资源简介

人教版（2019） 选择性必修1 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、了解盖斯定律及其简单应用
2、学会运用反应焓变合理选择和利用化学反应
教学重难点
重点：
盖斯定律；反应热的几种计算方法的应用
难点：
反应热的几种计算方法的应用
教学过程
一、导入新课
在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，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获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习几种关于反应热的计算方法。
二、新课讲授
一、盖斯定律
【师】1840年，盖斯（G·H·Hess，俄国化学家）从大量的实验事实中总结出一条规律：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。
【师】我们可以通过登山的例子来形象的理解盖斯定律。
盖斯定律：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。
【例题】对于反应：C(s)＋O2(g)＝CO(g)因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案测得该反应的ΔH。
【学生活动】我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
【师】
因为ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，所以ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝－393.5 kJ/mol－（－283.0 kJ/mol）＝－110.5 kJ/mol即：C(s)＋O2(g)＝CO(g)的ΔH＝－110.5 kJ/mol
二、反应热的计算
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。
例：将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。又已知：H2O（g）=H2O（l） ΔH2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
解析：0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：1 mol×649.5 kJ/0.3 mol＝2165 kJ。因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：B2H6(g)＋3O2(g)＝B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2165 kJ/mol。由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：3 mol×44 kJ/mol＝132 kJ，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：2165 kJ－132 kJ＝2033 kJ，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：0.5 mol×2033 kJ/mol＝1016.5 kJ。
2、利用盖斯定律求反应热
例：科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
（1）（s，白磷）+ ΔH1＝－2983.2 kJ / mol
（2） ΔH2＝－738.5 kJ / mol
则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）。
3、利用键能计算反应热
例：CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。试计算该反应的反应热。
化学键
C－H
C＝C
C－C
H－H
键能（kJ/mol）
414.4
615.3
347.4
435.3
解析：ΔH =[6E(C－H)＋E(C－C)]－[E(C＝C)＋4E(C－H)＋E(H－H)]=(6×414.4＋347.4)kJ/mol－(615.3＋4×414.4＋435. 3)kJ/mol=＋125.6 kJ/mol
【总结】盖斯定律应用的常见误区
误区1：某个或多个热化学方程式改变方向时，ΔH没有改变符号
误区2：热化学方程式的化学计量数扩大或缩小时，ΔH的数值没有随之变化
误区3：针对特定的化学反应，不能正确地设计虚拟反应途径
误区4：应用化学键键能计算时，混淆断裂化学键吸收能量与形成化学键释放能量的关系
误区5：应用盖斯定律分析热化学方程式时，忽视反应物或生成物的聚集状态
板书设计
反应热的计算
1、盖斯定律
2、反应热的计算

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