2019-2020年鲁科版高中化学选修4第1章第1节 化学反应的热效应第3课时反应焓变的计算教学设计1

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1、2019-2020年鲁科版高中化学选修4第1章第1节化学反应的热效应第3课时反应焓变的计算教学设计1【教学目标】1.知识与技能盖斯定律及其应用。2.过程与方法(1)通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；(2)通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量实验的基本训练；(3)通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；(4)通过阅读“拓展视野”“资料在线”“方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。3.情感态度与价值观使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学

2、对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。【教学过程】反应焓变的计算方法：由盖斯定律可知，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。因此可利用已知化学反应的热效应，通过代数的加减来求得某一反应的热效应。但运算时必须注意，欲消去的物质的种类、状态均应该相同。一、反应焓变的计弃1.盖斯定律定义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。即化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关，与反应的过程无关。化学反应H2(g)＋O2(

3、g)＝H2O(l)可看作由以下两步完成：其中，H2（g）+O2（g）=H2O（g）；△H1=－241.8kJ/molH2O（g）=H2O（l）；△H2=－44.0kJ/mol根据盖斯定律可得：△H=△H1＋△H2=－285.8kJ/mol2.盖斯定律的应用：对于无法或较难通过实验测得反应焓变的反应，可应用盖斯定律计算求得。3能否根据热化学方程式求参加反应的某物质放出或吸收的热量？答案：能。根据热化学方程式确定1mol该物质参加反应时的焓变，再乘以其物质的量即可。【探究新知】焓变的计算1、利用热化学方程式求焓变热化学方程式中各物质的化学计量数应与

4、ΔH的数值成____比例关系，焓变与反应物或生成物的化学计量数呈同比例改变，因此可将焓变看做是热化学方程式的一个组成部分，反应的焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。【例1】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，则反应CH4（g）＋4O2（g）＝CO2（g）＋2H2O的ΔH＝______________kJ·mol－1〖解析〗0.5molCH4完全燃烧放出445kJ热量，1molCH4完全燃烧应放出890kJ热量，ΔH＝-890kJ·mol－1。答案：-890【深度思考1

5、】能否将答案写作890？答案：不能，因为焓变既可以表示放热，又可以表示吸热，因此需要用“+”、“-”号加以区分。2、利用盖斯定律求焓变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。【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)的反应焓变。N2（g）+2O2（g）==2NO2（g）△H1=+67.7kJ•mol—1N2H4（g）+O2（g）==N2（g）+H2O（g）△H2=—534kJ•mol—1〖解析〗将第二个反应化学

6、计量数与△H2同时乘以2，然后与第一个反应相减，即可得2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)的焓变为△H=2△H2--△H1=-1135.7kJ•mol—1。【方法技巧】应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程。同时注意：⑴方程式中各物质的系数与△H同等倍数的扩大或缩小。⑵当方程式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且要带“+”、“-”符号，即总方程式的焓变等于各方程式焓变的代数和。⑶通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样不能忽略△H的符号。⑷当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号

7、相反。（5）盖斯定律的运算过程与数学上的向量运算有相似之处。3．根据化学键断裂和形成过程中的能量变化来计算焓变等于破坏旧化学键吸收的能量与形成新化学键所放出的能量之差。ΔH＝E(反应物的化学键断裂吸收的总能量)－E(生成物的化学键形成放出的总能量)【例3】已知断裂或形成1mol共价键所需要或产生的能量称之为键能。以下是部分共价键键能数据：P—P198kJ•mol—1，P—O360kJ•mol—1，O=O498kJ•mol—1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。P4(s,白磷)+3O2(g)==P4O6(s)△H=？氧原子磷原子P4分子结构P

8、4O6分子结构【解析】1molP4分子中含有6molp-p键，1molO2中有1molO=O，1molP4O6有12molP—O，因此P4(s,白磷)