鲁教版高中化学选修四第一章《焓变的计算-盖斯定律的应用》课件

第一节化学反应中的热效应（第三课时）焓变的计算——盖斯定律的应用第一节化学反应中的热效应（第三课时）焓变的计算——盖斯定律的1教学目标：知识与技能 1．理解盖斯定律的本质，了解其在科学研究中的意义2．掌握有关盖斯定律的应用(本课时的重、难点)过程与方法 通过运用盖斯定律求有关物质的焓变，进一步理解焓变的概念情感态度与价值观 通过实例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贡献教学目标：知识与技能 2高低△H<0高低△H>0△H＝生成物总能量-反应物的总能量回顾高低高低高低△H<0高低△H>0△H＝生成物总能量-反应物的总能量回3化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）Q吸＝反应物的总键能Q放＝生成物的总键能△H<0Q吸Q放键能与物质能量的关系：键能小，易打开，物质不稳定，总能量高。键能大，难打开，物质稳定，总能量低。△H＝反应物的总键能-生成物总键能化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）4如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？不能很好的控制反应进行的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题情景如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1①51、盖斯定律的含义△H＝△H1+△H2

不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应焓变是相同的。

关键：化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

瑞士科学家，1802-18501、盖斯定律的含义△H＝△H1+△H2不管化学反应是分6S始态L终态ΔH1<0ΔH2>0ΔH1+ΔH20规律:“正逆”反应的焓变符号相反，数值相等。或△H1=—△H2S始态L终态ΔH1<0ΔH2>0ΔH1+ΔH27请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山的高度(300m)与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关坐缆车或步行请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山的高度(300m8如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题情景CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1不9CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2分析：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—)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molCO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2分析：C(s102、盖斯定律的应用---求焓变方法（消元法）写出目标方程式确定“多余物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“多余物质”，导出“四则运算式”BΔH3ACΔH1ΔH2ΔH3=ΔH1+ΔH2ΔH1=ΔH3－ΔH2应用：有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的焓变，可通过盖斯定律获得它们的焓变数据。2、盖斯定律的应用---求焓变方法（消元法）BΔH3ACΔH11【例题1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=—1370kJ/mol

试计算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是相同的。反应④是否由①②③三个反应通过加减乘除消去O2而成，也就是说，反应④看做分成①②③几步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol【解法二：唯一法】：对于比较复杂的几步反应，可以换个角度：找唯一，调方向，改倍数，不多余，目标反应中的CO、H2、C2H5OH都只在一个方程式中出现，①×2+②×4－③即：ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol【例题1】已知【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完12练习：1、已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=+178.2kJ/mol④=②＋③－①练习：1、已知下列各反应的焓变△H=+178.2kJ/mo13若多步化学反应相加减可得到新的化学反应，则新反应的焓变即为上述多步反应的焓变之代数和。总结规律：注意：计量数的变化与焓变数值及正负号的变化要对应总结思考：在用方程式叠加计算焓变时要注意哪些问题？若多步化学反应相加减可得到新的化学反应，则新142、如下图所示，△H1=－393.5kJ•mol-1，△H2=－395.4kJ•mol-1，下列说法或表示式正确的是（）A.石墨和金刚石的转化是物理变化B.C（s、石墨）=C（s、金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1C.金刚石的稳定性强于石墨D.1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能小1.9kJB2、如下图所示，△H1=－393.5kJ•mol-1，△H15巩固提升1、已知25℃、101kPa条件下：4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s)△H=-2834.9kJ·mol-14Al(s)+2O3(g)==

2Al2O3(s)△H=-3119.9kJ·mol-1由此得出的结论正确的是（）A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应B巩固提升1、已知25℃、101kPa条件下：B162、由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：：TiCl4已知：①Cs＋O2g＝CO2gH＝3935kJ·mol1

②

2COg＋O2g＝2CO2gH＝566kJ·mol1

③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2gH＝+141kJ·mol1则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝

TiO2Ti—80kJ.mol-12、由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：：Ti17综合应用1、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4•5H2O(s)==CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q2kJ·mol1则Q1、Q2的关系为()A.Q1<Q2B.Q1>Q2C.Q1=Q2D.无法确定A综合应用1、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol无181.盖斯定律不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其焓变是相同的。化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

