2018_2019年高中化学第一章化学反应与能量1.3.1盖斯定律学案设计新人教版选修4
高中化学选修四《化学反应原理》《盖斯定律》教案-新版
选修4 化学反应原理第一章化学反应与能量第三节盖斯定律及其应用核心素养：通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。
一、教材分析1、本节教学内容分析前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，以及燃烧热的概念。
在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。
本节内容分为两部分：第一部分，介绍了盖斯定律。
教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律。
然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。
最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。
第二部分，利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算，通过三道不同类型的例题加以展示。
帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。
本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用，本节内容中，盖斯定律是个难点，为了便于学生理解，教科书以测山高为例，并用能量守恒定律来论证。
最后用CO的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。
学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上，利用燃烧热的数据，就可以进行简单的热化学计算。
这样的安排符合学生的认知规律，并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式，体现了新课标的精神。
2、课标分析3、本节在本章及本模块中的地位和作用能源是人类生存和发展的重要物质基础，本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。
在必修化学2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的扩展与提高。
高中化学第一章化学反应与能量1.3.1盖斯定律导学案新人教版选修4
1-3-1 盖斯定律【学习目标】1．理解并掌握盖斯定律；2．能正确运用盖斯定律解决具体问题；3．初步学会化学反应热的有关计算。
【学习重难点】学习重点：盖斯定律的应用学习重点：盖斯定律的应用【自主预习】1．知识回顾：（1）已知石墨的燃烧热：△H=-393.5kJ/mol，写出石墨完全燃烧的热化学方程式（2）已知CO的燃烧热：△H=-283.0kJ/mol，写出CO完全燃烧的热化学方程式思考：C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反应热测量非常困难，应该怎么求出？2．阅读课本，回答下列问题：(1)什么是盖斯定律？(2)盖斯定律在科学研究中有什么重要意义？(3)认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理，深刻理解盖斯定律。
(4)盖斯定律如何应用，怎样计算反应热？试解决上题中的思考：求C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的△H=？【预习检测】1．已知： H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) △H1＝－241.8kJ/molH2O(g) = H2O (l) △H2＝－44 kJ/mol则：H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) △H＝2．已知胆矾溶于水时溶液温度降低，胆矾分解的热化学方程式为：CuSO4•5H2O(s) = CuSO4(s)+5H2O(l) △H=+Q1kJ/mol室温下，若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2kJ，则（）A．Q1>Q2 B．Q1=Q2C．Q1<Q2 D．无法确定合作探究探究活动：盖斯定律1.盖斯定律的内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热。
换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的和有关,而与反应的途径。
思考：化学反应的反应热与反应途径有关吗？与什么有关？归纳总结：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△H；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为△H1、△H2、△H3.如下图所示：则有△H=2.应用：通过盖斯定律可以计算出一些不能直接测量的反应的反应热。
高中化学第一章化学反应与能量第1节化学反应与能量的变化1教案新人教版选修4
B．Y的能量一定高于N的能量
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．由于该反应是放热反应，故不必加热就可发生反应
【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
4、反思质疑
A．在生石灰中加水B．硝酸铵溶于水
C．浓硫酸加水稀释D．用石灰石煅烧石灰
3．（2006•上海）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）
A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水
4．下列叙述正确的是（）
A．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
B．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量
C．化学键所具有的能量D．物质的一种化学性质
3．下列变化过程中，是吸热的反应的是（）
A．H＋H→H2B．H＋Cl→HCl
C．I2→I＋I D．S＋O2→S O2
4．下列叙述正确的是（）
A．物质燃烧都是放热反应
B．化学反应总是伴随着能量的变化
C．化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量
