资源简介

第一章
化学反应的热效应
第二节
反应热的计算
教学设计
【教学目标】
1.理解盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3.掌握有关反应热计算的方法和技巧,进一步提高计算能力。
【教学重难点】
1.重点：
通过多种方式进行有关反应热的计算。
2.难点：
通过盖斯定律的理解和应用，学会用盖斯定律解决实际问题。
【教学过程】
1.新课导入
[投影]
[引入]异曲同工是指不同的曲调演奏得同样好。比喻话的说法不一而用意相同,或一件事情的做法不同而都巧妙地达到同样的目的。在化学反应中,也有一种类似的现象,如C和O2的反应:一种是C和O2直接反应生成CO2,另一种是C和O2反应先生成CO,CO再和O2反应生成CO2。那么上述两种生成CO2的反应途径所释放出的热量一样多吗?
[学生活动]学生思考，并回答
[师]在化学科研中,经常要测量化学反应的反应热,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。也就是说,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。如果一个反应可以分几步进行,则各分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,这就是盖斯定律。
用这一定律可以从已精确测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。下面让我们一起来学习盖斯定律。
2.新课讲授
[板书]一、盖斯定律
[提炼概念]化学家盖斯从大量实验中总结出一条规律：不管化学反应是一步或分几步完成,其反应热是相同的。这就是盖斯定律。
[师]盖斯定律有着自己的特点，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。
[思考]同温同压下,氢气和氯气在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH是否不同?
[学生活动]学生思考并回答，相同。
[强调]是相同的。化学反应的热效应与反应的始态和终态有关,与反应条件没有关系。
[师]为了加深对盖斯定律的理解，我们从反应途径和能量守恒两个角度来分析。
[投影]
[师]如图所示，某人要从山顶A点到达B点，他从A点出发,无论是翻山越岭攀登而上,还是乘坐缆车直奔山顶,当最终到达B点时,他所处位置的海拨相对于起点A来说都高了300m即此人的势能变化只与起点A和终点B的海拔差有关,而与由A点到B点的途径无关。
如同山的高度与上山的途径无关一样,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。
[强调]如下图所示,ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。
[投影]
[师]从能量守恒角度理解盖斯定律。
从S→L,ΔH1<0,体系放出热量;
从L→S,ΔH2>0,体系吸收热量。
根据能量守恒,ΔH1+ΔH2=0。
[师]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但利用盖斯定律不难间接计算求得。
[板书]5、盖斯定律的意义
[师]盖斯定律常用的通常有两种方法
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
①由A直接变成D，反应热为ΔH；
②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示：
则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
(2)加和法
①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。
③利用同侧相加、异侧相减进行处理。
④根据待求方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。
⑤实施叠加并确定反应热的变化。
[师]在实际应用中，常常需要计算反应热。那么有关反应热计算的依据和方法有哪些呢？
[学生活动]思考、小组讨论，并总结归纳。
[投影]反应热计算的依据和方法
计算依据
计算方法
根据热化学方程式
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数
根据盖斯定律
可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式
根据燃烧热
可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热
根据化学键的键能
ΔH＝反应物化学键键能总和－生成物化学键键能总和
根据反应物和生成物的总能量
ΔH＝E(生成物)－E(反应物)
[师]那么有了方法，我们在计算过程中需要注意哪些问题呢？
[生]学生思考，并回答
应用盖斯定律计算反应热时的注意事项
(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。
(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)。
(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。
【课堂小结】
归纳盖斯定律以及有关反应热的相关计算。让学生通过盖斯定律的理解和应用，学会用盖斯定律解决实际问题
【板书】
1.2反应热的计算
一、盖斯定律
1．内容
2．解释
3．应用
4.对盖斯定律的理解
反应途径角度
能量守恒角度
5.盖斯定律在科学研究中的重要意义
6．运用盖斯定律解题的常用方法。
(1)虚拟路径法
(2)加和法
2、反应热的计算
1.反应热计算的依据和方法
2.应用盖斯定律计算反应热时的注意事项
ΔH2>0

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