新授课
第一章 化学反应的热效应
第4课时 反应热的计算
【学习目标】
1.理解盖斯定律的含义并掌握其简单应用。 2.能进行反应热的简单计算。
【学习活动】
学习任务
目标一：理解盖斯定律的含义并掌握其简单应用。 任务1：阅读教材p13内容，完成下列问题。 1.盖斯定律的含义？ 参考答案：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，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.为什么化学反应的反应热与化学反应的途径无关 参考答案：化学反应遵循质量守恒和能量守恒。在指定的状态下各种物质的焓都是确定且唯一的,因此,不论反应是一步完成的还是分步完成的,最初的反应物和最终的反应产物都是一样的,因此焓变与反应途径无关,即反应热与反应途径无关。 3.反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热，ΔH与ΔHx存在怎样的关系？ 参考答案：则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 任务2：有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应往往有副反应发生，这给直接测定反应热造成了困难。如： ①C(s)＋O2 (g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②CO(g)＋O2 (g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ③C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH ①②的焓变较容易测定,而③的焓变ΔH却不易测定。为什么③的ΔH不易测定 如何利用盖斯定律计算ΔH 试利用加合法计算ΔH。 参考答案：反应产物不易控制,总有一部分CO2生成。 根据虚拟途径法，反应C(s)+O2(g)===CO2(g)的途径可设计如下: ΔH1=ΔH+ΔH2 ΔH=ΔH1－ΔH2=－393.5 kJ·mol-1－(－283.0 kJ·mol-1)=－110.5 kJ·mol-1。 根据盖斯定律,①－②可得③,焓变也作相应计算:ΔH= ΔH1 －ΔH2=－393.5 kJ·mol-1－(－283.0 kJ·mol-1)=－110.5 kJ·mol-1。 【知识拓展】 运用盖斯定律解题的常用方法 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：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。
目标二：能进行反应热的简单计算。 任务1： 1.已知下列信息： ①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s) ΔH＝－411 kJ·mol－1 ②乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 ③已知下列反应的反应热 CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 （1）根据信息①，求生成2 mol NaCl的反应热。 参考答案：ΔH′＝2ΔH＝－411 kJ·mol－1×2＝－822 kJ·mol－1。 （2）根据信息②，求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ 参考答案：Q＝n×1 366.8 kJ·mol－1＝×1 366.8 kJ·mol－1≈29 713.0 kJ＝2.97×104 kJ。 （3）根据信息③，计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热。 参考答案：根据盖斯定律，将已知中的后两个方程式分别乘以2，然后相加，最后减去第一个方程式即得要求的方程式，ΔH也进行相应计算处理。即ΔH′＝(－393.5 kJ·mol－1)×2＋(－285.8 kJ·mol－1)×2－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 2.发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)为氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知： N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1 ① N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 ② H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269 kJ·mol－1 ③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1 ④ （1）你能否依据盖斯定律写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式？ 参考答案：结合盖斯定律：②×2－①可得反应2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，其反应热ΔH＝(－543 kJ·mol－1)×2－(＋67.7 kJ·mol－1)＝－1 153.7 kJ·mol－1，即2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 153.7 kJ·mol－1。 （2）有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式。 参考答案：结合盖斯定律知：②＋③×4－④×2得反应N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)，其反应热ΔH＝(－543 kJ·mol－1)＋(－269 kJ·mol－1)×4－(－242 kJ·mol－1)×2＝－1 135 kJ·mol－1，即N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g) ΔH＝－1 135 kJ·mol－1。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2新授课
第一章 化学反应的热效应
第4课时 反应热的计算
【学习目标】
1.理解盖斯定律的含义并掌握其简单应用。 2.能进行反应热的简单计算。
【学习活动】
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目标一：理解盖斯定律的含义并掌握其简单应用。 任务1：阅读教材p13内容，完成下列问题。 1.盖斯定律的含义？ 2.为什么化学反应的反应热与化学反应的途径无关 3.反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热，ΔH与ΔHx存在怎样的关系？ 任务2：有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应往往有副反应发生，这给直接测定反应热造成了困难。如： ①C(s)＋O2 (g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②CO(g)＋O2 (g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH ①②的焓变较容易测定,而③的焓变ΔH却不易测定。为什么③的ΔH不易测定 如何利用盖斯定律计算ΔH 试利用加合法计算ΔH。 【知识拓展】 运用盖斯定律解题的常用方法 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：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。
目标二：能进行反应热的简单计算。 任务1： 1.已知下列信息： ①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s) ΔH＝－411 kJ·mol－1 ②乙醇的燃烧热ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 ③已知下列反应的反应热 CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 （1）根据信息①，求生成2 mol NaCl的反应热。 （2）根据信息②，求1 kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？ （3）根据信息③，计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热。 2.发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)为氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。 已知： N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1 ① N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 ② H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269 kJ·mol－1 ③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1 ④ （1）你能否依据盖斯定律写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式？ （2）有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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