D．化学反应中放出的热才是反应热
第一章第一节化学反应与能量的变化（第一课时）
教学内容
第一章第一节化学反应与能量的变化（第一课时）
教师个案
学生笔记
学
习
目
标
1、知道化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；
2、记住常见的放热反应和吸热反应。
3、理解反应热和焓变的含义，会用反应热的表达式进行计算。
学习
重点
理解反应热和焓变的含义，会用反应热的表达式进行计算。
5．已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39kJ的热量。下列两个方程式：
高中化学第一章化学反应与能量复习课学案设计新人教版选修40325132.docx
第一章化学反应与能量复习课学习目标1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
3.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。
4.明确盖斯定律的含义,能运用盖斯定律进行简单的计算。
学习过程一、焓变与反应热1.化学反应中的能量变化【思考】化学反应中的两大变化、两大守恒、能量转化形式是什么?(1)化学反应中的两大变化: 变化和变化。
(2)化学反应中的两大守恒: 守恒和守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式: 、光能、电能等。
通常主要表现为的变化。
2.焓变【思考】焓变的定义、符号、单位是什么?(1)定义:在条件下进行的反应的。
(2)符号: 。
(3)单位: 或。
3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示:(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析:(3)记忆常见的放热反应和吸热反应【回顾】常见的放热反应和吸热反应有哪些?【跟踪练习1】某反应的ΔH=+100kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是( )A.正反应活化能小于100kJ·mol-1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1D.正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·mol-1【跟踪练习2】SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。
已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ,则S(s)+3F2(g)SF6(g)的反应热ΔH为。
【练后反思】1.正确理解活化能与反应热的关系(1)E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能,ΔH=E1-E2;(2)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
2.熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和二、热化学方程式【思考】热化学方程式的概念、意义及书写时的注意事项有哪些?1.概念:表示参加反应和的关系的化学方程式。
高中化学第一章化学反应与能量1.3.1盖斯定律学案设计新人教版选修40325130.docx
第1课时盖斯定律学习目标1.知道盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。
2.能应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
学习过程一、盖斯定律1.内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是的。
或者说,化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与反应的无关。
2.盖斯定律的重要意义:有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。
如果应用,可以间接地把它们的计算出来。
3.盖斯定律的应用:(1)虚拟路径法若反应物A变为生成物E,可以有三个途径:①由A直接变为生成物E,反应热为ΔH。
②由A经过B变成E,反应热分别为ΔH1、ΔH2。
③由A经过C变成D,再由D变成E,反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5,如图所示:则有ΔH= = 。
(2)加合法即运用所给的热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
【例1】已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1②CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=- 83.0kJ·mol-1求:③C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH3【例2】实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH1,根据盖斯定律求ΔH4。
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ·mol-1(1)C(石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393·5kJ·mol-1 (2)H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3=- 85.8kJ·mol-1(3)C(石墨)+2H2(g)CH4(g) ΔH4=? (4)【归纳】应用盖斯定律计算反应热时的注意事项:1.关键:设计合理的反应过程,适当加减已知方程式及ΔH。
2.突破口:看好待求方程式的化学计量数,当热化学方程式同乘或同除一个数时,ΔH也必须同乘或同除这个数。
高中化学第1章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化教案新人教版选修4
一、1 化学反应与能量的变化【教学目标】一、知识与技能：1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。
2.认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系。
3.了解反应热和焓变的含义。
