化学反应热的计算ppt课件
03第1章 第3节 化学反应热的计算
真金国际教育集团＆中国考试研究院 主编:商喜平 高国岳 程帅 甘英健
- 1 - 第三节 化学反应热的计算
1．盖斯定律
（1）内容：
（2）特点：
②反应热总值一定。如下图表示始态到终态的反应热。
③热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理，例如：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
（3）意义：
2．盖斯定律的应用
利用盖斯定律进行化学方程式叠加的例子有：
（1）C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H1=-395.4kJ/mol
C(s，石墨)+O2(g)= CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
则C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=△H2-△H1= 真金国际教育集团＆中国考试研究院 主编:商喜平 高国岳 程帅 甘英健
- 2 - （2）P4(s，白磷)+5O2(g)=P4O10(s) △H1=-2983.2kJ/mol
P(s，红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) △H2=-738.5kJ/mol
则P4(s，白磷)=4P(s，红磷) △H=△H1-4△H2=
（3）C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283kJ/mol
则C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=△H1-△H2=
（4）Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) △H1=-351.1kJ/mol
化学反应热的计算2
化学反应热的计算2
1 / 10 第三节 化学反应热的计算第1课时 化学反应热的计算
[目标要求] 1.理解盖斯定律的意义。2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
一、盖斯定律
1．含义
(1)不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
(2)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。
例如，
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间有如下的关系：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。
2．意义
利用盖斯定律，可以间接地计算一些难以测定的反应热。
例如：C(s)＋12O2(g)===CO(g)
上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH不易测定，但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
(2)CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)
ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。
分析上述两个反应的关系，即知：ΔH＝ΔH1－ΔH2。
则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5
kJ·mol－1。
思维拓展 热化学方程式的性质热化学方程式可以进行方向改变，方向改变时，反应热数值不变，符号相反。热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数。热化学方程式可以叠加，叠加时，物质和反应热同时叠加。
二、反应热的计算
1．根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算
例1 由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气放出60.45 kJ的热量，则反应：2H2(g)＋
O2(g)===2H2O(g)的ΔH为( )
A．－483.6 kJ·mol－1 B．－241.8 kJ·mol－1
第三节 化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算
第1课时 盖斯定律
教学目标:
1.理解盖斯定律的定义和本质
2.通过运用盖斯定律求有关的反应热，进一步理解反应热的概念
3.通过实例感受盖斯定律，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用
教学重点：盖斯定律及其本质、反应热的计算
教学难点：盖斯定律的应用
教学过程：
新课引入：前面我们学习了反应热，知道任何一个化学反应过程都会伴随着能量的变化。而在化学实验和科研中，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，由于种种原因不能够直接测得，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，也需要计算反应热。那怎样来计算一个化学反应的反应热呢？我们首先来学习盖斯定律。
一、盖斯定律
盖斯，是俄国的一个著名化学家。1840年，他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，而与反应具体进行的途径无关。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。
1、 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。
那怎样来理解盖斯定律呢？我们可以从物质变化的角度来进行考虑。在化学反应前后，反应物和生成物都是相对确定的，而各种物质的焓值都是确定且唯一的，只要反应物和生成物是确定的，无论经过哪些步骤从初始反应物到最终产物，他们的焓值差是确定的，即反应的焓变值是相同的，所以反应热也一定是相同的。
2、理解：反应物、生成物确定，焓就确定，焓变值差也确定，反应热就确定
就好像某人登山从A点到B点一样，起点和终点只要确定了， 无论他是坐缆车还是直接走路攀登，当他最终达到B点时，他所处位置的海拔高度相对于起点A点来说都高了300米。即登山的高度只与起点和终点的海拔有关，而与登山时具体的途径无关。在这里，A点相当于化学反应的始态，B点相当于反应的终态，登山的高度相当于化学反应的反应热。
2019人教版化学选择性必修1 第1章 第2节 反应热的计算
备课时间 年 月 日 上课时间 年 月 日
课 题 2019人教版 化学选择性必修1
第1章 化学反应的热效应， 第2节 反应热的计算， 第1课时 反应热的计算
课程性质 课堂教学，新课 课时 2
教学目标 1.知识与能力 知识
1.了解盖斯定律及其简单应用
2.以质量守恒定律和能量守恒定律为基础，使学生对盖斯定律的学习从直觉认识上升为理性认识
3.提高对热化学方程式内涵的认识，理解热量与物质的量的紧密联系
能力
1.能运用盖斯定律进行化学反应热的计算
2.能从宏观和微观相结合的视角,利用盖斯定律分析解决未知反应的反应热问题
2.过程与方法 过程
1.通过设置适当的问题和台阶，引起学生主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧
2.培养学生从个别问题形成一般方法的能力
方法
1.自主学习，夯实基础
2.互动探究，提升能力
3.应用体验，形成素养
3.情感、态度与价值观 1.通过应用盖斯定律和反应热的相关计算,形成节约资源的意识
