反应焓变的计算19846.pdf

选修 化学反应原理第 1 章 第一章 第一节化学反应的热效应 第 3 课时 实施人：枣庄二中 姜丽红 1.日期:2014 年 9 月 4 日 2.课题:反应焓变的计算 3.课型:新授课 4.教学手段:多媒体辅助教学、常规 5.教学模式:先复习后上课，先预习后讲解，先探究后实验，先思考后合作，先检测后讲解，先复习后作业 一 教材分析：这节是在对上节课讲的热化学方程式及焓、焓变的基础上进一步深化，重点介绍盖斯定律求化学反应的反应热，在本节学完之后对化学反应中实验难测定的反应热的求算有了更充分的认识，打下了化学热力学的初步基础，为以后的进一步深入研究提供了知识支持。二 设计思路:先介绍有些反应焓变很难直接由实验测得,进而引入盖斯定律，通过习题练习总结规律,最后应做一定量的巩固训练，加深对盖斯定律的理解。三.教学目标:知识与技能：1、通过盖斯定律求算反应焓变，了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关。2、通过键能的变化求算反应焓变，了解物质的结构与其能量变化的关系。过程与方法：通过盖斯定律求算反应焓变的过程，体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。情感态度与价值观：体会思考带给人的愉快情感体验。教学重、难点：利用盖斯定律求反应焓变 教学难点：反应焓变的计算 四 教学设计：环节 教师活动 学生活动 设计意图 复习回顾 1、什么是热化学方程式书写热化学方程式要注意哪些要点 2、写出下列反应的热化学方程式（1）3mol NO2(g)与 1mol H2O(l)反应，生成 HNO3(aq)和 NO(g)，放出 138kJ 热量。（2）1mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热热量。找同学板书 复习回顾上节课的内 容,检查掌握学情.新课导入 联想与质疑：已知 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1-mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2 kJ/mol 如何得到反应 C(s)+O2(g)=CO2(g)的H3 需要直接测定吗 若不能直接测，怎么办 教师讲述：化学反应的反应热，有的能够测量，有的不能测量。比如将一些生成不稳定物质的化学反应，例有 C CO，CO 或多或少的要转化为 CO2，还有一些反应进行的比较慢，要几天，几个月，几年，甚至几十年，肯定不能测量。对于这样的反应热，我们就要进行计算才能得到。这节课我们就来讲讲反应焓变的计算 有 学 生 回 答可 以 用 实 验测定，有学生会 想 到 可 以计算。自主学请学生们先看书 P7关于盖斯定律的内容。我们来讨论盖斯定律的定义和应用【板书】学生看书，不懂 的 可 以 提问。指导学生看书，习 一 盖斯定律 不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应焓变是一样的.换句话说,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。让 同 学 口 述盖斯定律 有利于学生阅读能力的提高，养成自学的习惯。概念讨论 化学反应的焓变，就如我们爬山，不论选择哪条路线，高度总是相同的(如图）。化学反应遵循质量守恒和能量守恒。在指定的状态下，各种物质的焓值都是确定且唯一的，因此反应不论是一步完成，还是分步完成，最初的反应物和最终的产物都是一样的。反应物和反应产物的焓的差值都是一样的。盖斯定律直观化 H=H1+H2 提高学生理解能力。从能量守恒角度论证盖斯定律 H1 H 2 0 例题讲解 例 1 已知 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1-mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2 kJ/mol 求反应 C(s)+O2(g)=CO2(g)的H3 H3=H1+H2 学 生 参 考 例题1在下面做题，有一个同学 上 讲 台 板演。通过例题讲解，加深对盖斯定律发的理解 通过，S（始态）L（终态）H1 0 H 20 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1 kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2 kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g)H3 +=H1+H2=H3 H3=H1+H2=kJ/mol +kJ/mol)=kJ/mol 例 2、请根据方程式：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H1=mol C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)H2=mol 写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa 时)，这个方程式给你什么样的启示 由 方 程 式 有：C(石墨，s)=C(金刚石，s)H3=H1H2=kJ/mol 启示：由石墨转 变 为 金 刚石 需 要 吸 收能量，根据物质 变 化 遵 循能 量 最 低 原理，金刚石在若 干 年 后 会变为石墨。学生亲自演练，可以看出学生的思维过程和解题思路，便于点拨学生思维，对学生进行解题思路教学。方法总结 根据盖斯定律和例题得出利用已知反应焓变求未知焓变的方法：若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。解题步骤 根据例题和学生的练习确定待求的反应方程式；找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向；实施叠加并检验上述分析的正确与否。学 生 上 黑 板练习 2+4-=所以，H H1 2 H2 4 H3 2 4 1370 kJ/mol 巩固，总结利用盖斯定律的解题方法 练习巩固 已知 CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)H1=kJ/mol H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)H2=kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H3=-1370 kJ/mol 试计算2CO(g)4H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的H 二、利用化学键的键能求焓变【板书】（1）键能：原子间形成（或断裂）1 mol 化学键时释放（或吸收）的能量。（2）H=（反应物的键能）（反应产物的键能）通过键能与反应焓变的关系，了解物质的结构与其能量的变化关系，感悟结构不同是导致能量变化的根本原因。例题讲解 例 3、化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和 P4O6的分子结构如右图所示，现提供以下化学键的键能（KJmol1）PP：198 PO：360 OO：498 则反应P4（白磷）+3O2P4O6 的反应热H 为（）讲解：首先分析白磷中 P-P 键的个数，然后看一下 P4O6 中 P-O 键的个数，套用公式解题。H=1986+4983-36012=-1638 KJmol1 在此强调化学方程式的系数。课堂小节 （一）盖斯定律 1、内容：2、注意问题：（1）反应焓变只与始末态有关，与过程无关 （2）焓变总值一定 （二）焓变的计算方法 学生补充，认可，把题目与书 上 的 知 识点融会贯通，构 建 自 己 的学生养成反复琢磨，精做 （1）热化学方程式的代数变换 （2）利用键能求焓变 知识网络 习题的好习惯 当堂达标 1、在 298 K、100 kPa 时，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1 Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2 2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3 则H3 与H1 和H2 间的关系正确的是()AH3H12H2 BH3H1H2 CH3H12H2 DH3H1H2 2、发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H1 kJmol1 N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534 kJmol1 试计算 1 mol 肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_，写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式：_。3、假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态为丙，它们之间的变化用下图表示，则下列说法不正确的是()A|H1|H2|B|H1|H3|CH1H2H30 D甲丙的HH1H2 给予部分学生提供具有挑战性的习题，激励这些学生知难而进，勤奋探究。课后作业 丛书的当堂达标 教学反思 本节的重点是让学生理解盖斯定律，并通过例题的讲解会应用盖斯定律解题，然后通过学生的理解，让学生自己上黑板进行习题练习，对盖斯定律进行巩固，做到会迁移应用。另外本节还介绍了利用键能来计算反应的焓变，这里应该强调是反应物的键能减去生成物的键能，并通过相应的练习加以巩固。