高二化学人教版选修四 1.3 化学反应热的计算 教案.doc

www.ks5u.com 第三节 化学反应热的计算 本节教材分析 ‎（1）三维目标 知识与技能：‎ ‎1、以质量守恒定律和能量守恒定律为基础使学生对盖斯定律的学习从直觉认识上升为理性认识；‎ ‎2、掌握运用盖斯定律进行化学反应热的计算；‎ ‎3、提高对热化学方程式内涵的认识，理解热量与物质的量的紧密联系。‎ 过程与方法：‎ ‎1、通过设置适当的问题和台阶，引起学生主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧；‎ ‎ 2、培养学生从个别问题形成一般方法的能力。‎ 情感、态度与价值观：‎ ‎ 激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度。‎ ‎（2）教学重点：盖斯定律，应用盖斯定律进行反应热的计算 ‎（3）教学难点：盖斯定律的应用 ‎（4）教学建议：‎ 可通过对比与之类似的物理学中的位移、重力做功来理解盖斯定律。要弄清盖斯定律与起始状态有无关系，与反应的途径有无关系。‎ ‎ 反应热的计算是前面所学知识和技能的综合运用，涉及了反应热、燃烧热、盖斯定律等概念，及物质的量在化学方程式中的计算等。‎ ‎ 要清楚反应热数值与各物质的化学计量数的关系，反应热与反应的进行有什么关系，正、逆反应的反应热的数值和符号。‎ ‎ 在解决这些问题时，要注意物质质量守恒和能量守恒原理。‎ ‎ 计算燃烧热要先弄清可燃物燃烧放出的热量与可燃物燃烧热及物质的量的关系。‎ 新课导入设计 导入一 材料：假期里我们去登泰山。我们从山底出发，拾级而上，最终登上了南天门。而另外几个人却另辟奚径，走走停停，最后也登上了南天门。我们这两部分人登的一样高吗？ 在化学反应中，也有一种类似的现象，如C和O2的反应：一种是C和O2直接反应生成CO2，另一种是C和O2先生成CO，CO再和O2反应生成CO2。 问题设置：两种登山路径登的山一样高，那么C和O2反应生成CO2要放出热量，上述材料中的两种生成CO2的反应途径所放出的热量一样吗？ 导入：下面，我们就带着这个问题，来学习本节内容，学习盖斯定律，看一看化学反应的反应热是否与反应的途径有关。‎ 导入二 ‎[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。‎ ‎【教学过程】‎ 一、盖斯定律：‎ ‎1、内容：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，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。‎ ‎2、理解 ‎（1）途径角度：以登山为例。以图1—9所示，某人要从山下A点到达山顶B点，无论他用何种途径到达B点，他所处的位置的海拔相对于起点A来说，都高了‎300米，即山的高度与起点A和终点B的海拔有关，而与A点到达B点的途径无关。A点相当于反应体系的始态，B点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。‎ ‎（2）能量守恒角度 我们先从S变化到L，这时体系放出热量（△H10）。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 经过一个循环，体系仍处于S态，所有的反应物和反应前完全一样，如果△H1和△H1之和不等于零，那么在物质丝毫末损的情况下体系能量就发生了改变，这是违背了能量守恒定律的。即物质没有变，就不能引发能量的变化。‎ ‎3、盖斯定律的意义：利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反应的反应热 例如：反应 C（S）+1/2 O2（g）===CO（g）的△H无法直接测得，可以结合下述两个两个反应的△H，利用盖斯定律进行计算。‎ C（S）+ O2（g）===CO2（g） △H1=—393.5KJ·mol-1 ‎ CO（g）+1/2 O2（g）===CO2（g） △H2=—283.0KJ·mol-1 ‎ 根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的△H。‎ CO（g）+1/2 O2（g）‎ ‎ ‎ ‎△H3‎ ‎△H2‎ ‎△H1‎ CO2（g）‎ C（S）+ O2（g）‎ ‎ ‎ △ H1=△H2+△H3‎ △ H3=△H1-△H2‎ ‎=—393.5KJ·mol-1-（—283.0KJ·mol-1）‎ ‎=-110.5 KJ·mol-1 ‎ 则： C（S）+1/2 O2（g）===CO（g） △H3=-110.5 KJ·mol-1 ‎ 说明：得用盖斯定律结合已知反应热在求解一些相关反应的反应热时，其关键是设计出合理的反应过程，利用热化学方程式可进行“+”、“-”等数学运算，适当加减已知方程式及反应 热。