2.形成保护环境意识、可持续发展意识
3.激发学生的学习兴趣，培养学生尊爪科学、严谨求学、勤于思考的态度
教学重点 1.盖斯定律； 2.应用盖斯定律进行反应热的计算
教学难点 盖斯定律的应用
教学方法 讨论式
分组式
发现问题式 教学手段 板书讲授
多媒体影音
教学环节 教师活动 学生活动
学习知识 课程知识讲述
课程知识总结
课程知识讲述
（一）盖斯定律
（1）盖斯定律的内容
一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。
（2）盖斯定律的特点
2.1化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,与反应的途径无关。
2.2 反应焓变一定。如图分别有三个途径:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)。 则有ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。
1.3.2反应热的计算
第 1 页 共 5 页 第一章 化学反应与能量
第三节 化学反应热的计算（2）
【知识要点】利用反应热的概念、盖斯定律、热化学方程式进行有关反应热的计算
【知识回顾】
1、计算焓变的两个公式
⑴∆H＝E(生，总)－ E(反，总) ⑵∆H＝E(断键总吸能)－ E(成键总释能)
2、盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其 反应热 相同。
【新课】
根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。
一、根据比例关系计算ΔH
热化学方程式的简单计算的依据：
⑴热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。
⑵热化学方程式之间可以进行加减运算。
〖例1〗 已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol，现有CH4和CO的混合气体共0.75mol，完全燃烧后，生成CO2气体和18g液态水，并放出515.65kJ热量，则CO燃烧的热化学方程式是 ( A )
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－564kJ/mol
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH＝－282kJ/mol
③CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH＝+374.4kJ/mol
④2CO2(g)=2CO(g)+ O2(g) ΔH＝+1406.2kJ/mol
A.①② B. ①③ C.②④ D.③④
解析：生成水18g,其物质的量是1mol，说明原混合物中CH4为0.5mol，根据CH4燃烧反应热的数值和CH4的物质的量成正比，0.5mol CH4完全燃烧放热890.3kJ×15.0=445.15kJ。由于混合气体共0.75mol，则CO为0.25mol，完全燃烧生成CO2气体，放热515.65kJ-445.15kJ=70. 5kJ,所以，1mol CO完全燃烧放热70.5kJ×25.01=282kJ, 2mol CO完全燃烧放热564kJ,且放热反应，ΔH为“-”，故①②正确，④式ΔH应为+564kJ/mol。答案选A。
1.3化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算
Point 1 盖斯定律（重难点）
1.定义：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。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。这就是盖斯定律。
2.从反应途径的角度理解
某人从山下A到达山顶B，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了300m
即山的高度与A、B点的海拔有关，而与由A点到达B点的途径无关
这里的A相当于反应体系的始态，B相当于反应体系的终态.山的高度相当于化学反应的反应热
3.用能量守恒定律论证盖斯定律
先从始态S变化到到终态L，体系放出热量（△H1<0），然后从L到S，体系吸收热量(△H2>0)。
经过一个循环，体系仍处于S态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△H1+△H2=0
4.盖斯定律直观化
△H＝△H1+△H2
5.盖斯定律在科学研究中的重要意义：
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
例1：C（s）+ ½ 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，
（1) C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
(2) CO(g) + ½O2(g) = CO2(g) △H3=-283.0 kJ/mol
用盖斯定律就可以算出：
△H1= △H2+ △H3 = -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol)
△H2 = △H1- △H3 = -110.5 kJ/mol
C (s) + ½ O2 (g) = CO (g) △H=-110.5 kJ/mol **注意：
化学反应热的计算
化学反应热的计算
知识点一：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,其反应热是相同的.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、盖斯定律的应用
(1)有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很难直接测得这些反应的反应热，可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。
例如：C(s)＋0.5O2(ｇ)=CO(g)
上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的△H无法直接测得。但是下述两个反应的△H却可以直接测得：
C(S)＋O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
CO(g)＋0.5 O2(g)＝CO2(g) △H2＝-283.0kJ/mol
根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的△H。
分析上述反应的关系，即知
△H1＝△H2＋△H3
△H3＝△H1－△H2＝-393.5kJ/mol-－(-283.0kJ/mol)＝-110.5kJ/mol
由以上可知，盖斯定律的实用性很强。
(2)在化学计算中，可利用热化学方程式的组合，根据盖斯定律进行反应热的计算。
(3)在化学计算中，根据盖斯定律的含义，可以根据热化学方程式的加减运算，比较△H的大小。
知识点二：反应热的计算
根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。
热化学方程式的简单计算的依据：
(1)热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。
(2)热化学方程式之间可以进行加减运算。
【规律方法指导】
有关反应热的计算依据归纳
1、根据实验测得热量的数据求算
反应热的定义表明：反应热是指化学反应过程中放出或吸收的热量，可以通过实验直接测定。
第1章 第3节 化学反应热的计算
