資源簡介

新授課
第一章 化學反應的熱效應
第4課時 反應熱的計算
【學習目標】
1.理解蓋斯定律的含義并掌握其簡單應用。 2.能進行反應熱的簡單計算。
【學習活動】
學習任務
目標一：理解蓋斯定律的含義并掌握其簡單應用。 任務1：閱讀教材p13內容，完成下列問題。 1.蓋斯定律的含義？ 參考答案：一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。或者說，化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。 2.為什么化學反應的反應熱與化學反應的途徑無關 參考答案：化學反應遵循質量守恒和能量守恒。在指定的狀態下各種物質的焓都是確定且唯一的,因此,不論反應是一步完成的還是分步完成的,最初的反應物和最終的反應產物都是一樣的,因此焓變與反應途徑無關,即反應熱與反應途徑無關。 3.反應熱總值一定，如圖表示始態到終態的反應熱，ΔH與ΔHx存在怎樣的關系？ 參考答案：則ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 任務2：有些反應進行得很慢，有些反應不容易直接發生，有些反應往往有副反應發生，這給直接測定反應熱造成了困難。如： ①C(s)＋O2 (g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②CO(g)＋O2 (g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ③C(s)+O2(g)===CO(g)　 ΔH ①②的焓變較容易測定,而③的焓變ΔH卻不易測定。為什么③的ΔH不易測定 如何利用蓋斯定律計算ΔH 試利用加合法計算ΔH。 參考答案：反應產物不易控制,總有一部分CO2生成。 根據虛擬途徑法，反應C(s)+O2(g)===CO2(g)的途徑可設計如下: ΔH1=ΔH+ΔH2 ΔH=ΔH1－ΔH2=－393.5 kJ·mol-1－(－283.0 kJ·mol-1)=－110.5 kJ·mol-1。 根據蓋斯定律,①－②可得③,焓變也作相應計算:ΔH= ΔH1 －ΔH2=－393.5 kJ·mol-1－(－283.0 kJ·mol-1)=－110.5 kJ·mol-1。 【知識拓展】 運用蓋斯定律解題的常用方法 1．虛擬路徑法：若反應物A變為生成物D，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，如圖所示： 則有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 2．加合法：即運用所給化學方程式就可通過加減的方法得到新化學方程式。
目標二：能進行反應熱的簡單計算。 任務1： 1.已知下列信息： ①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　 ΔH＝－411 kJ·mol－1 ②乙醇的燃燒熱ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 ③已知下列反應的反應熱 CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 （1）根據信息①，求生成2 mol NaCl的反應熱。 參考答案：ΔH′＝2ΔH＝－411 kJ·mol－1×2＝－822 kJ·mol－1。 （2）根據信息②，求1 kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？ 參考答案：Q＝n×1 366.8 kJ·mol－1＝×1 366.8 kJ·mol－1≈29 713.0 kJ＝2.97×104 kJ。 （3）根據信息③，計算反應2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱。 參考答案：根據蓋斯定律，將已知中的后兩個方程式分別乘以2，然后相加，最后減去第一個方程式即得要求的方程式，ΔH也進行相應計算處理。即ΔH′＝(－393.5 kJ·mol－1)×2＋(－285.8 kJ·mol－1)×2－(－870.3 kJ·mol－1)＝－488.3 kJ·mol－1。 2.發射衛星時可用肼(N2H4)為燃料和二氧化氮(NO2)為氧化劑，兩者反應生成氮氣和氣態水。 已知： N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1　① N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1　② H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269 kJ·mol－1　③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1　④ （1）你能否依據蓋斯定律寫出肼和二氧化氮反應的熱化學方程式？ 參考答案：結合蓋斯定律：②×2－①可得反應2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)，其反應熱ΔH＝(－543 kJ·mol－1)×2－(＋67.7 kJ·mol－1)＝－1 153.7 kJ·mol－1，即2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 153.7 kJ·mol－1。 （2）有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應釋放的能量更大，試寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式。 參考答案：結合蓋斯定律知：②＋③×4－④×2得反應N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)，其反應熱ΔH＝(－543 kJ·mol－1)＋(－269 kJ·mol－1)×4－(－242 kJ·mol－1)×2＝－1 135 kJ·mol－1，即N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)　ΔH＝－1 135 kJ·mol－1。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2新授課
第一章 化學反應的熱效應
第4課時 反應熱的計算
【學習目標】
1.理解蓋斯定律的含義并掌握其簡單應用。 2.能進行反應熱的簡單計算。
【學習活動】
學習任務
目標一：理解蓋斯定律的含義并掌握其簡單應用。 任務1：閱讀教材p13內容，完成下列問題。 1.蓋斯定律的含義？ 2.為什么化學反應的反應熱與化學反應的途徑無關 3.反應熱總值一定，如圖表示始態到終態的反應熱，ΔH與ΔHx存在怎樣的關系？ 任務2：有些反應進行得很慢，有些反應不容易直接發生，有些反應往往有副反應發生，這給直接測定反應熱造成了困難。如： ①C(s)＋O2 (g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ②CO(g)＋O2 (g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 ③C(s)+O2(g)CO(g)　 ΔH ①②的焓變較容易測定,而③的焓變ΔH卻不易測定。為什么③的ΔH不易測定 如何利用蓋斯定律計算ΔH 試利用加合法計算ΔH。 【知識拓展】 運用蓋斯定律解題的常用方法 1．虛擬路徑法：若反應物A變為生成物D，可以有兩個途徑：①由A直接變成D，反應熱為ΔH；②由A經過B變成C，再由C變成D，每步的反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，如圖所示： 則有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 2．加合法：即運用所給化學方程式就可通過加減的方法得到新化學方程式。
目標二：能進行反應熱的簡單計算。 任務1： 1.已知下列信息： ①Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　 ΔH＝－411 kJ·mol－1 ②乙醇的燃燒熱ΔH＝－1 366.8 kJ·mol－1 ③已知下列反應的反應熱 CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1 （1）根據信息①，求生成2 mol NaCl的反應熱。 （2）根據信息②，求1 kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？ （3）根據信息③，計算反應2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱。 2.發射衛星時可用肼(N2H4)為燃料和二氧化氮(NO2)為氧化劑，兩者反應生成氮氣和氣態水。 已知： N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1　① N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1　② H2(g)＋F2(g)===HF(g) ΔH＝－269 kJ·mol－1　③ H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1　④ （1）你能否依據蓋斯定律寫出肼和二氧化氮反應的熱化學方程式？ （2）有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應釋放的能量更大，試寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
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