人教版选修4第三节《化学反应热的计算》教案重点资料doc.docx

人教版选修4第三节《化学反应热的计算》教案重点资料doc.docx

《人教版选修4第三节《化学反应热的计算》教案重点资料doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版选修4第三节《化学反应热的计算》教案重点资料doc.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

人教版选修4第三节《化学反应热的计算》教案重点资料doc

第三节化学反应热的计算

教学目标：

（一）知识与技能目标

1．了解反应途径与反应体系

2.理解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

3．能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算；

（二）过程与方法目标

1．从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律，培养分析问题的能力；

2．通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养计算能力。

（三）情感态度与价值观目标

1．通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。

同时养成深入细致的思考习惯。

2．通过加强练习，及时巩固所学知识，养成良好学习习惯；形成良好的书写习惯。

教学重点：

1、盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算；

2、根据热化学方程式进行反应热的计算（不同质量反应物与能量变化、生成物的量与能量变化的关系等）

教学难点：

盖斯定律的应用

教学过程：

[复习引入]下列数据表示燃烧热吗？

为什么？

H2（g）+1/2O2（g）==H2O（g）△H1=-241.8kJ/mol

[生]不是，因为当水为液态时反应热才是燃烧热。

[追问]那么，H2的燃烧热△H应该是多少？

（已知：

H2O（g）==H2O（l）△H2=-44kJ/mol）

[生]H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）△H=△H1+△H2=-285.8kJ/mol

[问]请谈一谈将上述两个变化的反应热相加作为H2燃烧热的理由。

[师]

[讲]不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

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。

这就是盖斯定律。

[板书]第三节化学反应热的计算

一、盖斯定律

1、内容：

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。

[师]盖斯（出生于瑞士）是俄国化学家，早年从事分析化学研究，1830年专门从事化学热效应测定方法的改进，曾改进拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较准确地测定了化学反应中的能量。

1836年经过多次试验，他总结出一条规律：

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，1840年以热的加和性守恒定律形式发表。

这就是举世闻名的盖斯定律。

盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。

所以我们常称盖斯是热化学的奠基人。

[问]请同学们参看课本P11图1—9：

由起点A到终点B有多少条途径？

从不同途径由A点到B点的位移有什么关系？

[讲]A点到B点的位移，即山的高度与起点A和终点B的海拔有关，而与由A点到B点的途径无关。

在这里A点相当于反应体系的始态，B点相当于反应体系的终态，山的高度相当于化学反应的反应热。

[问]同学们，你们认为盖斯定律是哪些自然规律的必然结果？

请阅读课本P11—12相关内容，讨论与交流后来回答。

[讲]能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，没有物质的变化，就不能引发能量的变化。

盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现，反应是一步完成还是多步完成，最初的反应物和最终的生成物都是一样的，只要物质没有区别，能量也不会有区别。

[问]如何测出这个反应的反应热：

C（s）+1/2O2（g）==CO（g）△H1=？

能直接测出吗？

为什么？

[讲]上述反应在O2供应充分时，C全部燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。

因此该反应的反应热无法直接通过实验测得。

[学生活动]那么C（s）+1/2O2（g）==CO（g）的反应热如何获得呢？

请同学们把课本翻到P7在表1—1中查找需要的数据，根据盖斯定律，设计出计算该反应热的方案。

[生]①C（s）+O2（g）==CO2（g）ΔH1=-393.5kJ/mol

②CO（g）+1/2O2（g）==CO2（g）ΔH2=-283.0kJ/mol

ΔH1=ΔH2+ΔH3所以，ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol

[师]有的化学反应的反应热能够直接测定，有的化学反应由于反应很慢或者产物不纯等原因无法直接测定其反应热，上述练习就是其中的一个实例。

但盖斯定律的应用很好地解决了这一难题，所以盖斯定律在科学研究中具有重要意义。

[板书]2、盖斯定律的应用

[讲]通过上述两例盖斯定律的应用，我们可知：

利用盖斯定律解决问题时，可以将已知的化学方程式像代数式一样进行移项、变向和加、减、乘、除等多种数学运算导出待求方程式，而其反应热也是由相应的已知反应热经过相同的运算得出。

[思考]石墨和金刚石，哪一个才是更稳定的碳单质？

请在课本P7表1—1中查找你需要的数据并运用盖斯定律进行分析，从而证明你的结论。

[板书]例1：

①C（石墨，s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝－393.51kJ·mol－1

②C（金刚石，s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝－395.41kJ·mol－1

①－②可得，C（石墨，s）====C（金刚石，s）ΔH=＋1.9kJ·mol－1

因为ΔH﹥0，所以由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量的石墨比金刚石能量低，故石墨比金刚石稳定。

