第三节 反应热的计算学案
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第三节 化学反应热的计算一、学习目标(一)知识目标:1.理解并掌握盖斯定律;2.能正确运用盖斯定律解决具体问题;3.初步学会化学反应热的有关计算。
4.掌握反应热计算的几种常见方法。
5.了解反应热计算的常见题型。
(二)能力目标:1.通过运用盖斯定律求有关的反应热,进一步理解反应热的概念2.综合运用反应热和盖斯定律的知识解决能量变化的实际问题(三)情感态度和价值观目标:1.通过实例感受盖斯定律,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用2.通过计算某些物质燃烧时的△H 数值,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,唤起对资源利用和环境保护的意识和责任感。
二、学习重难点1.盖斯定律。
2.反应热的计算,盖斯定律的应用。
三、学习过程(一)盖斯定律1.盖斯定律概念是对质量守恒定律、能量守恒定律的理论论证。
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径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
2.表达形式例如:H 2(g)+21O 2(g)H 2O(l)可以通过两种途径来完成.已知:H 2(g)+21O 2(g)====H 2O(g) ΔH 1=-241.8kJ·mol -1 H 2O(g)=====H 2O(l) ΔH 2=-44.0kJ·mol -1根据盖斯定律,则ΔH=ΔH 1+ΔH 2=-241.8kJ·mol -1+(-44.0kJ·mol -1)=-285.8kJ·mol -1,其数值与用量热计测得的数据相同。
要点提示:ΔH 的“+”与“-”表示是吸热反应与放热反应,当其在运算过程中需要相加减时,其数据要带着+”或“-”进行运算。
3.盖斯定律的意义:能把有些进行的很慢的反应,有些不容易直接发生的反应,以及产品不纯(有副反应)的反应的反应热,应用盖斯定律间接地求算出来。
第三节化学反应热的计算教学目标:1.知识与技能①盖斯定律的本质,了解其科学研究中的意义。
②掌握有关盖斯定律的应用。
③掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算2.过程与方法通过运用盖斯定律求有关物质的反应热,进一步理解反应热的概念。
3.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。
教学重点1.掌握有关盖斯定律的应用2.掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算教学难点1.掌握有关盖斯定律的应用2.掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算教学用具:多媒体课件学习过程1.创设情境:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2 O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2 O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2 O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2ΔH1=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol思考交流:1.如何用文字表述盖斯定律?2.如何从能量守恒角度论证盖斯定律的正确性?3.盖斯定律在生产和科研中有何重要作用?一.盖斯定律:1.定义: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。
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。
思考交流:C (s ,石墨)+O2(g)==CO2(g) △H1= -393.5 kJ/molCO2(g) =C (s ,金刚石)+O2(g) △H2= +395.0 kJ/molH2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H1=-241.8 kJ/molH2O(l) = H2(g)+ O2(g) △H2= +285.8 kJ/mol为什么△H1+△H2≠0 ?2.盖斯定律的应用盖斯定律可用来计算难以直接测定的化学反应的反应热,如反应慢、副反应多、反应不易直接发生等。
第三节化学反应热的计算班级姓名一、学习目标:(1)、掌握燃烧热的概念;(2)掌握有关燃烧热的计算二、问题与例题:第一部分、自学(8分钟)一、盖斯定律阅读教材,回答下列问题:问题1、什么叫盖斯定律?问题2、化学反应的反应热与反应途径有关吗?与什么有关?【练习】已知:H2(g)=2H (g) ; △H1= +431.8kJ/mol1/2 O2(g)=O (g) ; △H2= +244.3kJ/mol2H (g) + O (g)= H2O (g); △H3= -917.9 kJ/molH2O (g)= H2O (l); △H4= -44.0 kJ/mol写出1molH2 (g) 与适量O2(g)反应生成H2O (l)的热化学方程式。
第二部分新课学习(20-30分钟)二、反应热的计算例1、25℃、101Kpa,将1.0g钠与足量氯气反应,生成氯化钠晶体,并放出18.87kJ热量,求生成1moL 氯化钠的反应热?变式训练1、乙醇的燃烧热: △H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg乙醇充分燃烧放出多少热量? 变式训练2、已知下列反应的反应热:(1)CH3COOH(l)+2O2=2CO2(g)+2H2O(l);△H1=-870.3kJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5 kJ/mol(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H3=-285.8kJ/mol试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l);ΔH=?三、目标检测:1、在101 kPa时,1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?2、葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。
