2022年《化学反应热的计算》(word教案)(人教版选修4)

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -第三节化学反应热的运算（盖斯定律及应用） 课标要求能用盖斯定律进行有关反应热的简洁运算； 课标解读 1.懂得盖斯定律的含义； 2把握盖斯定律在反应热运算中的应用； 教学位置前面同学已经定性地明白了化学反应与能量的关系， 通过试验感受到了反应热， 并且明白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熟悉物质发生化学反应相伴的热效应； 本节内容分为两部分：第一部分，介绍了盖斯定律；教科书以登山体会“山的高度与上山的途径无关”，浅显地对特定化学反应

2、的反应热进行形象的比如，帮忙同学懂得盖斯定律；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；最终通过实例使同学感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学讨论中的重要意义；其次部分， 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运算，通过三道不同类型的例题加以展现；帮忙同学进一步巩固概念、应用定律、 懂得热化学方程式的意义；这是本章的重点考查内容之一； 新课导入建议精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -瑞士化学家盖斯“

3、异曲同工”是指不同的曲调演得同样好，或者不同的做法收到同样好的成效；热化学奠基人盖斯总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的仍是 分步进行的，其总热量变化是相同的；该规律被命名为“盖斯定律”；课标解读重点难点1.从能量守恒角度懂得并把握盖斯定律；2.能正确运用盖斯定律解决详细问题；3.学会化学反应热的有关运算；1.盖斯定律的含义， 能够利用盖斯定律进行有关反应热的运算；重点 2.化学反应热的运算方法和技巧；难点 课标解读重点难点1.从能量守恒角度懂得并把握盖斯定律；2.能正确运用盖斯定律解决详细问题；3.学会化学反应热的有关运算；1.盖斯定律的含义， 能够利用盖斯定律

4、进行有关反应热的运算；重点 2.化学反应热的运算方法和技巧；难点 1.内容： 不管化学反应是一步或分几步完成，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；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -如物质 A 变成 C，有以下两种途径：就有 H1 H 2H3；2说明： 能量的释放或吸取是以发生变化的物质为基础的，二者密不行分，但以物质为主；3应用： 对于进行得很慢的反应，不简洁直接发生的反应，产品

5、不纯即有副反应发生的反应， 测定这些反应的反应热有困难，假如应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计 算出来；11已知 H2g 2O2g=H 2OgH 241.8 kJ/mol ，而 H 2Og H 2OlH 44.0kJ/mol ，请问如1 mol H 2 和12mol O 2 反应生成液态水，放出的热量是多少？【提示】Q 241.8 kJ/mol 44 kJ/mol × 1 mol 285.8 kJ；反应热的运算1.反应热运算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据；2运算反应热的常用解题方法有：列方程式、估算法、十字交叉法等；如已知： 1Cs O2g=CO 2gH 1

6、 393.5 kJ/mol12COg 2O2 g=CO2gH2 283.0 kJ/mol如 Cs 1O2g=COg 的反应热为H ，就 H H1 H 2 393.5 283.0kJ/mol 2 110.5_kJ/mol ，此题运用了盖斯定律；2已知碳的燃烧热为393.5 kJ/mol ，那么 24 g 碳完全燃烧，放出的热量是多少？【提示】24 g 碳为 2 mol ，放出的热量为2 mol× 393.5 kJ/mol 787.0 kJ；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结

7、 - - - - - - - - - - - -对盖斯定律的懂得【问题导思】物质从始态变为终态，遵循质量守恒，遵循能量守恒吗？【提示】遵循；应用盖斯定律求反应热时，如方程式的化学计量数变，就反应热要相应变吗？方程式相加减时，反应热如何运算？【提示】a 反应热的数值与化学计量数成正比； b方程式加减时，反应热也要相加减带符号 ；1 从途径角度化学反应热效应只与反应的始态和终态有关，与过程无关； 就像登山到山顶，不管选哪一条路走，从山脚到山顶，山的海拔总是不变；2 从反应热总值角度如一个反应可以分几步进行，就各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，即反应热总值肯定；如图表示始态到终