4.认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
二、过程与方法：1.通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热的内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法。
2.通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力。
三、情感态度与价值观：激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。
【教学重点】化学反应中的能量变化；热化学方程式的书写。
【教学难点】焓变，△H的“+”与“—”，热化学方程式的书写。
【教学方法】视频引入、逐步抽象、揭示实质、清晰脉络关系、结合练习【教学用品】大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板、环形玻璃搅拌棒、多媒体0.50molL盐酸、0.55molL氢氧化钠溶液【教学课时】4课时【教学过程】第一课时旧知识的温习（化学能与热能的转化）〖教学流程〗温习课本→总结知识点→数据分析→习题强化→归纳方法→练习巩固。
（温习）化学能与热能的转化（总结）一、化学反应的本质和特征二、化学反应中的能量变化1.化学反应中发生能量变化的主要原因：化学键的断裂和形成。
断键吸热，成键放热。
（微观）（1）旧化学键断裂时需要吸收能量来克服原子间的相互作用，形成新化学键时由于原子间的相互作用而放出能量。
即化学反应的热效应来源于反应过程中化学键断裂和形成时的能量变化。
（2）形成和断裂相同数量的某种化学键，放出和吸收的能量相等。
（3）键能越大，物质储存的能量就越低，物质越稳定。
（4）同一类型反应中（如卤素单质和氢气反应），在相同状况下，生成一定量的某种物质时放出的能量越多，生成的物质就越稳定。
高中化学第一章《反应与能量》学案新人教版选修4
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化（第一课时）[学习目标]1.了解化学反应中的转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2．能举例说明化学能与热能的相互转化，了解了解放热反应、吸热反应的概念。
3. 了解反应热、焓变的概念，知道化学反应热效应与反应的焓变之间的关系。
4．认识热化学方程式的意义并能够正确书写。
[学习重点] 化学反应中能量变化，热化学方程式的书写。
[学习难点] 焓变，△H的“＋”与“－”，热化学方程式的书写。
[知识连接]1、化学反应中能量变化的微观解释：化学反应遵循质量守恒定律, 同时反应伴随能量转化, 但总能量不变, 称为能量守恒定律.。
因反应物的总能量与生成物的能量是不相等, 由于能量不等导致化学反应伴随能量变化, 请同学从能量守恒的角度分析能量变化的。
建议同学们从下面两个角度分析化学反应中的能量变化：（1）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
（2）宏观：决定于反应物的总能量与生成物的总能量间的相对大小。
2、物质的聚集状态不同，其所具有的能量也不同，物质发生状态变化时,要吸收或放出能量（右图）。
[知识回顾]在化学反应中，同时存在着物质和能量的变化，为何化学反应中的有能量的变化？常见的能量转化形式有哪些？举例放热反应、吸热反应各有哪些？能量变化原因：能量转化形式：放热反应：吸热反应：[学习过程]一、反应热焓变：1、[概念]恒压条件下的反应热又称焓变，是指化学反应过程中所释放或吸收的。
反应热（焓变）表示符号：。
单位：。
[探究]微观角度分析反应H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)中能量变化。
2、[计算]该反应化学键断裂时需要吸收总能量为：化学键形成时需要释放总能量为：。
3、[思考]该反应中断健吸收总能量（大于或小于）成健释放总能量，属于（放热反应或吸热反应），该反应体系的总能量（降低或升高），此时的反应热应该为（正或负）。
写出H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)的反应热△H= 。
高中化学第一章化学反应与能量1.1化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热导学案新人教版
第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。
2.认识化学反应过程中物质和能量的变化。
3．了解反应热和焓变的含义。
4.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。
焓变反应热1．焓变(1)焓：与内能有关的物理量，符号：H。
(2)焓变：生成物与反应物之间的焓值差，符号：ΔH，单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)。
2．反应热(1)概念：化学反应过程中所释放或吸收的热量，单位：kJ·mol－1(或kJ/mol)。
(2)与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变。
3．化学反应中能量变化的原因(1)微观角度——化学键的变化若Q1>Q2，反应吸收能量，ΔH>0，为吸热反应；若Q1<Q2，反应放出能量，ΔH<0，为放热反应。
(2)宏观角度——反应物与生成物能量相对高低①图示②结论反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应；反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应。
4．化学反应过程中能量变化的表示(1)放热反应：ΔH为“－”或ΔH<0，体系能量降低。
(2)吸热反应：ΔH为“＋”或ΔH>0，体系能量升高。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。
( )(2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。
( )(3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。
( )(4)在一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”。
( )(5)在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同。