第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算第1课时一、教材分析: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: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。
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。
二、教学目标:1.知识目标:①理解并掌握盖斯定律;②能正确运用盖斯定律解决具体问题;③初步学会化学反应热的有关计算。
2.能力目标:通过运用盖斯定律求有关的反应热,进一步理解反应热的概念3.情感态度和价值观目标:通过实例感受盖斯定律,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用三、教学重点难点:盖斯定律四、学情分析:注意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。
五、教学方法:读、讲、议、练,启发式,探究式相结合六、课前准备:学生课前自学填写学案七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查,总结疑惑(二)情景导入,展示目标某些物质的反应热,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。
(三)合作探究,精讲点拨1、盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。
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。
第3节化学反应热的计算1.理解盖斯定律的本质并掌握有关盖斯定律的应用。
2.掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算。
3.了解盖斯定律在科学研究中的意义。
1.盖斯定律(1)内容:不管化学反应是一步或①分几步完成,其反应热是②相同的。
换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的③始态和④终态有关,而与反应的⑤途径无关。
(2)意义:对于进行得很慢的反应、不容易直接发生的反应、产品不纯(即有副反应发生)的反应,⑥测定反应热有困难,如果应用⑦盖斯定律,就可以⑧间接地把它们的反应热计算出来。
(3)举例:下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH=⑨ΔH1+ΔH2=⑩ΔH3+ΔH4+ΔH52.反应热计算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据。
1.物质相互转化过程中,经历的过程越多,损失的能量越大,正确吗?2.相同质量的H2分别与O2完全反应时生成液态水和气态水,哪一个放出的能量多?3.燃烧热的数据的绝对值越大,表明该物质在相同物质的量的情况下,放出的能量越多,正确吗?探究1:盖斯定律在298 K、100 kPa时,已知:①2H2O(g)O2(g)+2H2(g) ΔH1②Cl2(g)+H2(g)2HCl(g) ΔH2③2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g) ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )。
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH21.利用盖斯定律计算反应热时需要注意哪些事项?2.归纳利用盖斯定律计算反应热的解题步骤。
探究2:反应热的计算已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况下),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695 kJ。
第三节 化学反应热的计算学习目标:1、 从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律;2、 能正确运用盖斯定律解决具体问题;3、 学会化学反应热的有关计算。
重点:盖斯定律的应用,化学反应热的有关计算难点:盖斯定律的应用知识回顾:已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式思考:298K ,101kPa 时,合成氨反应的热化学方程式:N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g);△H = -92.38kJ/mol 在该温度下,取1 mol N 2(g)和3 mol H 2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ ,其原因是什么?阅读教材相关内容,讨论并回答下列问题:(1) 什么是盖斯定律?(2) 盖斯定律在科学研究中有什么重要意义?(3) 认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理,深刻理解盖斯定律。
一、盖斯定律1.含义(1)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。
(2)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。
例如:ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3之间有如下的关系:ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3。
2.意义利用盖斯定律,可以间接地计算一些难以测定的反应热。
例如:C(s)+12O 2(g)===CO(g),上述反应在O 2供应充分时,可燃烧生成CO 2;O 2供应不充分时,虽可生成CO ,但同时还部分生成CO 2。
因此该反应的ΔH 不易测定,但是下述两个反应的ΔH 却可以直接测得:(1)C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1 (2)CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g)ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1 根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的ΔH 。
分析上述两个反应的关系,即知:ΔH =ΔH 1-ΔH 2。