‎ 二、反应热的计算 【例1】 按照盖斯定律，结合下列反应方程式，回答问题。已知：‎ （1） NH3（g）+HCl（g）==NH4Cl（g） △H=-176KJ·mol-1 ‎ （2） NH3（g）+H2O（l）==NH3·H2O（aq） △H=-35.1KJ·mol-1 ‎ （3） HCl(g)+H2O(l)==HCl(aq) △H=-72.3KJ·mol-1 ‎ （4） NH3(aq)+ HCl(aq)== NH4Cl（aq） △H=-52.3KJ·mol-1‎ （5） NH4Cl（S）+ H2O（l）== NH4Cl（aq） △H=Q 则第(5)个方程式中的反应热是(+16.3 KJ·mol-1 )‎ 【例2】 已知火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。‎ 且： N2（g）+2O2（g）==2NO‎2g） △H1=67.7KJ·mol-1 ‎ ‎ N2H4(g)+O2(g)== N2（g）+ H2O（g） △H2=-534KJ·mol-1 ‎ 请计算1、1mol气态肼和NO2完全反应时放出的热量 ‎ (567.85KJ)‎ ‎ 2、写出肼和NO2完全反应的热化学方程式 （1） ‎ N2H4(g)+NO2(g)==3/2N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85KJ·mol-1‎ 小结：①反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。‎ ‎②热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。‎ ‎③正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。‎ 进行反应热计算常用方法：‎ ① 列方程或方程组法 ② 平均值法 ③ 极限分析法 ④ 十字交叉法 ⑤ 估算法 课堂小结：‎ 板书设计：‎ 课后练习：见附页 ‎ ‎ ‎《化学反应热的计算》 作业 班级 学号 姓名 成绩 ‎ ‎1、‎100g碳燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且 C（S）+1/2 O2（g）===CO（g）△H=-110.35 KJ·mol-1 ， CO（g）+1/2 O2（g）===CO2（g） △H=—282.57KJ·mol-1 ‎ 与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是 （ ）‎ A、392.92KJ B、2489.44KJ C、784.92KJ D、3274.3KJ ‎2、火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。已知：N2（g）+2O2（g）==2NO‎2g） △H=67.7KJ·mol-1 ‎ ‎ N2H4(g)+O2(g)== N2（g）+ 2H2O（g） △H=-534KJ·mol-1 ‎ 则1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为 （ ）‎ A、100.3KJ B、567.85KJ C、500. 15KJ D、601.7KJ ‎ 3、已知：CH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（l） △H=-Q1KJ·mol-1 ‎ ‎ 2H2（g）+O2（g）==2H2O（g） △H=-Q2KJ·mol-1 ‎ ‎ 2H2（g）+O2（g）==2H2O（l） △H=-Q3KJ·mol-1 ‎ 常温下，取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体‎11.2L（标准状况），经完全燃烧 后恢复到到常温，放出的热量（单位：KJ）为 （ ）‎ A、0.4Q1+0.05Q3 B、0.4Q1+0.05Q2‎ C、0.4Q1+0.1Q3 D、0.4Q1+0.2Q3 ‎ ‎4、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为Q，完全吸收它生成的CO2生成正盐，需要5mol·L-1 的KOH溶液100mL ，则丁烷的燃烧热为 （ ）‎ A、16Q B、8Q C、4Q D、2Q ‎5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为：CuSO4·5H2O(S)==‎ CuSO4（S）+5H2O（l）△H=+Q1KJ·mol-1 。室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2KJ，则 （ ）‎ A、Q1 >Q2 B、Q1=Q2 ‎ C、Q1