热 91.5 kJ/ mol C 吸热 183 kJ/mol D 吸热 91.5 kJ/ mol 高考这么考B【2004试测】从手册上查得: H - H、Cl - Cl07全国II理科 已知:1 molH2分子中化学键断裂时需要吸收436 k

23、J的能量 1 molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量 由H原子和Cl原子形成1 molHCl分子时释放431 kJ的能量 下列叙述正确的是 ( )A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)B氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的H183 kJ/molC氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的H183 kJ/molD氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的H183 kJ/molC07全国II理科 C07全国 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时 放出热量121 kJ。且氧气中1 mol OO键完全断裂时吸收热量496

24、kJ,水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463kJ,则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量为( ) A920 kJ B557 kJ C436 kJ D188 kJ高考这么考C07全国 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时高考这么考C教学中值得注意的几个问题:1.关于“焓”、“焓变”概念的教学?教学中值得注意的几个问题:1.关于“焓”、“焓变”概念的教学2.关于热化学方程式的教学2.关于热化学方程式的教学3.关于中和热测定的教学突出学科的思想和方法从实验规范与流程上,突出定量实验的特点和要求,如、方案的设计、数据的记录与处理等; 注意准确性(仪器的选择:环形玻璃搅拌棒、双 层烧杯间的填充物

25、)NaOH过量的原因 三次实验减小误差数据处理:取平均值3.关于中和热测定的教学突出学科的思想和方法 查阅相关教科书,如北京师大五院校合编的无机化学(高等教育出版社1996版)第253页上的解释是:这里的反应热H就是摩尔焓变(298K、101kPa时,下同),表示某反应按给定的反应方程式进行1 mol反应,即=1 mol时的焓变。因反应进度的量纲是mol,故H的单位是kJ/mol。 4.关于H的单位 查阅相关教科书,如北京师大五院校合编的无机关于H 的单位如对于合成氨反应的热化学方程式可以有如下三种形式: N2 (g) +3 H2(g) 2N H3(g) H1=-92.2 kJ/mol 1/2

26、N2(g) +3/2 H2(g) NH3(g) H2 =-46.1 kJ/mol 1/3N2(g)+H2(g) 2/3NH3(g) H3 =-30.7 kJ/mol三者的关系是 H1 = 2H2 = 3H3 。关于H 的单位如对于合成氨反应的热化学方程式可以有如下三种5.规范化表示没有“;”英文状态 不规范:N2(g)+3H2(g) 正确: N2(g)+3H2(g)数字与单位有半字空格 不规范:56kJ/mol 正确: 56 kJ/mol单位: kJ/mol 不写条件H1表示不再写燃烧热的热化学方程式热化学方程式是固定名词表格中H/(kJmol-1)温度/5.规范化表示没有“;”表格中H/(k

27、Jmol-1)温度第二节 燃烧热 能源 内容标准学习要求2.通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。2.1通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的中药基础。2.2了解化学在解决能源危机中的重要作用。2.3知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。第二节 燃烧热 能源 内容标准学习要求2.通过查阅重难点分析:教学重点:围绕燃烧热概念的计算教学难点:围绕燃烧热概念的计算教材分析与教学建议: 1.理解燃烧热的概念,明确燃烧热是反应热的一种。2.围绕燃烧热概念的计算。3.能源:(1)燃料标准的选择(2)新能源资源、能源

28、的开发利用、环保。重难点分析:教材分析与教学建议: 1.理解燃烧热的概念,明确教学中值得注意的问题:1有关燃烧热概念的教学突出定义:25 ,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。反应条件:25和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)可燃物用量:1 mol纯物质例如,C8H18燃烧的热化学方程式为:2C8H18(l)+ 25O2(g)= 16CO2(g)+18H2O(l) H=11036kJ/molC8H18的燃烧热为5518kJ/mol,而不是11036kJ/mol。教学中值得注意的问题:1有关燃烧热概念的教学