选修4第一章第三节《化学反应热的计算》班级:姓名:学号:学习目标:1、理解盖斯定律的本质,了解其在科学研究中的意义2、掌握表示有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算3、利用盖斯定律进行化学反应热的计算学习重点:盖斯定律,反应热的计算学习难点:盖斯定律的应用学习过程:任务一:学习盖斯定律:阅读课本P11-12,完成: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有关,而与反应的无关。
请举例说明:任务二:盖斯定律有何用途?1、如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH1=【结论】利用盖斯定律可以间接求出一些难以测定的反应热。
【练习1】已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式。
2、利用盖斯定律进行计算。
方法:以盖斯定律原理求解,以要求的反应为基准例题:① C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol② CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③ C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH3=?(1)找起点C(s),(2)终点是CO2(g),(3)总共经历了两个反应C→CO2;C→CO→CO2。
(4)也就说C→CO2的焓变为C→CO;CO→CO2之和。
则△H1=△H3+△H2(5)求解:C→CO △H3=△H1—△H2= -110.5 KJ·mol-1任务三:学习有关反应热的计算1、利用反应热的概念和摩尔质量进行计算。
1.1 化学反应与能量的变化第3课时 化学反应热的计算 学案(选修4)[目标要求] 1.理解盖斯定律的意义。
2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
一、盖斯定律 1.含义例如,ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3之间有如下的关系: 。
2.意义利用盖斯定律,可以间接地计算一些难以测定的反应热。
例如:C(s)+12O 2(g)===CO(g)上述反应在O 2供应充分时,可燃烧生成CO 2;O 2供应不充分时,虽可生成CO ,但同时还部分生成CO 2。
因此该反应的ΔH 不易测定,但是下述两个反应的ΔH 却可以直接测得:(1)C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol -1(2)CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的ΔH 。
分析上述两个反应的关系,即知:ΔH = 。
则C(s)与O 2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =-110.5 kJ·mol -1。
思维拓展 热化学方程式的性质热化学方程式可以进行方向改变,方向改变时,反应热数值不变,符号相反。
热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。
热化学方程式可以叠加,叠加时,物质和反应热同时叠加。
二、反应热的计算1.根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算例1 由氢气和氧气反应生成4.5 g 水蒸气放出60.45 kJ 的热量,则反应:2H 2(g)+ O 2(g)===2H 2O(g)的ΔH 为( )A .-483.6 kJ·mol -1B .-241.8 kJ·mol -1C .-120.6 kJ·mol -1D .+241.8 kJ·mol -12.利用燃烧热数据,求算燃烧反应中的其它物理量例2 甲烷的燃烧热ΔH =-890.3 kJ·mol -11 kg CH 4在25℃,101 kPa 时充分燃烧生成液态水放出的热量约为( )A .-5.56×104 kJ·mol -1B .5.56×104 kJ·mol -1C .5.56×104 kJD .-5.56×104kJ3.利用盖斯定律的计算例3 已知下列热化学方程式:①Fe 2O 3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO 2(g) ΔH 1=-26.7 kJ·mol -1②3Fe 2O 3(s)+CO(g)===2Fe 3O 4(s)+CO 2(g) ΔH 2=-50.75 kJ·mol -1③Fe 3O 4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO 2(g) ΔH 3=-36.5 kJ·mol -1则反应FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO 2(g)的焓变为( )A .+7.28 kJ·mol -1B .-7.28 kJ·mol -1C .+43.68 kJ·mol -1D .-43.68 kJ·mol -1知识点一 盖斯定律及应用 1.运用盖斯定律解答问题通常有两种方法:其一,虚拟路径法:如C(s)+O 2(g)===CO 2(g), 可设置如下:ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3其二:加合(或叠加)法:即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。
第三节化学反应热的计算学案学习目标:1.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。
2.了解盖斯定律在科学研究中的重要意义。
一、课前预习:1.盖斯定律的内容是什么2.盖斯定律主要研究对象是什么3.书写热化学方程式应该注意什么二、课堂学案资料卡片:一些物质的燃烧热创设情境:如何求出甲烷不充分燃烧浪费的能量合作探究:表一:表一给出了一些物质的热化学方程式,请你找出每组的三个热化学方程式的关系,在上述表格中用图示表示你的结论。
并总结出你所发现的规律。
课堂笔记:盖斯定律的内容:。
盖斯定律的关键词:,。
独立思考:通过观察登山图,用生活实例和物理知识解读盖斯定律的内容。
自主学习:阅读教材oCH4g2O2g=CO2g2H2O △H2= J/mo请你设计合理的“路径”,计算CH4g3/2O2g=COg2H2O △H3= (写出分析过程)课堂笔记:盖斯定律的主要研究对象:。
盖斯定律在科学研究中的重要意义:;;……典题解析:例2:肼是发射航天飞船常用的高能燃料。
N2H4(肼)读音同“井”在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。
