2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)熱的計算》教案1 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)熱的計算》教案1 新人教版選修4 教學(xué)目標(biāo): 1. 鞏固化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與反應(yīng)的焓變之間的關(guān)系 2.能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。 教學(xué)重點、難點：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。 教學(xué)方法：比喻、交流、練習(xí)。 課時劃分：兩課時 教學(xué)過程： 第一課時 [復(fù)習(xí)]上兩節(jié)課內(nèi)容。 [導(dǎo)課]在化學(xué)科研中，經(jīng)常要測量化學(xué)反應(yīng)所放出或吸收的熱量，但是某些物質(zhì)的反應(yīng)熱，由于種種原因不能直接測得，只能通過化學(xué)計算的方式間接獲得。在生產(chǎn)中，對燃料的燃燒、反應(yīng)條件的控制以及廢熱的利用，也需要反應(yīng)熱計算，為方便反應(yīng)熱計算，我們來學(xué)習(xí)蓋斯定律。 [板書] 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱計算 一、蓋斯定律 [講解]1840年，蓋斯（G．H．Hess，俄國化學(xué)家）從大量的實驗事實中總結(jié)出一條規(guī)律：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。也就是說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。如果一個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的，這就是蓋斯定律。 [投影] [講解]根據(jù)圖示從山山的高度與上山途徑無關(guān)及能量守衡定律來例證蓋斯定律。（學(xué)生自學(xué)相關(guān)內(nèi)容后講解） [板書]1、 蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。 [講述]蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但利用蓋斯定律不難間接計算求得。 [板書]2、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義 [問題]對于反應(yīng)：C（s）+ O2（g）=CO（g）因為C燃燒時不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個反應(yīng)的ΔH無法直接測得，請同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計一個方案反應(yīng)的ΔH。 [師生共同分析]我們可以測得C與O2反應(yīng)生成CO2以及CO與O2反應(yīng)生成CO2的反應(yīng)熱： C（s）＋O2（g） =CO2（g）；ΔH=－393．5 kJ／mol CO（g）+ O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0 kJ／mol 根據(jù)蓋斯定律.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）＝－110．5 kJ／mol 即：C（s）+ O2（g）=CO（g）的ΔH=－110．5 kJ／mol [練習(xí)]1、通過計算求的氫氣的燃燒熱： 可以通過兩種途徑來完成。如上圖表：已知： H2（g）+O2（g）=H2O（g）；△H1＝－241.8kJ/mol H2O(g)＝H2O(l)；△H2＝－44.0kJ/mol 根據(jù)蓋斯定律，則 △H＝△H1＋△H2＝－241.8kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol 2、實驗中不能直接測出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的ΔH，但可測出CH4燃燒反應(yīng)的ΔH1，根據(jù)蓋斯定律求ΔH4 CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)；ΔH1=-890.3kJmol-1 (1) C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH2=-3935kJmol-1 (2) H2（g）+O2（g）=H2O（l）；ΔH3=-285.8kJmol-1 (3) C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4 (4) 解析：利用蓋斯定律時，可以通過已知反應(yīng)經(jīng)過簡單的代數(shù)運算得到所求反應(yīng)，以此來算得所求反應(yīng)的熱效應(yīng)。也可以設(shè)計一個途徑，使反應(yīng)物經(jīng)過一些中間步驟最后回復(fù)到產(chǎn)物： 因為反應(yīng)式(1)，(2)，(3)和(4)之間有以下關(guān)系： (2)+(3)2-(1)=(4) 所以 ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5 kJmol-1+2(-285.8) kJmol-1-(-890.3) kJmol-1 =-74.8kJmol-1 [板書]可間接計算求得某些無法直接測得的反應(yīng)熱，如 C 與O2 生成 CO 的△H。 二、反應(yīng)熱計算 [例1]25℃、101Kpa，將1.0g鈉與足量氯氣反應(yīng),生成氯化鈉晶體,并放出18.87kJ熱量,求生成1moL氯化鈉的反應(yīng)熱? [例2]乙醇的燃燒熱: △H＝－1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg乙醇充分燃燒放出多少熱量? [例3]已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱: （1）CH3COOH（l）+2O2=2CO2（g）+2H2O（l）；；△H1＝－870.3kJ/mol （2）C（s）＋O2（g） =CO2（g）；ΔH2=－393．5 kJ／mol （3）H2（g）+O2（g）=H2O（l）；△H3＝－285.8kJ/mol 試計算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱： 2C（s）+2H2（g）＋O2（g） = CH3COOH（l）；ΔH=？ [小結(jié)]略 [課堂練習(xí)] 1 、已知下列熱化學(xué)方程式： ①；△H＝－285.8kJ/mol ②；△H＝－241.8kJ/mol ③；△H＝－110.5kJ/mol ④；△H＝－393.5kJ/mol 回答下列各問： (1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是________________。 (2) H2的燃燒熱為_________________________；C的燃燒熱為_____________________。 (3)燃燒10g H2生成液體水，放出的熱量為__________________． (4)CO的燃燒熱為______________________________________；其熱化學(xué)方程式為________________________________________________． 2、已知下列熱化學(xué)方程式： ①；△H＝－25kJ/mol ②；△H＝－47kJ/mol ③；△H＝+19kJ/mol 寫出FeO(s)與CO反應(yīng)生成Fe(s)和的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________． 3、物質(zhì)的生成熱可定義為由穩(wěn)定單質(zhì)生成1 mol物質(zhì)所放出的熱量，如二氧化碳?xì)怏w的生成熱就是的反應(yīng)熱．已知下列幾種物質(zhì)的生成熱： 葡萄糖(C6H12O6)：1259kJ/mol H2O (1)：285.8kJ/mol CO2：393.5kJ/mol 試計算1kg葡萄糖在人體內(nèi)完全氧化生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，最多可提供的能量． 4、 某次發(fā)射衛(wèi)星火箭用N2H4(肼)作燃料， NO2作助燃劑，反應(yīng)生成N2和液態(tài)H2O．資料顯示： ；△H＝+67.2kJ/mol ① ；△H＝－534kJ/mol ② 則火箭燃燒1molN2H4時所放出的熱量為______________． 參考答案： 1、(1)①②③④(2)－285.8kJ/mol；－393.5kJ/mol (3)1429kJ (4)－283kJ/mol；；△H＝－283kJ/mol 2、 ；△H＝－11kJ/mol 3、先求出1 mol 氧化時放出的熱量．即： ；△H＝？ 根據(jù)已知條件得知 4、 將方程②2－①，消去O2，再移項可得 △H＝－567.6kJ/mol [作業(yè)]p13 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 [板書計劃] 一、蓋斯定律 1、 蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。 2、蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義 可間接計算求得某些無法直接測得的反應(yīng)熱，如 C 與O2 生成 CO 的△H。 二、反應(yīng)熱計算 [例1] [例2] [例3]