29、生成稳定的化合物CCO2;H H2O(l);S SO2例如,C燃烧的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO(g) H=110.5kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ/mol则C的燃烧热为393.5kJ/mol,而不是110.5kJ/mol。文字叙述燃烧热时,CH4的燃烧热为 -890.3kJ/mol或 H890.3kJ/mol。 生成稳定的化合物.关于能源的利用采用自主学习,讨论交流,分析评价的教学方法第二节 燃烧热 能源 .关于能源的利用采用自主学习,讨论交流,分析评价的思考与交流 应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存

30、的条件、价格 燃料对生态环境的影响 例:丙烷燃烧热值高石油储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便思考与交流 应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热 燃料的储能源 化石燃料煤、石油、天然气阳光风力流水潮汐柴草能提供能量的资源蕴藏量有限不能再生污染严重开源节流开发新能源节约现有能源提高能源利用率太阳能 氢能风能 地热能海洋能 生物质能资源丰富可以再生污染少燃料的充分燃烧能化石燃料煤、石油、天然气阳光风力流水潮汐柴草能提供内容标准学习要求3.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。3.1能举例说明化学能与热能的相互转化。3.2了解反应热与

31、焓变的涵义。3.3认识热化学方程式的意义,能正确书写热化学方程式并能进行简单计算。3.4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。第三节化学反应热的计算 (本章重点) 内容标准学习要求3.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反知识要点 盖斯定律 定义:化学反应的反应热只与反应体系 的始态和终态有关,而与反应途径 无关. 应用: 某些难测反应的H (理论推算) 方法: (1)始终态图示法 (2)多步加和法 知识要点 盖斯定律 定义:化学反应的反应热只与反应重难点分析教学重点:盖斯定律,反应热的计算教学难点:盖斯定律的应用 教材分析与教学建议教材呈现盖斯定律反应热的计算重难点分析

32、教学重点:盖斯定律,反应热的计算教材分析与教学建议教学建议.有关盖斯定律的教学提出问题创设情景引出定律问题研究归纳总结案例教学建议.有关盖斯定律的教学提出问题创设情景引出定律案 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8 kJ/mol 那么,H2的燃烧热H究竟是多少?如何计算?已知: H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol下列数据H1表示燃烧热吗?判断 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-体会盖斯定律H2(g)+1/2O2(g) H2O (l) H2O (g)H

33、1-241.8 kJ/molH2-44kJ/molH?H=H1+H2 =-285.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H =-285.8kJ/mol体会盖斯定律H2(g)+1/2O2(g) H2O 小组讨论汇报 (1)C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?上述反应在氧气供应充足时,可燃烧生成CO2,氧气供应不充分时,虽可生成CO,但同时生成部分CO2,因此该反应的H1无法直接测得。参考P7表1-1,思考如何间接计算如下反应的反应热?任务 小组讨论汇报任务体会盖斯定律C(s)+O2(g) CO2 (g)H1-393.5 kJ/mol CO (g)+1/2 O2(g

34、)H2-283.0 kJ/molH3?H3=H1H2 =-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+1/2O2(g)=CO(g) H =-110.5 kJ/mol体会盖斯定律C(s)+O2(g) CO2 (g)C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = , 则 H1 + H2 =H3所以, H1 =H3- H2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol应用

35、了什么规律?C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=盖斯定律? 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。 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。盖斯定律? 不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反 G.H.GermainHenriHess(18021850)瑞士化学家。俄文名为。1802年8月7日生于瑞士日内瓦,1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书,同时受到了化学和地质学的基础教育。18261827年,在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学

36、习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作,后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士,专门研究化学,任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气;发现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热现象,作了大量的量热工作。1836年发现,在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同,并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世,后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时,应用此定律可间接求得反应热。因此,盖斯也是热化学的