N2H4gNO2g= 3/2N2g 2H2O已知: N2g2O2g=2NO2g △H1=moN2H4gO2g=N2g2H2O △H2=-534J/mo 试计算发射火箭反应的热效应N2H4gNO2g= 3/2N2g 2H2O ΔH3=(写出分析过程)课堂笔记:运用盖斯定律计算反应热注意事项:课堂随笔:请你谈谈本节课的收获是什么。
巩固练习:1.已知下列反应的反应热:①CH3COOH2O2g=2CO2g2H2O ΔH1=mo②CO2g= CO2g ΔH2=mo③H2g 1/2O2g= H2O ΔH3=mo试计算下述反应的反应热:2C 2H2g O2g= CH3COOH ΔH=2.已知① COg 1/2 O2g ﹦CO2g ΔH1= - J/mo② H2g 1/2 O2g =H2O ΔH2= - J/mo③C2H5OH 3 O2g = 2 CO2g 3 H2O ΔH3=-1370 J/mo试计算:④2COg+ 4 H2g= H2O+ C2H5OH 的ΔH3=3.石墨和金刚石,哪一个才是更稳定的碳单质请查找你需要的数据并运用盖斯定律进行分析,从而证明你的结论。
则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
[投影]
[讲]根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。
[活动]学生自学相关内容后讲解
[板书]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径无关。
[讲]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。
[板书]2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义
[科学探究]对于反应:C(s)+ O2(g)=CO(g)因为C燃烧时不可能完全生成CO,总有一部分CO2生成,因此这个反应的ΔH无法直接测得,请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。
[师生共同分析]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热:C(s)+O2(g) =CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol
CO(g)+ O2(g)=CO2(g);ΔH=-283.0 kJ/mol
[投影]
[讲]根据盖斯定律.可以很容易求算出C(s)+ O2(g)=CO(g)的ΔH。
∵ΔH1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1-ΔH3=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5 kJ/mol即:C(s)+ O2(g)=CO(g)的ΔH=-110.5 kJ/。
第三节化学反应热的计算[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知:构建盖斯定律模型,理解盖斯定律的本质,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。
2.科学态度与社会责任:了解盖斯定律对反应热测定的重要意义,增强为人类科学发展而努力的意识与社会责任感。
一、盖斯定律1.盖斯定律的内容大量实验证明,不管化学反应是完成或完成,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和有关,而与反应的无关。
2.盖斯定律的理解从S→L,ΔH1<0,体系放热;从L→S,ΔH2>0,体系吸热;若由S→L,再由L→S,又回到了始态S,据能量守恒则有ΔH1+ΔH2=0。
3.盖斯定律的意义应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热:(1)有些反应进行得很慢。
(2)有些反应不容易直接发生。
(3)有些反应的产品不纯(有副反应发生)。
4.应用盖斯定律计算反应热的方法(1)“虚拟路径”法若反应物A变为生成物D,可以有两个途径①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。
如图所示:则有ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
提示以上的两种理解均可类比物理中的位移。
(2)加合法①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
③利用同侧相加、异侧相减进行处理。
④根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。
⑤实施叠加并确定反应热的变化。
1.将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比两个过程中放出的热量相同吗?前者有何优点?2.已知25 ℃、101 kPa 下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 ①C(石墨,s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.51 kJ·mol -1 ②C(金刚石,s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-395.41 kJ·mol -1 据此判断,石墨、金刚石哪个更稳定?写出判断依据。
第三节化学反应热的计算学习目标1.了解盖斯定律的内容。
2.理解盖斯定律的意义。
3.掌握用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算。
知识点一盖斯定律自主预习:阅读教材P11~P12,思考并填空。
1.内容不论化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是的。
2.特点(1)反应的热效应只与反应体系的始态和终态有关,与无关。
(2)同一反应的反应热总值一定,如图表示始态到终态的反应热。
则ΔH=。
3.意义利用盖斯定律,可以间接计算难以直接测定的反应热。
自我检测:1.判断正误(1)一个反应一步完成或分几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多。
()(2)化学反应的反应热与化学反应的始态有关,与终态无关。
()(3)有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到。
()(4)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减。
() 2.一定量固态碳在炉膛内完全燃烧,放出热量为Q1 kJ;向炽热的炉膛内通入水蒸气会产生水煤气,水煤气完全燃烧生成水蒸气和二氧化碳放出热量为Q2 kJ。
