化学反应原理第一章第三节 化学反应热的计算[上学期]

化学反应热的计算
——利用盖斯定律进行化学反应热的计算
设计者：广东实验中学 程俊
教学内容：利用盖斯定律进行化学反应热的计算
教学目标：在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、掌握盖斯定律，并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算；进一步巩固对化学反应本质的理解。
教学过程：
一、铺垫：
[教师]下列数据表示燃烧热吗？why
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
[设计意图]与旧知识“燃烧热”相衔接，减少学生的陌生感，且为学生设计测定“C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1= ”做好知识与理解的铺垫。
[学生]不是，因为当水为液态是反应热才是燃烧热。
[教师]那么，H2的燃烧热△H究竟是多少？
已知： H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol
[学生]H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol
二、引入：
[教师]如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=
思考并回答：①能直接测出吗？如何测？
②若不能直接测出，怎么办？
[设计意图]使学生首先在无意识的情况下应用盖斯定律，以便对盖斯定律的理解。
[学生]讨论发现：不能直接测出
得出方案：
①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=
②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③ ，
则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
所以，ΔH1 =ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol
[教师]为什么可以这样计算？应用了什么原理？
三、盖斯定律
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。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。这就是盖斯定律。
[教师]盖斯何许人也？
[学生]讲述盖斯的生平事迹。
四、对盖斯定律的理解与分析
[教师]请观察思考：ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？
[学生]ΔH=ΔH1+ΔH2
[教师]根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。
五、应用盖斯定律计算反应热
[教师]石墨能直接变成金刚石吗？
例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)
说明： （1）可以在书中查找需要的数据
（2）并告诉大家你设计的理由。
[学生]查阅燃烧热数据，设计方案：
①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g) △H2=-395.0kJ/mol
所以， ①- ②得：
C(石墨，s)= C(金刚石，s) △H=+1.5kJ/mol
[教师]这个热化学方程式说明了什么？
[学生]石墨不会自动变成金刚石；石墨与金刚石的能量相差不远。
[教师]你知道火箭的燃料是什么吗？
例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：
N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=-534kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol
请写出发射火箭反应的热化学方程式。
[学生]先确定反应物与生成物，再对两个已知方程式的反应热进行处理，
△H=2△H2-△H1=-534kJ/mol
2 N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) △H=-534kJ/mol
[教师]你能设计出合理的路线吗？
例3： 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________。
[学生]根据盖斯定律和上述反应方程式得：
(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5)，即Q= +16.3kJ/mol
[学生]总结归纳盖斯定律
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。
最后，感谢参与和指导！！！