第三节《化学反应热的计算》教案(新人教选修4)

第三节 化学反应热的计算（第2课时）

【核心素养】培养学生能通过定量计算推出合理的结论并构建模型，能够说明模型的使用条件和适用范围。

【学习目标】

1．掌握反应热计算的几种常见方法。

2．了解反应热计算的常见题型。

【学习重点】掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算；盖斯定律。

【学习难点】盖斯定律；计算的准确性。

【教学过程】

一、 知识回顾

1、常见反应热计算有几种方法？

2、盖斯定律的内容？使用方法？

二、 反应热计算的常见题型

【题型一】：已知一定量的物质参加反应吸收或放出的热量，计算反应热，写出其热化学方程式。

例一：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：

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH为( )

A．－483.6 kJ·mol－1 B．－241.8 kJ·mol－1

C．－120.6 kJ·mol－1 D．＋241.8 kJ·mol－1

归纳总结：

练习1：0.3mol气态高能燃料乙硼烷（分子式B2H6），在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为______________________________________________________。又已知H2O(l)＝H2O(g) △H＝+44kJ·mol-1，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_________kJ。

【题型二】：利用燃烧热数据，求算燃烧反应中的其它物理量

例二： 甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1, 1 kg CH4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－1 B．5.56×104 kJ·mol－1

选修四 第一章（3） 化学反应热的计算

教学目标：运用盖斯定律进行有关焓变的计算，掌握有关反应热计算的方法与技巧

教学重点：运用盖斯定律进行有关焓变的计算

教学难点：掌握有关反应热计算的方法与技巧

教学过程：

重要知识点

知识点一：盖斯定律

1、内容：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。[条条大路通罗马]

2、对盖斯定律的理解：

① 反应热只与始态、终态有关，与反应过程无关。

② 若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时的反应热是相同的，即反

应热总值一定。

③ 热化学方程式之间可以进行数学运算。

3、意义：由于有些反应进行得很缓慢，或不容易直接发生，或产品不纯（有副反应发生），这就给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接地把他们的反应热计算出来。盖斯定律通常应用于比较和计算化学反应的反应热。

知识点二：反应热与键能的关系

（1）键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。如H-H键的键能为436.0kJ/mol。（键能：形成1mol化学键所释放的能量，也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量。）

（2）反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量（为“+”）和形成生成物中的化学键所放出的能量（为“-”）的代数和。及生反生成物的键能总和反应物的键能总和EE--。例如，已知H-H键、Cl-Cl键、H-Cl键的键能分别为436kJ/mol、243kJ/mol、431kJ/mol，那么，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为11111834312243436molkJmolkJmolkJmolkJ。

（3）不能由“生成物的键能总和-反应物的键能总和”来计算反应热。要记住：吸热为“+”、放热为“-”，化学反应的反应热等于反应过程中所有能量变化的代数和。

第三节 化学反应热的计算

教学目标：

知识与技能：

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。

过程与方法：

培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题解决问题的能力

教学重点：

盖斯定律的应用，化学反应热的有关计算

教学难点：

盖斯定律的应用

课时安排：1课时

教学方法：读、讲、议、练，启发式，多媒体辅助教学

教学过程：

【引入】在化学科学的研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，那么如何获得它们的反应热数据呢？这就是这节课要研究的内容。

【板书】第三节 化学反应热的计算

【知识回顾】已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol

1）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

【讲解】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。

【思考】298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H =

-92.38kJ/mol在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(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？

【学生讨论后回答，教师总结】该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ。

【思考】如何测出这个反应的反应热：

C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?

【学生回答】不能测量，因为C燃烧很难使其完全生成CO而没有CO2. 【过渡】既然不能测量，那应如何才能知道该反应的反应热呢？

【学生回答】通过盖斯定律进行计算。

【指导阅读】阅读教材相关内容，讨论并回答下列问题：

1 化学反应与能量

化学反应热的计算（2）

一、教材分析：

化学计算是运用数学工具从“量”的方面来研究物质及其变化的规律，化学知识是化学计算的基础。通过前面的学习，学生已经知道了化学反应中反应物和生成物之间的质量关系、物质的量的关系等，在这一节里，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。这一节的内容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，但属基础知识的综合，与课程标准的要求是一致的。【例1】是依据反应热的概念、钠的摩尔质量，利用热化学方程式即可求解。【例2】要求理解燃烧热的计量是以燃烧1 mol可燃物作为标准的，并将1 kg C2H5OH转换成物质的量，通过逆向思维来求解。【例3】是对盖斯定律的应用。

二、教学目标：

1．知识目标：①掌握反应热计算的几种常见方法。

②了解反应热计算的常见题型。

2．能力目标：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

3．情感态度和价值观目标：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，唤起学生对资源利用和环境保护的意识和责任感。

三、教学重点难点：反应热的计算，盖斯定律的应用

四、学情分析：

进行有关燃烧热计算时，要强调燃烧热规定以1 mol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ΔH相对应（物质的化学计量数常出现分数的形式）。同时还要注意物质的量、物质的质量、气体的体积等之间的换算关系，但关键还是应强调以1 mol物质完全燃烧作标准来进行计算。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运用知识的能力。可适当补充一些不同类型的习题作为课堂练习，发现问题并及时解决。不仅巩固、落实了知识和计算技能，还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时，其ΔH的数值都很大。