若炉膛内燃烧等质量固态碳,则Q1________Q2(填“>”“<”或“=” )。
重点解读:1.盖斯定律应用的常用方法(1)虚拟路径法若反应物A变为生成物D,可以有两个途径:①由A直接变成D,反应热为ΔH;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,如图所示:则有:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)加合法将需要消去的物质先进行乘除运算,使它们的化学计量数相同,然后进行加减运算。
2.应用盖斯定律计算反应热时的注意事项(1)热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减(带符号)。
(3)将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”号必须随之改变,但数值不变。
注意:利用盖斯定律可由总反应和分反应来确定另一分反应的热效应,也可以确定反应物和生成物的相对稳定性。
第三节 化学反应热的计算【课前展示】由学生独立完成。
【阅读感悟一】结合下面的问题,阅读教材11页的内容。
1、已知 H 2(g)+1/2O 2(g)==H 2O(g) △H 1= -241.8kJ/mol请问241.8kJ/mol 是不是H 2的燃烧热?如果不是,你认为H 2的燃烧热比241.8kJ/mol 大还是小?若已知 H 2O(g)==H 2O(l) △H 2=-44kJ/mol 你能否准确说出H 2的燃烧热吗?【小组总结】不管化学反应是 ,其 是相同的。
换句话说,化学反应的反应热只与 有关,而与 无关。
这就是盖斯定律。
【说明】盖斯定律应该是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现,反应是一步完成还是分步完成,最初的反应物和最终的生成物都是一样的,只要物质没有区别,能量也不会有区别。
2、从能量角度理解盖斯定律:从S →L ,ΔH 1﹤0,体系 ;从L →S ,ΔH 2﹥0,体系 。
根据能量守恒,ΔH 1+ΔH 2=03、有些反应进行得很慢,有些反应不易直接发生,有些反应的产品不纯,这给测定反应热造成了困难。
应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
如求()()()g CO g O s C =+221的反应热。
【注意】①求总反应的反应热,不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。
②不论一步进行还是分步进行,始态和终态完全一致,盖斯定律才成立。
③某些物质只是在分步反应中暂时出现,最后应该恰好消耗完。
【阅读感悟二】阅读教材12-13页的例1和例2,体会反应热的计算方法。
【自主检测一】1、4.0g 硫粉在O 2中完全燃烧生成SO 2,放出37KJ 热量,计算S 的燃烧热。
2、1.00g CH 4完全燃烧生成液态水和CO 2,放出55.6KJ 热量,计算CH 4的燃烧热。
3、2.00g C 2H 2完全燃烧生成液态水和CO 2,放出99.6KJ 热量,3.00mol C 2H 2完全燃烧能放出多少热量?【阅读感悟三】阅读课本13页的例题3,自己归纳有关盖斯定律计算问题的解题步骤。
云南省腾冲县第八中学导学案第三节 化学反应热的计算【学习目标】知识目标:1.巩固化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
能力目标:掌握有关化学反应热的计算方法情感目标:通过盖斯定律的学习,使学生能够做到理论联系实际,用科学知识指导生产实际,激发学生学习化学的兴趣。
盖斯定律根据物理学机械能守恒定律得知:物体在C 点与A 点的重力势能差取决于C 点和A 点的垂直高度(状态);而与物体从A 点到达B 点的具体路径无关。
而在化学世界里,对于一个反应体系来说,同样存在着类似的能量关系,这就是盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其总反应热是相同的,也就是说,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,而与具体的反应进行的途径无关。
也就是说,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热和该反应一步完成的反应热相同。
即:A BH4 则有:△盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。
因为有些反应进行的很慢,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),这给测定反应热造成了困难。
此时如果应用盖斯定律,就可以间接的把它们的反应热计算出来。
【例1】对于反应:C (s )+ O2(g )=CO (g )因为C 燃烧时不可能完全生成CO ,总有一部分CO2生成,因此这个反应的ΔH 无法直接测得,请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案求此反应的ΔH 。
【练习1】通过计算求氢气的燃烧热:已知:H2(g )+O2(g )=H2O (g );△H1=-241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol【练习2】.实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH1,根据盖斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-890.3kJ·mol-1 (1)C(石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393·5kJ·mol-1 (2)H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH3=-285.8kJ·mol-1 (3)C(石墨)+2H2(g)=CH4(g);ΔH4 (4)反应热的计算【例2】在101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890 kJ的热量,CH4 的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?【例3】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
第三节 化学反应热的计算学习目标核心素养1.从能量守恒的角度理解并掌握盖斯定律。
2.能正确运用盖斯定律解决具体问题。
3.掌握化学反应热的有关计算。
