第三节化学反应热的计算
●课标要求
能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 ●课标解读
1.理解盖斯定律的含义。
2.掌握盖斯定律在反应热计算中的应用。 ●教学地位
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。这是本章的重点考查内容之一。
●新课导入建议
瑞士化学家盖斯
“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效果。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还是分步进行的,其总热量变化是相同的。该规律被命名为“盖斯定律”。 ●教学流程设计
课前预习安排:(1)看教材P11~12填写【课前自主导学】中的“知识1,盖斯定律”,并完成【思考交流1】。
(2)看教材P13页填写【课前自主导学】中的“知识2,反应热的计算”,并完成【思考交流2】。?步骤1:导入新课、本课时的教材地位分析。?步骤2:建议对【思考交流】1、2多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。 ?
步骤6:师生互动完成“探究2、反应热的计算”,可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行,建议教师除【例2】外,再变换一下命题角度,选用【教师备课资源】中的例题以拓展学生的思路。?步骤5:在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、3三题,验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤4:教师通过【例1】和教材P11~12页的讲解研析,对【探究1】进行总结。?步骤3:师生互动完成“探究1、对盖斯定律的理解”可利用【问题导思】设置的问题,由浅入深地进行。 ?
步骤7:教师通过【例2】和教材P13页讲解研析,对“探究2”进行总结。?步骤8:在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】中的4题,验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤9:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】已明确掌握已学的内容,安排学生课下完成【课后知能检测】。 课 标 解 读 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。 重 点 难 点 1.盖斯定律的含义,能够利用盖斯定律进行有关反应热的计算。(重点) 2.化学反应热的计算方法和技巧。(难点)
盖斯定律 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。 如物质A变成C,有下列两种途径:
则有ΔH1=ΔH2+ΔH3。
2.解释:能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。 3.应用:对于进行得很慢的反应,不容易直接发生的反应,产品不纯(即有副反应发生)的反应,测定这些反应的反应热有困难,如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。
1
1.已知H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,而H2O(g)―→H2O(l) ΔH=-44.0
21
kJ/mol,请问若1 mol H2和 mol O2反应生成液态水,放出的热量是多少?
2【提示】 Q=(241.8 kJ/mol+44 kJ/mol)×1 mol=285.8 kJ。
反应热的计算 1.反应热计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.计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:(1)C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol 1
(2)CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ/mol
2
1
若C(s)+O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH,则ΔH=ΔH1-ΔH2=[-393.5-(-283.0)]kJ/mol
2=-110.5_kJ/mol,本题运用了盖斯定律。
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。
对盖斯定律的理解 【问题导思】
①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。
②应用盖斯定律求反应热时,若方程式的化学计量数变,则反应热要相应变吗?方程式相加减时,反应热如何计算?
【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
若一个反应可以分几步进行,则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,即反应热总值一定。如图表示始态到终态的反应热。
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