第一章 化学反应与能量 第三节 化学反应热的计算教案.docx

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第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算教案

第一章化学反应与能量

第三节化学反应热的计算

（1）

一、教材分析：

前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解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认识物质发生化学反应伴随的热效应。

本节内容分为两部分：

第一部分，介绍了盖斯定律。

教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”，浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律。

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。

最后通过实例使学生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意义。

第二部分，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计算，通过三道不同类型的例题加以展示。

帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。

二、教学目标：

1．知识目标：

①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初步学会化学反应热的有关计算。

2．能力目标：

通过运用盖斯定律求有关的反应热，进一步理解反应热的概念

3．情感态度和价值观目标：

通过

实例感受盖斯定律，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用

三、教学重点难点：

盖斯定律

四、学情分析：

注意引导学生准确理解反应热、燃烧热、

盖斯定律等理论概念，熟悉热化学方程式的书写，重视概念和热化学方程式的应用。

五、教学方法：

读、讲、议、练，启发式，探究式相结合

六、教学过程

（一）预习检查，总结疑惑

（二）情景导入，展示目标

[引入]在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。

在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习盖斯定律。

[板书]第三节化学反应热计算

一、盖斯定律

[讲]1840年，盖斯（G．H．Hess，俄国化学家）从大量的实验事实中总结出一条规律：

化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。

也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

如果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，这就是盖斯定律。

[投影]

[讲]根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。

［活动］学生自学相关内容后讲解

[板书]1、盖斯定律：

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

[讲]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

有些反应的反应热虽然无法直接测得，但利用盖斯定律不难间接计算求得。

[板书]2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义

[科学探究]对于反应：

C（s）+

O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。

[师生共同分析]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：

C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／mol

CO（g）+

O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol

［投影］

［讲］根据盖斯定律.可以很容易求算出C（s）+

O2（g）=CO（g）的ΔH。

∵ΔH1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1－ΔH3=－393．5kJ/mol－（－283．0kJ/mol）＝－110．5kJ／mol即：

C（s）+

O2（g）=CO（g）的ΔH=－110．5kJ／mol

［投影］

［点击试题］例1、通过计算求的氢气的燃烧热：

可以通过两种途径来完成

如上图表：

已知：

H2（g）+

O2（g）=H2O（g）；△H1＝－241.8kJ/mol

H2O（g）＝H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol

根据盖斯定律，则

△H＝△H1＋△H2＝－241.8kJ/mol＋（－44.0kJ/mol）＝－285.8kJ/mol

［点击试题］例2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4

CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）；ΔH1=-890.3kJ·mol-1

（1）

C（石墨）+O2（g）＝CO2（g）；ΔH2=-393·5kJ·mol-1

（2）

H2（g）+

O2（g）=H2O（l）；ΔH3=-285.8kJ·mol-1（3）

C（石墨）+2H2（g）＝CH4（g）；ΔH4（4）

［投影］

［讲］利用盖斯定律时，可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应，以此来算得所求反应的热效应。

也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物：

因为反应式

（1），

（2），（3）和（4）之间有以下关系：

（2）+（3）×2-

（1）=（4）所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol-1+2（-285.8）kJ·mol-1-（-890.3）kJ·mol-1=-74.8kJ·mol-1

[小结]可间接计算求得某些无法直接测得的反应热，如C与O2生成CO的△H。

［点击试题］例3、物质的生成热可定义为由稳定单质生成1mol物质所放出的热量，如二氧化碳气体的生成热就是

的反应热．已知下列几种物质的生成热：

葡萄糖（C6H12O6）：

1259kJ/molH2O

（1）：

285.8kJ/molCO2：

393.5kJ/mol试计算1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成二氧化碳气体和液态水，最多可提供的能量．

先求出1mol

氧化时放出的热量．即：

；△H＝？

根据已知条件得知

［随堂练习］

已知下列热化学方程式：

①

；△H＝－25kJ/mol

②

；△H＝－47kJ/mol

③

；△H＝+19kJ/mol

写出FeO（s）与CO反应生成Fe（s）和

的热化学方程式：

____________________________．

七、知识结构与板书设计

第三节化学反应热计算

一、盖斯定律

1、盖斯定律：

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。

2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义

八、作业布置

完成参考书习题

九、教学反思

本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。

课堂上师生主要解决重点难点疑点考点探究点以及学生学习过程中易忘易混点等，最好进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