1.证据推理与模型认知:依据生活中的常识,构建盖斯定律模型,理解盖斯定律的本质,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模式。
2.科学态度与社会责任:了解盖斯定律对反应热测定的重要意义,树立为人类科学发展而努力的精神与社会责任感。
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。
或者说,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.从能量守恒定律理解:从S→L,ΔH 1<0,体系放热; 从L→S,ΔH 2>0,体系吸热; 根据能量守恒,ΔH 1+ΔH 2=0。
3.应用:因为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,这给测定反应热造成了困难。
应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
如求C(s)+12O 2(g)===CO(g)的反应热:根据盖斯定律,ΔH 1=ΔH 3+ΔH 2 ΔH 3=ΔH 1-ΔH 2 这样就可以求出C(s)+12O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 3。
二、反应热的计算 1.反应热的计算依据(1)热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正、负号;各项的系数包括ΔH 的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
(2)根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH 相加或相减,得到一个新的热化学方程式。
(3)可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热。
2.注意事项(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。
探究点一 盖斯定律的应用一、利用盖斯定律进行问题分析时,常用加合法和途径法 1.加合法将所给热化学方程式适当加减得到所求的“目标”热化学方程式过程中,反应热也作相应的处理。
第三节 反应热的计算学案(两个课时)【学习目标】理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
【自主探究】1、 什么叫盖斯定律?怎样理解盖斯定律?2、 化学反应的反应热与反应途径有关吗?与什么有关?3、 下图中△H 1、△H 1、△H 1 三种之间的关系如何?4、计算的步骤:【自主整理】1、对盖斯定律的理解:(1)(2)(3)(4)2、计算的步骤:1、 找出能量守恒的等量的关系【例题1】试利用298K 时下列反应焓变的实验数据:C(s)+ O 2 (g)=CO 2(g) △H 1=-393.5 KJ ·mol -1反应1CO(g)+ 1/2 O 2 (g)=CO 2(g) △H 2=-283.0 KJ ·mol -1反应2 计算在此温度下 C(s)+1/2 O 2 (g)=CO(g)的反应焓变? 反应3方法1:以盖斯定律原理求解, 以要求的反应为基准(1) 找起点C(s),(2) 终点是CO(g),(3) 总共经历了两个反应C→CO ; C→CO2→CO(4) 也就说C→CO的焓变为C→CO2;CO2→CO之和。
注意:CO→CO2△H2=-283.0 KJ·mol-1那 CO2→CO 的焓变就是= —△H2=+283.0 KJ·mol-1(5)求解:△H3=△H1—△H2=-393.5 KJ·mol-1+283.0 KJ·mol-1=-110.5 KJ·mol-1方法2:以盖斯定律原理求解,以反应(1)为基准(1)找起点C(s),(2)终点是CO2(g),(3)总共经历了两个反应 C→CO2 ;C→CO→CO2(4)也就说C→CO2的焓变为C→CO;CO→CO2之和。
则△H1=△H3+△H2(5)求解:C→CO △H3=△H1—△H2=-110.5 KJ·mol-1方法3:以盖斯定律原理求解,以反应(2)为基准方法4:利用方程组求解(1) 找出头尾同上(2) 找出中间产物 CO2(3) 利用方程组消去中间产物反应1-反应2=反应3(4) 列式:△H1—△H2=△H3(5) 求解可得【例2】按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已知:(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3· H2O(aq) △H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) △H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) △H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) △H5=?则第(5)个方程式中的反应热△H是_ _______。
【课堂练习1】① 2C(s)+ O2(g)= 2CO(g)△H1= - 221kJ/mol② 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)△H2= - 484kJ/mol则C(S)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) 的△H为____________________________。
【课堂练习2】①CO(g) + 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1= -283 kJ/mol②H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= -286 kJ/mol③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) ΔH3=-1370 kJ/mol试计算: ④2CO(g)+ 4 H2(g) = H2O(l)+ C2H5OH (l) 的ΔH【课堂练习3】已知下列热化学方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1(2)3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1(3)Fe3O4(s)+CO(g) ====3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式:____________________ __________【课堂练习4】有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得:①已知:C(石墨,s)+O2(g)== C02(g) △H1=一393.5 kJ·mol-12H2(g)+ 02(g)== 2H20(1) △H2=一572 kl·mol-12C2H2(g)+502(g)== 4C02(g)+2H20(1) △H3=一2598 kJ·mol-1则由C(石墨,s)和H2(g)反应生成lmol C2H2(g)时△H== kJ·mol-1。