( )答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√2．在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：①化石燃料燃烧②强酸、强碱的中和反应③用C和H2O在高温下制水煤气④锌和盐酸反应制氢气⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气⑥煅烧石灰石其中属于放热反应的有________，属于吸热反应的有________。
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第1课时盖斯定律
学习目标
1.知道盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。
2.能应用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
学习过程
一、盖斯定律
1.内容:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是的。
或者说,化学反应的反应热只与反应体系的有关,而与反应的无关。
2.盖斯定律的重要意义:有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。
如果应用,可以间接地把它们的计算出来。
3.盖斯定律的应用:
(1)虚拟路径法
若反应物A变为生成物E,可以有三个途径:
①由A直接变为生成物E,反应热为ΔH。
②由A经过B变成E,反应热分别为ΔH1、ΔH2。
③由A经过C变成D,再由D变成E,反应热分别为ΔH3、ΔH4、ΔH5,如图所示:
则有ΔH==。
(2)加合法
即运用所给的热化学方程式通过加减的方法得到所求热化学方程式。
【例1】已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1
求:③C(s)+O2(g)CO(g)的反应热ΔH3
【例2】实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH1,根据盖斯定律求ΔH4。
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ·mol-1(1)
C(石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393·5kJ·mol-1(2)
H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3=-285.8kJ·mol-1(3)
C(石墨)+2H2(g)CH4(g) ΔH4=? (4)
【归纳】应用盖斯定律计算反应热时的注意事项:
1.关键:设计合理的反应过程,适当加减已知方程式及ΔH。
2.突破口:看好待求方程式的化学计量数,当热化学方程式同乘或同除一个数时,ΔH也必须同乘或同除这个数。
3.正反应和逆反应的ΔH数值相等,符号相反,书写时“+”不能省略。
【跟踪练习】
1.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
回答下列各问:
(1)上述反应中属于放热反应的是(填序号)。
(2)H2的燃烧热ΔH=;C的燃烧热ΔH=。
(3)燃烧10gH2生成液体水,放出的热量为。
(4)CO的燃烧热ΔH=;其表示燃烧热的热化学方程式为。
2.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ·mol-1
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:。
随堂检测
1.已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2;2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH3
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则放出热量为( )
A.|0.4ΔH1+0.05ΔH3|
B.|0.4ΔH1+0.05ΔH2|
C.|0.4ΔH1+0.1ΔH3|
D.|0.4ΔH1+0.2ΔH3|
2.人体内葡萄糖的消耗可用下述化学方程式表示:
C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800kJ·mol-1,如果某人每天消耗12540kJ热量,他每天至少要摄入葡萄糖( )
A.806g
B.1000g
C.1250g
D.1500g
3.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-395.41kJ·mol-1,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.51kJ·mol-1,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:。
由此看来更稳定的碳的同素异形体为。
若取金刚石和石墨混合晶体共1mol在O2中完全燃烧,产生热量为Q kJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为(用含Q的代数式表示)。
参考答案
学习过程
一、1.相同始态和终态途径
2.盖斯定律反应热
3.ΔH1+ΔH2ΔH3+ΔH4+ΔH5
【例1】解法一:虚拟路径法
ΔH1=ΔH2+ΔH3
ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1
解法二:加合法
因反应①②③之间存在关系:①-②=③
所以ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1
【例2】可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最终得到产物:
因为反应式(1)、(2)、(3)和(4)之间有以下关系:
(2)+(3)×2-(1)=(4)
所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol-1+2×(-285.8kJ·mol-1)-(-890.3kJ·mol-1)
=-74.8kJ·mol-1
【跟踪练习】1.(1)①②③④(2)-285.8kJ·mol-1-393.5kJ·mol-1(3)1429kJ (4)-283kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
2.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11kJ·mol-1
随堂检测
1.A
2.A
3.C(金刚石,s)C(石墨,s) ΔH=-1.90kJ·mol-1石墨。