1 第三节 化学反应热的计算
1．从能量守恒的角度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。(重点)
3．掌握化学反应热的有关计算。
盖 斯 定 律
[基础·初探]
教材整理
1．内容
不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同。
2．能量守恒定律
从S→L，ΔH1<0，体系放热；
从L→S，ΔH2>0，体系吸热；
结论：(1)ΔH1＋ΔH2＝0；
(2)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。
3．意义
利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。
[探究·升华]
[思考探究]
已知①C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 2 ②CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)
ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1
根据反应①和②，求出C(s)＋12O2(g)===CO(g)的反应热。
方法之一是虚拟路径法：
问题思考：
(1)
上述转化关系中表示C(s)→CO2(g)有几种转化方式？
【提示】 有两种。C(s)→CO(g)→CO2；C(s)→CO2(g)。
(2)上述转化关系中ΔH1、ΔH2、ΔH3有什么关系？
【提示】 ΔH1＝ΔH2＋ΔH3或ΔH3＝ΔH1－ΔH2。
(3)如何由已知两个热化学方程式快速求得C(s)→CO(g)的热化学方程式？
【提示】 热化学方程式(1)－(2)得：
C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
[认知升华]
盖斯定律的应用
1．盖斯定律应用的常用方法
(1)虚拟路径法：若反应物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ΔH；②由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示：，则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
(2)加和法：
①确定待求反应的热化学方程式。
②找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是3 异侧)。
第一章 第三节化学反应热的计算
第三节 化学反应热的计算
课程目标 核心素养建构
1.理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
[知 识 梳 理]
一、盖斯定律
1.内容
不论化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的(填“相同”或“不同”)。
2.特点
(1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。
(2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。
则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。
(3)能量守恒：能量既不会增加，也不会减少，只会从一种形式转化为另一种形式。
【自主思考】
已知H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol，而H2O(g)―→H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ/mol，请问若1 mol H2和12 mol O2反应生成液态水，放出的热量是多少？
提示 Q＝(241.8 kJ/mol＋44 kJ/mol)×1 mol＝285.8 kJ。
二、反应热的计算
1.主要依据
热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热等数据。 2.主要方法
(1)依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，如
(2)依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。
(3)依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：ΔH＝Q吸－Q放。
(4)依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：ΔH＝E生成物－E反应物。
(5)依据物质的燃烧热ΔH计算：Q放＝n可燃物×|ΔH|。
(6)依据比热公式计算：Q＝cmΔt。
[效 果 自 测]
1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)同温同压下，氢气和氯气分别在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH不同。( )
苏教版高中化学选修四 专题一《第一单元 化学反应中的热效应》课件(共26张PPT)
苏教版高中化学选修四 专题一《第一单元 化学反应中的热效应》课件（共26张PPT）
p庆典时的烟火神七发射钢铁的炼制化学反应的焓变第一单元 化学反应中的热效应一、反应热 焓变、定义：、符号：△H、单位：kJ·mol-1 在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。 化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.、规定：吸热反应:△H
0 或者值为“+”
放热反应:△H 0 或者值为“-”.吸热反应.放热反应化学反应中热量的反应化学反应中热量的反应二、放热反应和吸热反应吸收放出放热反应吸热反应燃料的燃烧
酸碱中和反应
金属与酸
大多数化合反应+CO2 , H2+CuO
C+H2O
Ba(OH)+NH4Cl
CaCO3高温分解
大多数分解反应常见的放热反应和吸热反应为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于
反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一生成物反应过程中能量变化曲线图：生成物反应物的能量之和
E反生成物的能量之和
E生（1）若E反 E生，（2）若E反 E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律总结:规律总结: △H =∑E(生成物) - ∑E(反应物)
化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要能量，新键形成会能量。放 出吸 收问题探究二观察下列示意图：、从该图你获得什么信息？、你能计算出该反应过程中能量的变化为多少吗？所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有
形成新键放出的总能量的相对大小规律总结: △H =∑E(反应物) - ∑E(生成物) 1.概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式.三、热化学方程式
2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.内涵:(1)热化学方程式中各物质前面的化学计量数仅表示反应过程中物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数.因此可以是整数或分数.