2、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：消元法（简单的反应）：消去多余物质唯一法（复杂的反应）：寻找唯一物质小结1.盖斯定律2、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式19作业：（1）提纲上的综合练习（2）课本课后练习：P10：2、3、4作业：（1）提纲上的综合练习20第一节化学反应中的热效应（第三课时）焓变的计算——盖斯定律的应用第一节化学反应中的热效应（第三课时）焓变的计算——盖斯定律的21教学目标：知识与技能 1．理解盖斯定律的本质，了解其在科学研究中的意义2．掌握有关盖斯定律的应用(本课时的重、难点)过程与方法 通过运用盖斯定律求有关物质的焓变，进一步理解焓变的概念情感态度与价值观 通过实例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贡献教学目标：知识与技能 22高低△H<0高低△H>0△H＝生成物总能量-反应物的总能量回顾高低高低高低△H<0高低△H>0△H＝生成物总能量-反应物的总能量回23化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）Q吸＝反应物的总键能Q放＝生成物的总键能△H<0Q吸Q放键能与物质能量的关系：键能小，易打开，物质不稳定，总能量高。键能大，难打开，物质稳定，总能量低。△H＝反应物的总键能-生成物总键能化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）24如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1①能直接测定吗？如何测？②若不能直接测，怎么办？不能很好的控制反应进行的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题情景如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1①251、盖斯定律的含义△H＝△H1+△H2

不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应焓变是相同的。

关键：化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

瑞士科学家，1802-18501、盖斯定律的含义△H＝△H1+△H2不管化学反应是分26S始态L终态ΔH1<0ΔH2>0ΔH1+ΔH20规律:“正逆”反应的焓变符号相反，数值相等。或△H1=—△H2S始态L终态ΔH1<0ΔH2>0ΔH1+ΔH227请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山的高度(300m)与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关坐缆车或步行请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山的高度(300m28如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题情景CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1不29CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2分析：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—)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molCO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2分析：C(s302、盖斯定律的应用---求焓变方法（消元法）写出目标方程式确定“多余物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“多余物质”，导出“四则运算式”BΔH3ACΔH1ΔH2ΔH3=ΔH1+ΔH2ΔH1=ΔH3－ΔH2应用：有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的焓变，可通过盖斯定律获得它们的焓变数据。2、盖斯定律的应用---求焓变方法（消元法）BΔH3ACΔH31【例题1】已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=—1370kJ/mol

试计算④2CO(g)＋4H2(g)=H2O(l)＋C2H5OH(l)的ΔH【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是相同的。反应④是否由①②③三个反应通过加减乘除消去O2而成，也就是说，反应④看做分成①②③几步完成。①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol【解法二：唯一法】：对于比较复杂的几步反应，可以换个角度：找唯一，调方向，改倍数，不多余，目标反应中的CO、H2、C2H5OH都只在一个方程式中出现，①×2+②×4－③即：ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol【例题1】已知【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完32练习：1、已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=+178.2kJ/mol④=②＋③－①练习：1、已知下列各反应的焓变△H=+178.2kJ/mo33若多步化学反应相加减可得到新的化学反应，则新反应的焓变即为上述多步反应的焓变之代数和。总结规律：注意：计量数的变化与焓变数值及正负号的变化要对应总结思考：在用方程式叠加计算焓变时要注意哪些问题？若多步化学反应相加减可得到新的化学反应，则新342、如下图所示，△H1=－393.5kJ•mol-1，△H2=－395.4kJ•mol-1，下列说法或表示式正确的是（）A.石墨和金刚石的转化是物理变化B.C（s、石墨）=C（s、金刚石）△H=+1.9kJ•mol-1C.金刚石的稳定性强于石墨D.1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能小1.9kJB2、如下图所示，△H1=－393.5kJ•mol-1，△H35巩固提升1、已知25℃、101kPa条件下：4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s)△H=-2834.9kJ·mol-14Al(s)+2O3(g)==

2Al2O3(s)△H=-3119.9kJ·mol-1由此得出的结论正确的是（）A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应B巩固提升1、已知25℃、101kPa条件下：B362、由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：：