37、先驱者。著有纯粹化学基础(1834),曾用作俄国教科书达40年。 盖斯定律是在热力学第一定律之前发现的,实际上是热力学第一定律在化学反应的具体体现,是状态函数的性质。盖斯定律奠定了热化学计算的基础,使化学方程式像普通代数方程那样进行运算,从而可以根据已经准确测定的热力学数据计算难以测定的反应热。盖斯简介 如何理解盖斯定律? H、H1、H2之间有何关系?H=H1+H2BHACH1H2能举出生活中或化学反应中的实例吗?如何理解盖斯定律? H、H1、H2H=H看下面的图理解盖斯定律某人从山下A到达山顶B,无论是翻山越岭攀登而上,还是坐缆车直奔山顶,其所处的海拔都高了300m即山的高度与A、B点的海拔

38、有关,而与由A点到达B点的途径无关这里的A相当于反应体系的始态,B相当于反应体系的终态.山的高度相当于化学反应的反应热看下面的图理解盖斯定律某人从山下A到达山顶B,无论是翻山越岭用能量守恒定律论证盖斯定律先从始态S变化到到终态L,体系放出热量 ( H10)。经过一个循环,体系仍处于S态,因为物质没有发生变化,所以就不能引发能量变化,即 H1+ H20用能量守恒定律论证盖斯定律先从始态S变化到到终态L,体系放出思考:参考书中P7表1-1的数据,用盖 斯定律,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式。查燃烧热表知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金刚石,s)+

39、O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以, - 得: C(石墨,s)= C(金刚石,s) H=+1.5 kJ/mol思考:参考书中P7表1-1的数据,用盖 斯定你知道神六的火箭燃料是什么吗?例2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知: N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mo

40、l 你知道神六的火箭燃料是什么吗?例2:某次发射火箭,用N2H4盖斯定律1、请用自己的话描述一下盖斯定律。2、盖斯定律有哪些用途?总结归纳盖斯定律1、请用自己的话描述一下盖斯定律。总结归纳盖斯定律在科学研究中的重要意义有些反应进行得很慢有些反应不容易直接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利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来盖斯定律在科学研究中的重要意义有些反应进行得很慢.有关反应热的计算的教学有关热化学方程式的计算【例1】25、101kPa时,使1.0 g钠与足量的氯气反应,生成氯钠晶体并放出17.87 kJ的热量,求生成1 mol氯化钠的反应热。【解】

41、Na(g) + Cl2(g) = NaCl(s)17.87 kJ / 1g 23 g/mol = 411 kJ / mol答:生成1 mol NaCl时放出热量411 kJ。.有关反应热的计算的教学有关热化学方程式的计算【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s) + 1/2Cl2(g)= NaCl (s)23g/mol H 1.0g 17.87kJH 23 g/mol(17.87 kJ) 1.0 g 411 kJ/mol【例1】25、101kPa时,使1.0 g钠与足量的氯气反应,生成氯钠晶体并放出17.87 kJ的热量,求生成1 mol氯化钠的反应热。注意热化学方程式正确书写,特别注意有

42、关单位的正确书写。【解】钠与氯气起反应的化学方程式如下Na(s) + 1/2【例2】乙醇的燃烧热H=-1366.8 kJ/ mol,在25、101kPa时,1 kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量?【解】n(C2H5OH)= 1000 g46 g/mol =21.74 mol 1 kg C2H5OH燃烧后产生的热量: 1366.8 kJ/mol 21.74 mol=2.971 10 4kJ答: 1 kg C2H5OH燃烧后放出2.971 10 4kJ的热量。课本P1 例2:【例2】乙醇的燃烧热H=-1366.8 kJ/ mol,在课本P1 例2:【解】C2H6O(l) + 3O2(g)= 2CO2

43、(g) 3H2O (l) 46 g/mol 1 366.8 kJ/mol 1000g XX(1366.8 kJ/mol1000 g)/46 g/mol 29714.23 kJ答:1 kg乙醇燃烧后放出29 714 kJ热量设1 kg乙醇燃烧后放出的热量为X课本P1 例2:【解】C2H6O(l) + 3O2(g)应用盖斯定律的计算【例3】已知下列反应的反应热为 CH3COOH (l) +2O2(g) =2CO2(g)+2H2O(l) H1= -870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H 2= -393.5 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l)

