鲁科版 高中化学 选修4 第2章 第1 节化学反应的方向(共18张ppt）
文档属性
| 名称 | 鲁科版 高中化学 选修4 第2章 第1 节化学反应的方向(共18张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 165.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-07-09 18:55:42 | ||
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文档简介
课件18张PPT。第一节化学反应中的热效应（第三课时）焓变的计算
——盖斯定律的应用
教学目标：知识与技能
1．理解盖斯定律的本质，了解其在科学研究中的意义
2．掌握有关盖斯定律的应用(本课时的重、难点)
过程与方法
通过运用盖斯定律求有关物质的焓变，进一步理解焓变的概念
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△H<0高低△H>0△H＝生成物总能量-反应物的总能量回顾高低化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）Q吸＝反应物的总键能Q放＝生成物的总键能键能与物质能量的关系：键能小，易打开，物质不稳定，总能量高。
键能大，难打开，物质稳定，总能量低。△H＝反应物的总键能-生成物总键能如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1①能直接测定吗？如何测？
②若不能直接测，怎么办？不能很好的控制反应进行的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题
情景1、盖斯定律的含义
△H＝△H1+△H2 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应焓变是相同的。 关键：化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 瑞士科学家，1802-1850或△H1=— △H 2请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山的高度(300m)与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关
坐缆车
或步行如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题
情景CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol CO(g)C(s)CO2(g)分析：C(s)+1/2O2(g) = CO(g) △H1＝？CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol—)△H1 + △H2 = △H3 ∴△H1 = △H3 － △H2
= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol2、盖斯定律的应用---求焓变方法（消元法）
写出目标方程式确定“多余物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“多余物质”，导出“四则运算式”ΔH3=ΔH1+ΔH2
ΔH1=ΔH3－ΔH2应用：有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的焓变，可通过盖斯定律获得它们的焓变数据。【例题1】已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= —1370 kJ/mol
试计算④2CO(g)＋ 4 H2(g) = H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是相同的。反应④是否由①②③三个反应通过加减乘除消去O2而成，也就是说，反应④看做分成①②③几步完成。①×2 + ②×4 - ③ = ④ ?? 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ?????＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol【解法二：唯一法】：对于比较复杂的几步反应，可以换个角度：
找唯一，调方向，改倍数，不多余，目标反应中的CO、H2、
C2H5OH都只在一个方程式中出现， ① ×2+ ② ×4 － ③
即：ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ?????＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol练习：1、已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol
②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)
△H = -635.1 kJ/mol
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)
△H = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=+178.2 kJ/mol④=②＋③－① 若多步化学反应相加减可得到新的化学反应，则新反应的焓变即为上述多步反应的焓变之代数和。总结规律：注意：
计量数的变化与焓变数值及正负号的变化要对应
总结思考：
在用方程式叠加计算焓变时要注意哪些问题？2、如下图所示，△H1=－393.5 kJ?mol-1，△H2=－395.4 kJ?mol-1，下列说法或表示式正确的是（ ）
A.石墨和金刚石的转化是物理变化
B. C（s、石墨）=C（s、金刚石） △H= +1.9 kJ?mol-1
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJB巩固提升1、已知25℃、101kPa条件下：
4Al (s) + 3O2 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -2834.9 kJ·mol-1
4Al (s) +2O3 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -3119.9 kJ·mol-1
由此得出的结论正确的是 （ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为放热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为吸热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3 为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3 为放热反应B2、由金红石?TiO2?制取单质Ti，涉及到的步骤为：：TiCl4
已知：① C?s?＋O2?g?＝CO2?g? ?H＝?393?5 kJ·mol?1
② 2CO?g?＋O2?g?＝2CO2?g? ?H＝?566 kJ·mol?1
③ TiO2?s?＋2Cl2?g?＝TiCl4?s?＋O2?g? ?H＝+141 kJ·mol?1
则TiO2?s?＋2Cl2?g?＋2C?s?＝TiCl4?s?＋2CO?g?的?H＝ TiO2Ti—80kJ.mol-11.盖斯定律
不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其焓变是相同的。化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：消元法（简单的反应）：消去多余物质
唯一法（复杂的反应）：寻找唯一物质小结
——盖斯定律的应用
教学目标：知识与技能