[师]下面，请同学们做课本P13例3

[板书]例2：

2×②＋2×③－①得，2C（s）+2H2（g）+O2（g）===CH3COOH（l）

ΔH=2×ΔH2＋2×ΔH3－ΔH1=－488.3kJ·mol－1

[师]通过体验，请同学们总结利用盖斯定律解决问题的一般步骤。

[板书]盖斯定律解决问题的一般步骤：

①确定待求的反应方程式；

②根据待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置，确定对相应已知方程式进行相加还是相减的运算。

③根据待求方程式中各物质计量数，需要对已知方程式的计量系数进行相应调整。

④将调整后的已知方程式进行“＋”或“－”运算导出待求的反应方程式，并检验上述分析正确与否。

[问]在上述过程中，要注意哪些问题呢？

[生]①不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。

②求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。

③热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数。

④某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。

[小结]我们这节课讲了盖斯定律的内容和盖斯定律的应用，其中盖斯定律的应用是本节课的重点，课下请同学们完成本节课后的习题。

第二课时

教学目标：

（一）知识与技能目标

1、理解反应热

2、了解反应热的计算

（二）过程与方法目标

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

（三）情感态度与价值观目标

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

教学重点：

反应热的计算

教学难点：

盖斯定律的应用

教学过程：

[复习引入]1、正确书写热化学方程式的注意事项。

2、燃烧热定义。

3、盖斯定律

[师]根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。

[板书]二、反应热的计算

[师]下面请同学们阅读课本P12-13相关例题，然后简单总结一下关于反应热计算的常见题型。

[板书]1、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。

2、根据燃烧热计算可燃物燃烧产生的热量。

3、利用盖斯定律求反应热。

[师]计算反应热的方法很多，如还可以根据反应热的概念直接求算，可根据题目具体情况和要求采取适当的方法。

此外，在实际计算中还可以灵活采用平均值法、极限分析法、十字交叉法和估算法等。

[投影]例1：

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_______

A、3：

1B、1：

4C、1：

3D、1：

1

[师]本题考查了热化学方程式的应用——通过燃烧热推算气体的物质的量，涉及燃烧热和混合物计算问题，常规解法可根据题意列方程组求解；另一种常规思维方法是平均值法——十字交叉法；也可考虑一些巧妙思维方法解答。

[板书]解法1：

列方程组（略）

解法2：

将5mol混合气体看作某纯净物，该气体的平均燃烧热为3847kJ/5mol=769.4kJ·mol1，用十字交叉法：

H2285.81450.6

769.4

C3H82220.0483.6

可得：

V（H2）：

V（C3H8）=n（H2）：

n（C3H8）=1450.6：

483.6

即V（H2）：

V（C3H8）=3：

1

[师]作为选择题，本题还可以采用一些巧妙思维方法求解，快速得出答案。

[讲]5mol混合气体完全燃烧共放出3847kJ的热量，C3H8的燃烧热为2220.0kJ·mol1，显然C3H8的物质的量一定小于2mol，即H2的物质的量一定大于C3H8的物质的量，只有A符合。

[投影]例2：

下列各组热化学方程式中的H，前者大于后者的是

①C（s）+O2（g）==CO2（g）H1

C（s）+1/2O2（g）==CO（g）H2

②S（s）+O2（g）==SO2（g）H3

S（g）+O2（g）==SO2（g）H4

③2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）H5

2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）H6

④H2（g）+Cl2（g）==2HCl（g）H7

H2（g）+Br2（g）==2BrCl（g）H8

⑤CaCO3（s）==CaO（s）+CO2（g）H9

CaO（s）+H2O（l）==Ca（OH）2（s）H10

⑥4Al（s）+3O2（g）==2Al2O3（s）H11

4Fe（s）+3O2（g）==2Fe2O3（s）H12

A、①④⑥B、②③④⑥C、②③⑤D、②③

[师]在比较两个热化学方程式中H的大小时，比的是其代数值，要带正、负号进行比较；在比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比的是绝对值，应去掉正、负号进行比较。

[讲]在比较H的大小时，可依照规律、经验和常识进行直接判断。

（1）等量的某物质完全燃烧放出的热量肯定比其不完全燃烧放出的热量多。

（2）同种物质具有的能量气态时高于液态，液态时高于固态。

作反应物时，物质本身具有能量越多，放出热量越多；作生成物时，物质本身具有能量越多，放出热量越少。

（3）等物质的量的不同金属或非金属与同一种物质反应，金属、非金属越活泼反应越容易发生，放出的热量就越多，H就越小。

（4）吸热反应的H（H﹥0）肯定比放热反应（H﹤0）的大。

[小结]本节课我们学习了反应热的有关计算类型以及解题技巧。