第二節(jié)反應(yīng)熱的計算第一章化學反應(yīng)與能量人教版（2019）高中化學選擇性必修1學習目標

1、從能量守恒角度理解蓋斯定律的內(nèi)容，了解其在科學研究中的意義。2、能正確運用蓋斯定律解決具體問題，說明蓋斯定律在科學研究中的重要作用。3、能進行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。新課導入

在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要了解反應(yīng)熱。許多反應(yīng)熱可以通過實驗直接測定。C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝?393.5kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)

ΔH2＝

?283.0kJ/molC(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)

ΔH3＝？難以控制反應(yīng)的程度不能直接測定反應(yīng)熱思考：那如何獲得其反應(yīng)熱呢？反應(yīng)熱的測定裝置教學過程一、蓋斯定律1、定義：一個化學反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應(yīng)熱是相同的。2、特點：化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。（ΔH為狀態(tài)函數(shù)）教學過程3、認識理解蓋斯定律(1)從反應(yīng)途徑角度理解蓋斯定律某人從山下的A點到達山頂B點，他從A點出發(fā)，無論是翻山越嶺，還是做纜車直奔山頂，當最終到達B點時，位移是相同的。即人的登山高度與上山的途徑無關(guān)，只與起點和終點的相對高度有關(guān)。即：?H=?H1+?H2=?H3+?H4+?H5教學過程(2)從能量守恒定律的角度理解蓋斯定律先從始態(tài)

S變化到終態(tài)

L

體系放出熱量(?H1<0)

同一個熱化學反應(yīng)方程式，正向反應(yīng)?H1與逆向反應(yīng)?H2大小相等，符號相反，即：?H1=–?H2，ΔH1＋ΔH2＝0教學過程4、蓋斯定律的意義蓋斯定律的提出要早于能量守恒定律的確認，是熱化學領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的第一個定律，也是自然科學上首先得出的能量守恒和轉(zhuǎn)化的規(guī)律性結(jié)論。蓋斯定律是化學熱力學發(fā)展的基礎(chǔ)。利用蓋斯定律間接求算反應(yīng)熱速率很慢的反應(yīng)不容易直接發(fā)生的反應(yīng)伴隨副反應(yīng)的反應(yīng)教學過程5、蓋斯定律的應(yīng)用（1）“虛擬”路徑法

若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳，可以有兩個途徑:①由A直接變成D，反應(yīng)熱為△H;②由A經(jīng)過B變成C，再由C變成D，每步的反應(yīng)熱分別為△H1、△H2、△H3則△H=△H1+△H2+△H3

教學過程（2）加合法運用所給熱化學方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學方程式。即：①熱化學方程式同乘以某一個數(shù)時，反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。②熱化學方程式相加減時，同種物質(zhì)之間可相加減，反應(yīng)熱也隨之相加減。例：已知：(1)C(s)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

(2)CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH2＝－283.0kJ·mol－1

若C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)的反應(yīng)熱為ΔH＝

kJ/mol－110.5C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1＝?393.5kJ/molCO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝?283.0kJ/molCO2(g)＝CO(g)＋1/2O2(g)

ΔH4＝＋283.0kJ/mol＋C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)

ΔH3＝ΔH1＋ΔH4＝?110.5kJ/mol教學過程（1）書寫目標反應(yīng)方程式

未給出產(chǎn)物的，可從已知方程式中推出產(chǎn)物二、反應(yīng)熱的計算（2）從所給方程中選出所需要的方程式：

找出目標熱化學方程式中各物質(zhì)出現(xiàn)在已知方程式中的位置(先找出現(xiàn)物質(zhì)在所給方程中只出現(xiàn)1次的方程式)；1、利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱------解題模型教學過程（3）乘系數(shù)：

根據(jù)目標方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)，通過乘除，將所選方程式中同種物質(zhì)前的化學計量系數(shù)調(diào)整一致，消去中間產(chǎn)物。注意：物質(zhì)在同側(cè)乘以正數(shù)、異側(cè)乘負數(shù)；ΔH的變化與之相同（4）將調(diào)整系數(shù)的方程式，相加。（5）將得到的ΔH相加得到目標方程式的ΔH。課堂練習1、寫出肼(N2H4，液態(tài))與NO2反應(yīng)的熱化學方程式資料：火箭發(fā)射時用肼做燃料，NO2做氧化劑，二者反應(yīng)可生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g)ΔH1＝＋66.4kJ/mol②N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝?534kJ/mol2N2H4(l)＋2NO2(g)＝3N2(g)＋4H2O(g)

ΔH＝_____kJ/mol分析：

②×2－①得：ΔH＝2ΔH2?ΔH1＝?1134.4kJ/mol課堂練習答案：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋286kJ·mol－1H2S(g)===H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1系統(tǒng)（Ⅱ）將①＋②＋③可得系統(tǒng)(Ⅰ)中的熱化學方程式：H2O(l)===H2(g)＋2(1)O2(g)

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，將②＋③＋④可得系統(tǒng)(Ⅱ)中的熱化學方程式：H2S(g)===H2(g)＋S(s)

ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4課堂練習丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。正丁烷(C4H10）脫氫制1-丁烯(C4H8）的熱化學方程式如下①=②-③則△H1=△H2-△H3

=(—119kJ·mol－1)－(－242kJ·mol－1)=+123kJ·mol－1反應(yīng)①的ΔH為

。

課堂練習在298K、101kPa時，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)

ΔH1

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)

ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)

ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是(）

A、ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2A

課堂練習A教學過程2、根據(jù)其他方法計算反應(yīng)熱（1）ΔH=E(生成物總能量)—E(反應(yīng)物總能量)反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和教學過程2、根據(jù)其他方法計算反應(yīng)熱（2）ΔH=ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能總和)-E(生成物鍵能總和)

化學鍵

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鍵能/193391497463①氮氮三鍵的鍵能為______________。

教學過程（3）用實驗數(shù)據(jù)計算如，中和熱的測定如，燃燒熱的計算課堂練習①Q(mào)放＝n(可燃物)×|ΔH|H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1C3H8（g）+5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝

2219.9kJ·mol－1通過計算：每1gH2燃燒產(chǎn)生142.9kJ熱量，每1gC3H8燃燒產(chǎn)生50.5

kJ熱量。例：C3H8（g）和H2（g）都作為北京奧運火炬的燃料，若從等質(zhì)量燃料燃燒放出熱量的角度考慮，誰更有優(yōu)勢呢？教學過程三、反應(yīng)熱大小的比較1、與“符號”相關(guān)的反應(yīng)熱比較：

對于放熱反應(yīng)來說，ΔH＝－QkJ·mol－1，雖然“—”僅表示放熱的意思，但在比較大小時要將其看成真正意義上的“負號”，即：放熱越多，ΔH反而越小。教學過程2、與“化學計量數(shù)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較則a

b，ΔH1

ΔH2。<>教學過程3、與“物質(zhì)聚集狀態(tài)”相關(guān)的反應(yīng)熱比較(1)同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時因為C(g)===C(l)

ΔH3<0，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，所以ΔH2<ΔH1教學過程(2)同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，則ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3<0，所以ΔH1<ΔH2比較：ΔH1和ΔH2教學過程4、與“同素異形體”相關(guān)的反應(yīng)熱比較因為C(石墨，s)===C(金剛石，s)

ΔH>0，所以ΔH1>ΔH2教學過程5、注意可逆反應(yīng)的ΔH

將2molSO2、1molO2充入一密閉容器中充分反應(yīng)后，放熱98.3kJ；2SO2(g)＋O2(g)?2S