②已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧至反应物耗尽时放出xkJ热量。
单质碳的燃烧热为Y kJ·mol-1,则1 mol C与02反应生成C0的反应热△H= kJ·mol-1。
3、反应热的计算:(第二课时)自学教材上的【例1】和【例2】【例3】已知下列反应的反应热为:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3KJ/mol(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5KJ/mol(3) H2(g)+21O2(g)=H2O(l) △H=—285.8KJ/mol试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)【自主整理】通过上面的例题,你认为反应热的计算应注意哪些问题?【课堂练习】1、在101 kPa时,1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?2、已知2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)ΔH = —572 kJ· mol—1CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H = -283 kJ· mol—1某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.8 kJ热量,同时生成3.6 g液态水,求原混合气体中H2和CO的物质的量。
3、在36 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO 占31体积,CO 2占32体积,且C(s) + 12O 2(g) = CO(g) △H = -110 kJ/molCO(g) + 12O 2(g) = CO 2(g) △H = -283 kJ/mol与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是_____________【拓展升华】1、下列热化学方程式中,△H 能正确表示物质的燃烧热的是 ( ) A .CO(g) +1/2O 2(g) ==CO 2(g); △H =-283.0 kJ/mol B.(s) +1/2O 2(g) ==CO(g); △H =-110.5 kJ/molC.H 2(g) +1/2O 2(g)==H 2O(g); △H =-241.8 kJ/molD.2C 8H 18(l) +25O 2(g)==16CO 2(g)+18H 2O(l); △H =-11036 kJ/mol2、已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:4P (白磷,s )+5O 2(g)====2P 2O 5(s);△H=== -a kJ/mol 4P (红磷,s )+5O 2(g)====2P 2O 5(s);△H=== -b kJ/mol 若a 、b 均大于零,则a 和b 的关系为 ( )A .a <bB .a=bC.a>b D .无法确定3、已知: H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l); △H =-57.3 kJ ·mol -1。
现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1L 1mol ·L -1的NaOH 溶液恰好完全反应,其反应热分别为△H 1、△H 2、△H 3,,则△H 1、△H 2和△H 3的大小关系为 ( ) A. △H 1==△H 2>△H 3 B. △H 3>△H 2>△H 1 C. △H 3>△H 1>△H 2 D. △H 2>△H 1>△H 34、已知下列两个热化学方程式: H 2(g)+21 O 2(g)=H 2O(1); △H= -285.8 kJ·mol -1C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(1);△H= -2220 kJ·mol -1实验测得H 2和C 3H 8的混合气体共5 mol ,完全燃烧时放热3847 kJ ,则混合气体中H 2与C 3H 8的体积比是( )。
A .1∶1 B .1∶3 C .3∶1 D .1∶45、已知⑴ H 2(g)+1/2 O 2(g)====H 2O(g) ; △H 1=a kJ ·mol -1 ⑵ 2 H 2(g)+ O 2(g)===2 H 2O(g) ; △H 2=b kJ ·mol -1⑶ H 2(g)+1/2 O 2(g)====H 2O(l) ; △H 3=c kJ ·mol -1⑷ 2 H 2(g)+ O 2(g)===2 H 2O(l) ; △H 4=d kJ ·mol -1 下列关系式中正确的是( )A . a <b <0B .b >d >0C .2a=b <0D .2c=d >06、已知在1×105 Pa,298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量, 下列热化学方程式正确的是 ( )A. H2O(g) == H2(g)+1/2 O2(g);△H1=+242 kJ·mol-1B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l);△H2=- 484 kJ·mol-1C. H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ;△H1=+242 kJ·mol-1D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g);△H2=+484 kJ·mol-17、已知反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( )A.X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生8、(2005年天津卷)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。
12.4 g的单质磷(P)在12.8 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是,其相应的质量(g)。