8、态的反应热；就 H H1 H 2 H3 H 4 H5；3 从能量守恒角度我们先从S 变化到 L ，这时体系放出热量 H 1<0 ，然后从L 变回到 S，这时体系吸取热量 H 2>0；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -整个过程中H1 H 2 0，能量既不会增加，也不会削减，只会从一种形式转化为另一种形式；4 运用盖斯定律解题的常用方法；通常有两种方法：其一，虚拟路径法：如Cs O2g=CO 2g ，可设置如下：H1H2 H

9、3其二，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；如：求 P4白磷 P红磷 的热化学方程式；已知： P4白磷， s 5O2g=P 4O10sH151P红磷， s 4O2 g=4P4O10sH 2即可用×4 得出白磷转化为红磷的热化学方程式；1 虚拟路径法求反应热中，分路径中的量要与总路径的量一样；2加合法中要依据给定的反应找出要求的反应的反应物与生成物，把不需要的物质去掉；把煤作为燃料可通过以下两种途径：途径Cs O2 g=CO2gH1<0途径先制水煤气：Cs H2Og=COg H2gH 2>0精选名师 优秀名师 - - - - - - - - -

10、-第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -再燃烧水煤气：2COg O2g=2CO 2gH3<02H 2g O2g=2H 2OgH4<0请回答以下问题：1判定两种途径放热：途径放出的热量 途径放出的热量填 “大于”、“等于”或“小于”；2 H1、H 2、H3、 H 4 的数学关系是 ；3 由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量 填“大于”“等于”或“小于” 生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要 能量才能转化为生成物，因此其反应条件为 ；【解析】1途径 中，依据盖斯定律

11、×1可得途径 的方程式，故两种途径2放出的热量相同；2 H1 H12 2H3H4；3 由于 H>0，故反应物的总能量小于生成物的总能量；【答案】1等于 2 H1 H 2 1 H3H 43 小于吸取高温2应用盖斯定律设计反应过程的要点1当热化学方程式乘以或除以某数时，H 也相应乘以或除以某数；2当热化学方程式进行加减运算时，H 也同样要进行加减运算，且要带 “ ” 、“ ”符号，即把H 看做一个整体进行运算；3通过盖斯定律运算比较反应热的大小时，同样要把H 看做一个整体；4 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，物质的状态由“固 液气” 变化时，会吸热；反之

12、会放热；5当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反；1试验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的H，但可测出下面几个反应的热效应：CH 4g 2O2g=CO 2g 2H 2OlH1 890.3 kJ/mol 精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -C石墨 O2g=CO 2g2H2 393.5 kJ/mol H2g 1O2g=H 2OlH3 285.8 kJ/mol 依据盖斯定律求反应C石墨 2H2g=CH 4g

13、的 H 4；解析】方法一： 由于反应式和之间有以下关系：×2； 所以 H4H2 2H 3H 1 393.5 2× 285.8 890.3 74.8kJ/mol方法二： 也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最终回到产物：可见， H4 H2 2H3 H 1 74.8 kJ/mol ；【答案】H 4 74.8 kJ/mol反应热的运算【问题导思】反应热运算的依据有哪些？【提示】可依据化学方程式、盖斯定律等；反应热有哪些运算方法？【提示】列方程法、估算法等；1 反应热运算的依据1 依据热化学方程式运算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比，即H 1 nH；2 依据反应物和生

14、成物的能量运算： H生成物的能量和反应物的能量和；3 依据反应物和生成物的键能运算：H反应物的键能和生成物的键能和4 依据盖斯定律运算：将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等变形后，由过程的热效应进行运算、比较；5 依据物质的燃烧热数值运算： Q放 n可燃物 × | H|；6 依据比热公式进行运算：Qcmt； 2 反应热运算的常用解题方法1 列方程法：先写出热化学方程式，再依据热化学方程式所表达的物质与反应热间的关系精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - -

15、 - - - - - - -直接求算反应热；2 估算法：依据热化学方程式所表示反应的热效应与混合物燃烧放出的热量，大致估算各成分的比例；此法主要应用于解答挑选题，依据题给信息找出大致范畴，便可以此作依据找出答案，此法解题快速、简便；已 知 ： CH 4g 2O 2g=CO 2g 2H2OlH 1 ； 2H 2g O2g=2H 2OgH2； 2H2 g O2g=2H 2OlH3；常温下取体积比4 1 的甲烷和氢气的混合气体11.2 L 标准状况 ，经完全燃烧后复原至室温，就放出的热量为A 0.4 mol × H1 0.05 mol × H3B 0.4 mol × H

16、10.05 mol × H 2C 0.4 mol × H10.1 mol × H 3D 0.4 mol × H1 0.1 mol × H 2【解析】先算出甲烷和氢气各自的体积，再依据热化学方程式分别求算它们各自完全燃烧 放出的热量， 就可求出总热量； 也可以求出甲烷和氢气按体积比4 1 燃烧的热化学方程式，列比例来求反应放出的总热量；n气体 11.2 L 0.5 mol ，22.4 Lm·ol141nCH 4 0.5 mol × 0.4 mol ， nH 2 0.5 mol × 0.1 mol ；燃烧后复原至室温，

17、H 2O 为液55H 3态，所以放出热量：Q 0.4 mol × H 1 0.1 mol× mol × H3；【答案】A2 0.4mol× H 1 0.05此题易错选B ；由于忽视了 “ 完全燃烧后复原至室温”时水为液态，也易错选C，没留意2 mol H 2 完全燃烧的反应热为H 3；2已知： 2Zns O2g=2ZnOsH 701.0 kJ/mol2Hgl O2g=2HgOsH 181.6 kJ/mol精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 -

18、 - - - - - - - - - - -就反应 Zns HgOs=ZnOs Hgl 的 H 的 A 519.4 kJ/molB 259.7 kJ/molC 259.7 kJ/molD 519.4 kJ/mol【解析】由盖斯定律， 第一个式子减去其次个式子后再除以2 可得：Zns HgOs=ZnOsHglH 701.0 kJ/mol 181.6 kJ/mol/2 259.7 kJ/mol ，故 C 项正确；【答案】C【老师备课资源】2O已知以下两个热化学方程式：H 2g 12g=H2OlH 285.8 kJ/molC3H 8g 5O2g=3CO 2g 4H 2OlH 2 220.0 kJ/m

19、ol试验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol ，完全燃烧时放热3 846.75 kJ ，就混合气体中氢气和丙烷的体积比是 ，两者放出的热量之比约为 ；A 13B 31C1 4D 5 13【解析】设 H 2 和 C3H8 的物质的量分别为x mol 、y mol ，由题意得： x y 5285.8x 2 220.0y 3846.75解方程组得x 3.75，y 1.25；H2 和 C3H 8 的体积之比 H2 和 C3H8 的物质的量之比3.75 mol 1.25 mol 3 1；H 2 和 C3H 8放出的热量之比3.75 mol × 285.8 kJ/mol 1.25 mol 

20、15; 2 220.0 kJ/mol 5 13；【答案】BD反应热的运算依据依据热化学方程式：反应热与各物质的物质的量成正比依据盖斯定律“虚拟路径”法加合法依据物质的燃烧热H：精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -Q放 n可燃物 × | H|依据生成物和反应物的键能之差H Q 吸 Q放1 1 mol 白磷转化为红磷时放出18.39 kJ 热量，已知：P4白磷， s 5O2g=2P2O5sH akJ/mol a>0；4P红磷

21、， s 5O2g=2P2O5sH b kJ/mol b>0 ，就 a 和 b 的关系是 A a>bB ab C a<bD 无法确定【解析】由题知： P4白磷， s=4P红磷， sH 18.39 kJ/mol ，就白磷具有的能量比红磷高，就在燃烧时白磷放出的能量比红磷多，故a>b；【答案】A 2以下关于盖斯定律描述不正确选项A 化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B盖斯定律遵守能量守恒定律 C利用盖斯定律可间接运算通过试验难测定的反应的反应热D利用盖斯定律可以运算有副反应发生的反应的反应热【解析】化学反应的反应热与反应的途径无关，只与反应体系的始态和终态有关；【答案】A3已知在298