本节课时间45分钟，其中情景导入展示目标检查预习5分钟，合作探究精讲点拨10分钟左右，反思总结当堂检测10分钟左右，其余环节20分钟，能够完成教学内容。

第三节化学反应热的计算

（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1mol可燃物作为标准的，并将1kgC2H5OH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1mol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1mol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。

五、教学方法：

读、讲、议、练，启发式，探究式相结合

六、教学过程

（一）预习检查，总结疑惑

（二）情景导入，展示目标

（三）

合作探究，精讲点拨

探究二：

反应热的计算

例1、利用热化学方程式求解

归纳总结：

各物质的n之比等于△H之比

例2、利用燃烧热求解

归纳总结：

Q=燃烧热×n

例3、运用盖斯定律求解

（四）反思总结，当堂检测：

1、（题型一：

已知一定量的物质参加反应放出的热量，计算反应热，写出其热化学反应方程式。

）将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。

又已知：

H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，则1

1.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。

解析：

0.3mol

乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：

因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：

。

由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：

，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：

，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：

。

2．已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是

A.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－2bkJ/mol

B.C2H2（g）＋5/2O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）；ΔH＝2bkJ/mol

C.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝－4bkJ/mol

D.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH＝bkJ

/mol

解析：

以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，△H应为负值；生成1mol二氧化碳气体，放出热量bkJ，则又生成4mol二氧化碳气体，放出热量4bkJ。

答案：

A。

3、（

题型二：

利用盖斯定律求反应热）

科学家盖斯曾提出：

“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。

”利用盖斯

定律可测某些特别反应的热效应。

（1）

（s，白磷）+

，   

（2）

，   

则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。

相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）。

解析：

；

可设计如下反应过程：

；据盖斯定律有

=（-2983.2+4×738.5）kJ/mol=-29.2kJ/mol，即

；

。

白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低（能量越低越稳定）。

4．由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：

：

TiO2

TiCl4

Ti

已知：

①Cs＋O2g＝CO2g；H＝3935kJ·mol1

②2COg＋O2g＝2CO2g；H＝566kJ·mol1

③TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2g；H＝+141kJ·mol1

则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝。

答案：

80kJ·mol1

5、（题型三：

根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小）

已知下列两个热化学方程式：

H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）H＝285.8kJ·mol1

C3H8（g）+5O2（g）==3CO2（g）+4H2O（l）H＝2220.0kJ·mol1

实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则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、1：

3B、3：

1C、1：

4D、5：

13

解法一：

十字交叉法

解法二：

估算排除法

答案：

BD

6．已知：

；

；

欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为

A.2:

3.25B.12:

3.25C.1:

1D.393.5:

241.8

7、（题型四：

反应热大小比较）

在同温同压下，下列各组热化学方程式中，

的是

A.

B.

C.

D.

解析：

反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关，与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有关，还与反应时的外界条件有关。

A选项：

生成物的状态不同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多即

；B选项：

反应物的状态不同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即

；C选项：

生成物的种类不同，由于CO与O2反应生成CO2要放出热量，故

；D选项：

反应物的物质的量不同，前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的2倍，故

，即

。

答案选A、C。

　8．CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。

　　化学键C－HC＝CC－CH－H

　　键能（kJ/mol）414.4615.3347.4435.3试计算该反应的反应热

解析：

（题型五

：

利用键能计算反应热）

方法：

ΔH=∑E（反应物）－∑E（生成物），即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。

常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。

键能常用E表示，单位是kJ/mol。

ΔH=[6E（C－H）＋E（C－C）]－[E（C＝C）＋4E（C－H）＋E（H－H）]=（6×414.4＋347.4）kJ/mol－（615.3＋4×414.4＋435.3）kJ/mol=＋125.6kJ/mol　　这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6kJ/mol。

七、布置作业

八、板书设计

第三节化学反应热的计算

（2）

二、反应热的计算

例1、利用热化学方程式求解：

各物质的n之比等于△H之比

例2、利用燃烧热求解：

Q=燃烧热×n

例3、运用盖斯定律求解

九、教学反思

本课的设计采用了课前下发预习学案，学

生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。

课堂上师生主要解决重点难点疑点考点探究点以及

学生学习过程中易忘易混点等，最好进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

本节课时间

45分钟，其中情景导入展示目标检查预习5分钟，合作探究精讲点拨10分钟左右，反思总结当堂检测10分钟左右，其余环节20分钟，能够完成教学内容。