高中化学《化学反应热的计算》教案5-新人教版选修4

第三节化学反应热的计算

教学目标：

知识与技能：

1、从能量守恒角度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、学会化学反应热的有关计算。

过程与方法：

培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题解决问题的能力

教学重点：

盖斯定律的应用，化学反应热的有关计算

教学难点：

盖斯定律的应用

课时安排：1课时

教学方法：读、讲、议、练，启发式，多媒体辅助教学

教学过程：

【引入】在化学科学的研究中，常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热，但有些反应的反应热很难直接测得，那么如何获得它们的反应热数据呢？这就是这节课要研究的内容。【板书】第三节化学反应热的计算

【知识回顾】已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol

1）写出石墨的完全燃烧的热化学方程式

2）二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式

【讲解】正逆反应的反应热效应数值相等，符号相反。“+”不能省去。

【思考】298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？

【学生讨论后回答，教师总结】该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.38kJ。

【思考】如何测出这个反应的反应热：

C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?

【学生回答】不能测量，因为C燃烧很难使其完全生成CO而没有CO2.

【过渡】既然不能测量，那应如何才能知道该反应的反应热呢？

【学生回答】通过盖斯定律进行计算。

【指导阅读】阅读教材相关内容，讨论并回答下列问题：

（1）什么是盖斯定律？

（2）盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？

（3）认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理，深刻理解盖斯定律。

【学生讨论后回答，教师板书】

一、盖斯定律

1、盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热相同。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。

2、通过盖斯定律可以计算出一些不能直接测量的反应的反应热。

【讲解】因为有些化学反应进行的很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副产物产生），这给测定反应热造成了困难。此时用盖斯定律就可以间接地把他们的反应热计算出来。

【思考】应如何用盖斯定律进行反应热的计算呢？

【讲解】2.盖斯定律直观化

△H＝△H1+△H2

【引导】由以上计算过程总结利用盖斯定律进行计算的步骤。

【学生总结回答，教师板书】

3、盖斯定律的应用

（1）写出目标方程式确定“过渡物质” (要消去的物质)

（2）然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。

【例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) + 3H2O(l);

ΔH3=-1370 kJ/mol

试计算:

④2CO(g)＋ 4 H2(g) = H2O(l)＋ C2H5OH (l) 的ΔH

【解】：①×2 + ②×4 - ③ = ④ΔH＝ΔH1×2 ＋ΔH2×4 －ΔH3 ＝－283.2×2 －285.8×4 ＋1370 ＝－339.2 kJ/mol

【练习】已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：

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

据此判断，下列说法正确的是（）

A. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

B. 由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高;

C. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低

D. 由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

【过渡】以上我们研究了利用盖斯定律进行的反应热的计算，而对于反应热的计算的方法很多，，下面我们来研究一下有关反应热计算的综合计算。

【板书】二、反应热的计算

利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算:

常见题型：

题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写

题型二：燃烧热、中和热的判断、求算及测量

具体内容：

1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。

2、有关反应热的计算:

（1）盖斯定律及其应用

（2）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。

(3)利用键能计算反应热

【阅读】让学生自己阅读教材例1和例2从中反思有关反应热计算的方法、思路和具体步骤。【练习】1、已知：C(s)+O2(g) = CO2(g) △H＝-393.5 kJ/molH2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H＝－241.8kJ/mol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. 2:3.25 B. 12:3.25

C. 1:1

D. 393.5:241.8

2、1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

(1)下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是

A. Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s) △H

B. Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s) △H1

C.Na(s)=Na(g) △H2

D. Na(g)-e-=Na+(g) △H3

E.1/2 Cl2(g)= Cl(g) △H4

F. Cl(g)+ e-= Cl-(g) △H5

(2)写出△H与△H1、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式

【课下作业】课后习题第3、4题。