高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 反应热的计算教学ppt课件

课题名

《反应热的计算》

教材分析

本节内容是反应热学习的延伸和深入，盖斯定律的内容简单，对盖斯定律的理解是本节课的重点讲解内容。在学生对概念理解掌握清楚后要求用盖斯定律进行有关反应热的计算，计算是本节课的难点。

教学目标

宏观辨识与微观探析：能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

证据推理与模型认知：理解盖斯定律直观化模型。

科学探究与创新意识：体会反应热在生产生活中的应用价值,形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型。

科学精神与社会责任：能说出盖斯定律的内容及其在科学研究中的意义。

教学重点

盖斯定律的内容,用盖斯定律进行有关反应热的计算。

教学难点

盖斯定律的内容,用盖斯定律进行有关反应热的计算。

教学方法

讲解法，举例练习法

教学准备

教师准备：PPT

学生准备：预习课本

教学过程

一、新课导入

1.化学反应的热效应、热化学方程式

教师：测定-中和反应反应热的测定

表示：焓变（ΔH）、热化学方程式

学生：倾听，思考

[设计意图]让学生回顾反应热的测定和热化学方程式的书写，为学习盖斯定律提供计算依据。

二、探究新知

1.一．盖斯定律：

教师：问题讨论：

如何测定如下反应: C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热△H1

①能直接测定吗？如何测？

②若不能直接测，怎么办？

盖斯定律在科学研究中的重要意义：

在众多的化学反应中：

1.有些反应的产品不纯（有副反应发生），

如甲烷的不完全燃烧,大多数有机反应；

2.有些反应进行得很慢，如煤炭，石油的形成；

3.有些反应不容易直接发生，如石墨和氢气生成甲烷的反应。

这些都给测量反应热造成了困难，利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来。

一．盖斯定律：

1、内容：一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成,其反应热相同。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。

2.盖斯定律直观化

△H＝△H1+△H2

3、理解盖斯定律

人的势能变化与上山的途径无关，只与起点和终点的海拔差有关。

从反应热图示理解盖斯定律

4、解决问题：

已知在298K时：

        ① C(s) + O2(g) ＝ CO2(g)     ΔH1= −393.5kJ/mol

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

问题：要测出C(s) + 1/2O2(g) ＝ CO(g)   ΔH3=？

从物质变化和能量变化两个角度分析得出结论

路径法 ：若一个反应体系的始态到终态可以一步完成（反应热ΔH）。分两步进行：先从始态到a（反应热为ΔH1），再从a到终态（反应热为ΔH2）。

求从始态到终态的ΔH与ΔH1、ΔH2的关系？

ΔH = ΔH1 + ΔH2

请同学们仔细观察思考，除了利用路径法进行图解，还有其他计算方法吗？

加和法

结论：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，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。

小结：

物质变化：根据目标热化学方程式中各物质找已知热化学方程式

①比较目标方程式，确定中间产物。

②调整已知热化学方程式的方向和计量数并相加和，消去中间产物。

能量变化：将调整好的ΔH加和，确定目标反应的焓变ΔH。

学生：练习1：计算甲烷不完全燃烧的反应热是多少？

① CH4 (g) + 2O2 (g) ＝ CO2(g) + 2H2O(l)  Δ H1 = −890.3 kJ/mol         

② CH4(g) + 3/2O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l)     Δ H2 = ？  

③ CO(g)  + 1/2O2(g) ＝ CO2(g)    Δ H3= −283.0 kJ/mol  

  解析： CH4(g) + 3/2O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) 

ΔH2= −607.3kJ/mol

练习2：已知： 25℃,101kPa时

①C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)     △H1=-393.5kJ/mol

②C(金刚石，s)+O2(g)==CO2(g)   △H2=-395.0kJ/mol

写出石墨变成金刚石的热化学方程式。

解析：由①- ②得：

C(石墨，s) = C(金刚石，s)     △H=+1.5kJ/mol

练习3：神十发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。

已知： N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)   △H1=+67.2kJ/mol

 N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)   △H2=-534kJ/mol

假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。

解析：2N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l)  △H = - 1135.2kJ/mol

[设计意图]让学生掌握盖斯定律的内容，理解盖斯定律。能用盖斯定律进行反应热的计算，即路径法和加合法两种计算方法。

二 .反应热的计算

教师：1、路径法：

2 、加合法

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。

(3)将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变。

3、运用“列比例式（列方程式）法”计算 △H

关键：找出热化学方程式所体现的物质与反应热间的对应关系，然后列比例式（方程式）求解

【例题1】黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一,反应的化学方程式为:

         4FeS2+11O2  =====  2Fe2O3+8SO2

   (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。

(2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。

【解】 （1）根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为：

FeS2(s) + 11/4 O2(g)=1/2 Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ/mol

（2）FeS2的摩尔质量为120 g·mol-1。

1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1 000 g×90%=900 g

900 g FeS2的物质的量为：900 g120 g·mol-1 = 7.5 mol

理论上1 kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为：

7.5 mol×853 kJ/mol=6 398 kJ

答：（1）FeS2燃烧的热化学方程式为：

FeS2(s) + 11/4 O2(g)= 1/2 Fe2O3(s)+2SO2(g) ΔH=-853 kJ/mol。

【例题2】葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一：它在人体组织中完全氧化时的热化学方程式为：

C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)    △H=-2800kJ/mol

计算100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量。

【解】 ：根据热化学方程式可知，1 mol C6H12O6在人体组织中完全氧化时产生的热量为2 800 kJ。

C6H12O6的摩尔质量为180 g·mol-1。

100 g C6H12O6的物质的量为：0.556 mol

C6H12O6完全氧化时产生的热量为：0.556 mol×2 800 kJ/mol＝1557 kJ

答：100 g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为1557 kJ。

学生：学习热化学方程式所体现的物质与反应热间的对应关系，然后列比例式（方程式）求解。

[设计意图]教师总结用盖斯定律进行反应热计算的加和法的注意事项，引出运用“列比例式（列方程式）法”计算 反应热，并举例说明。

板书设计

一．盖斯定律

1、内容：一个化学反应，不管是一步完成还是分几步完成,其反应热相同。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。

2.盖斯定律直观化

3、理解盖斯定律

4、解决问题

二 .反应热的计算

1、路径法

2 、加合法

3、运用“列比例式（列方程式）法”计算 △H

课后作业

练习册上相应习题

教学反思

亮点：本课概念讲解细致到位，讲练结合，配置了相应的例题和练习，帮助学生把握好本节课的新知识，即盖斯定律的概念和运用盖斯定律进行计算。

课堂教学建议：本节课概念的理解难度不大，运用盖斯定律进行计算难度较大。教师应细致讲解概念，用例题说明计算方法，用练习题检测学生的理解程度。