44、 H3= -285.8 kJ/mol试计算下述反应的反应热:2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 应用盖斯定律的计算【解】分析各方程式的关系,知 将方程式按2 + - 组合得上述反应方程式即:H = 2H 2 + H3 - H1H =2(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol) -(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol答:反应2C(s)+2H2 (g)+O2 (g) =CH3COOH (l) 反应热为- 488.3kJ/mol 【解】分析各方程式的关系,知本章典型例题:例1已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时

45、生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( B ) A. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H-2b kJ / molB. C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l) H-2b kJ / molC. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) H-4b kJ / molD. 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l) Hb kJ / mol 题型一:有关热化学反应方程式的的含义及书写 本章典型例题:例1已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时例2将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B

46、2H6)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:H2O(g)=H2O(l) H244.0 kJ/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。 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=2165kJ/mol 1016.5kJ例2将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中例3下列说法正确的是( )A在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热B酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热C燃烧热或中和热是反应热的种类之一D放热反应不

47、需要加热就可以发生C题型二:关于反应热、燃烧热、中和热的概念及其简单计算 例3下列说法正确的是( )C题型二:关于反应热、例4(06重庆理综,10) 25、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是 ( )A C(s)1/2O2(g)CO(g) H393.5kJ/molB 2H2(g)O2(g)2H2O(g) H571.6kJ/molC CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g) H890.3kJ/molD 1/2C6H12O6(g)3O2(g)3CO2(g

48、)3H2O(l) H1400kJ/mol D例4(06重庆理综,10) D已知:(1)Zn(s)+1/2O2=ZnO(s) H =-348.3 kJmol ;(2)2Ag(s) +1/2O2=Ag2O(s) H =-31.0 kJmol ;则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s) 的H 等于( )A.-317.3 kJmol-1 B.-379.3 kJmolC.-332.8 kJmol-1 D. 317.3 kJmol例5(07海南)题型三、有关反应热的简单计算盖斯定律 已知:例5(07海南)题型三、有关反应热的简单计算盖斯定例6(2008年宁夏卷13) 已知H2(g)、C2H

49、4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热 分别是-285.8kJ/mol、-1411.0kJ/mol和 -1366.8kJ/ mol,则由C2H4(g)和H2O(l) 反应生成C2H5OH(l)的H为( ) A-44.2 kJ/mol B+44.2 KJ/mol C-330 kJ/mol D+330 kJ/molA朝阳目标P-62第10题例6(2008年宁夏卷13) 已知H2(g)、C2H4(g题型四、有关反应热与能源、化学反应速率、化学平衡问题的综合应用 例7(08海南卷) 反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能量变化如图 (1)该反应是_反应(填“吸热”“放热”); (2)当反应

50、达到平衡时,升高温度,A的转化率_ (3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_原因是_ (4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_,E2_(填“增大”“减小”“不变”)。题型四、有关反应热与能源、化学反应速率、化学平衡问题的综合应例8随着现代工业的发展,能源问题已经越来越引起的重视。科学家们预言:未来最理想的燃料是绿色植物,即将植物的秸杆(主要成分是纤维素)在适当的催化剂下,水解为葡萄糖,再将葡萄糖转化成乙醇,用作燃料。(1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式(2)已知:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H1367 kJ

51、/mol请写出用乙醇作燃料的三大优点 答案:(1)略(2)资源丰富,可循环再生;燃烧放热多,热能高;燃烧产物无污染。 例8随着现代工业的发展,能源问题已经越来越引起的重视。科学例9(06上海,1) 石油是一种重要能源,人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是 ( )A用木材作燃料 B用液氢替代汽油 C开发风能 D开发地热 A例9(06上海,1) A(08重庆卷13) 化学反应N23H2 2NH3的能量变化如图 该反应的热化学方程式是() A、N2(g)3H2(g) 2NH3(l); H 2(abc)kJ/mol B、N2(g)3H2(g) 2NH3(g) ; H 2(ba)kJ/mol C、N2(g)H2(g) NH3(l) H (bca)kJ/mol D、N2(g)H2(g) NH3(g) ; H (ab)kJ/mo

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