1．理解盖斯定律的本质，了解其在科学研究中的意义
2．掌握有关盖斯定律的应用(本课时的重、难点)
过程与方法
通过运用盖斯定律求有关物质的焓变，进一步理解焓变的概念
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△H<0高低△H>0△H＝生成物总能量-反应物的总能量回顾高低化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）Q吸＝反应物的总键能Q放＝生成物的总键能键能与物质能量的关系：键能小，易打开，物质不稳定，总能量高。
键能大，难打开，物质稳定，总能量低。△H＝反应物的总键能-生成物总键能如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1①能直接测定吗？如何测？
②若不能直接测，怎么办？不能很好的控制反应进行的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题
情景1、盖斯定律的含义
△H＝△H1+△H2 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应焓变是相同的。 关键：化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 瑞士科学家，1802-1850或△H1=— △H 2请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山的高度(300m)与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关
坐缆车
或步行如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变△H1不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得△H1问题
情景CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol CO(g)C(s)CO2(g)分析：C(s)+1/2O2(g) = CO(g) △H1＝？CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) △H2＝-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) △H3＝-393.5 kJ/mol—)△H1 + △H2 = △H3 ∴△H1 = △H3 － △H2
= -393.5 kJ/mol －(-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol2、盖斯定律的应用---求焓变方法（消元法）
写出目标方程式确定“多余物质”（要消去的物质）然后用消元法逐一消去“多余物质”，导出“四则运算式”ΔH3=ΔH1+ΔH2
ΔH1=ΔH3－ΔH2应用：有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的焓变，可通过盖斯定律获得它们的焓变数据。【例题1】已知
① CO(g) + 1/2 O2(g) =CO2(g) ΔH1= －283.0 kJ/mol
② H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) ΔH2= －285.8 kJ/mol
③C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) ΔH3= —1370 kJ/mol
试计算④2CO(g)＋ 4 H2(g) = H2O(l)＋ C2H5OH(l) 的ΔH【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是相同的。反应④是否由①②③三个反应通过加减乘除消去O2而成，也就是说，反应④看做分成①②③几步完成。①×2 + ②×4 - ③ = ④ ?? 所以，ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ?????＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol【解法二：唯一法】：对于比较复杂的几步反应，可以换个角度：
找唯一，调方向，改倍数，不多余，目标反应中的CO、H2、
C2H5OH都只在一个方程式中出现， ① ×2+ ② ×4 － ③
即：ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ?????＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol练习：1、已知下列各反应的焓变
①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)
△H = -1206.8 kJ/mol
②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)
△H = -635.1 kJ/mol
③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)
△H = -393.5 kJ/mol
试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=+178.2 kJ/mol④=②＋③－① 若多步化学反应相加减可得到新的化学反应，则新反应的焓变即为上述多步反应的焓变之代数和。总结规律：注意：
计量数的变化与焓变数值及正负号的变化要对应
总结思考：
在用方程式叠加计算焓变时要注意哪些问题？2、如下图所示，△H1=－393.5 kJ?mol-1，△H2=－395.4 kJ?mol-1，下列说法或表示式正确的是（ ）
A.石墨和金刚石的转化是物理变化
B. C（s、石墨）=C（s、金刚石） △H= +1.9 kJ?mol-1
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJB巩固提升1、已知25℃、101kPa条件下：
4Al (s) + 3O2 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -2834.9 kJ·mol-1
4Al (s) +2O3 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -3119.9 kJ·mol-1
由此得出的结论正确的是 （ ）
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为放热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为吸热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3 为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3 为放热反应B2、由金红石?TiO2?制取单质Ti，涉及到的步骤为：：TiCl4
已知：① C?s?＋O2?g?＝CO2?g? ?H＝?393?5 kJ·mol?1
② 2CO?g?＋O2?g?＝2CO2?g? ?H＝?566 kJ·mol?1
③ TiO2?s?＋2Cl2?g?＝TiCl4?s?＋O2?g? ?H＝+141 kJ·mol?1
则TiO2?s?＋2Cl2?g?＋2C?s?＝TiCl4?s?＋2CO?g?的?H＝ TiO2Ti—80kJ.mol-11.盖斯定律
不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其焓变是相同的。化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 2、盖斯定律的应用关键：目标方程式的“四则运算式”的导出。方法：消元法（简单的反应）：消去多余物质
唯一法（复杂的反应）：寻找唯一物质小结