第三节化学反应热的计算
●课标要求
能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 ●课标解读
1.理解盖斯定律的含义。
2．掌握盖斯定律在反应热计算中的应用。 ●教学地位
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，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。这是本章的重点考查内容之一。
●新课导入建议
瑞士化学家盖斯
“异曲同工”是指不同的曲调演得同样好，或者不同的做法收到同样好的效果。热化学奠基人盖斯总结出一条规律：在任何化学反应过程中的热量，不论该反应是一步完成的还是分步进行的，其总热量变化是相同的。该规律被命名为“盖斯定律”。 ●教学流程设计
课前预习安排：(1)看教材P11～12填写【课前自主导学】中的“知识1，盖斯定律”，并完成【思考交流1】。
(2)看教材P13页填写【课前自主导学】中的“知识2，反应热的计算”，并完成【思考交流2】。?步骤1：导入新课、本课时的教材地位分析。?步骤2：建议对【思考交流】1、2多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。 ?
步骤6：师生互动完成“探究2、反应热的计算”，可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行，建议教师除【例2】外，再变换一下命题角度，选用【教师备课资源】中的例题以拓展学生的思路。?步骤5：在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、3三题，验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤4：教师通过【例1】和教材P11～12页的讲解研析，对【探究1】进行总结。?步骤3：师生互动完成“探究1、对盖斯定律的理解”可利用【问题导思】设置的问题，由浅入深地进行。 ?
步骤7：教师通过【例2】和教材P13页讲解研析，对“探究2”进行总结。?步骤8：在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】中的4题，验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤9：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】已明确掌握已学的内容，安排学生课下完成【课后知能检测】。 课 标 解 读 1.从能量守恒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。 3.学会化学反应热的有关计算。 重 点 难 点 1.盖斯定律的含义，能够利用盖斯定律进行有关反应热的计算。(重点) 2.化学反应热的计算方法和技巧。(难点)
盖斯定律 1.内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反应热是相同的。或者说，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。 如物质A变成C，有下列两种途径：
则有ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。
2．解释：能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。 3．应用：对于进行得很慢的反应，不容易直接发生的反应，产品不纯(即有副反应发生)的反应，测定这些反应的反应热有困难，如果应用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来。
1
1．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol，而H2O(g)―→H2O(l) ΔH＝－44.0
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kJ/mol，请问若1 mol H2和 mol O2反应生成液态水，放出的热量是多少？
2【提示】 Q＝(241.8 kJ/mol＋44 kJ/mol)×1 mol＝285.8 kJ。
反应热的计算 1.反应热计算的主要依据是热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据。 2．计算反应热的常用解题方法有：列方程式、估算法、十字交叉法等。 如已知：(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol 1
(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ/mol
2
1
若C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热为ΔH，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝[－393.5－(－283.0)]kJ/mol
2＝－110.5_kJ/mol，本题运用了盖斯定律。
2．已知碳的燃烧热为393.5 kJ/mol，那么24 g碳完全燃烧，放出的热量是多少？ 【提示】 24 g碳为2 mol，放出的热量为2 mol×393.5 kJ/mol＝787.0 kJ。
对盖斯定律的理解 【问题导思】
①物质从始态变为终态，遵循质量守恒，遵循能量守恒吗？ 【提示】 遵循。
②应用盖斯定律求反应热时，若方程式的化学计量数变，则反应热要相应变吗？方程式相加减时，反应热如何计算？
【提示】 a．反应热的数值与化学计量数成正比。 b．方程式加减时，反应热也要相加减(带符号)。
(1)从途径角度
化学反应热效应只与反应的始态和终态有关，与过程无关。就像登山到山顶，不管选哪一条路走，从山脚到山顶，山的海拔总是不变。 (2)从反应热总值角度
若一个反应可以分几步进行，则各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，即反应热总值一定。如图表示始态到终态的反应热。
则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 (3)从能量守恒角度
我们先从S变化到L，这时体系放出热量(ΔH1<0)，然后从L变回到S，这时体系吸收热量(ΔH2>0)。
整个过程中ΔH1＋ΔH2＝0，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。
(4)运用盖斯定律解题的常用方法。 通常有两种方法：
其一，虚拟路径法：如C(s)＋O2(g)===CO2(g)，可设置如下：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
其二，加合法：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。 如：求P4(白磷)―→P(红磷)的热化学方程式。 已知：P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s) ΔH1① 51
P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s) ΔH2②
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即可用①－②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式。
1．虚拟路径法求反应热中，分路径中的量要与总路径的量一致。
2．加合法中要根据给定的反应找出要求的反应的反应物与生成物，把不需要的物质去掉。
把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 途径Ⅱ 先制水煤气：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2>0① 再燃烧水煤气：
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0② 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0③ 请回答下列问题：
(1)判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量________途径Ⅱ放出的热量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是____________ _____________________________________________。
(3)由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为________。
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【解析】 (1)途径Ⅱ中，根据盖斯定律①＋(②＋③)×可得途径Ⅰ的方程式，故两种途径放
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出的热量相同。(2)ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)。(3)因为ΔH>0，故反应物的总能量小于生成
2物的总能量。
【答案】 (1)等于
1
(2)ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)
2(3)小于 吸收 高温
应用盖斯定律设计反应过程的要点
(1)当热化学方程式乘以或除以某数时，ΔH也相应乘以或除以某数。
(2)当热化学方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看做一个整体进行运算。
(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看做一个整体。
(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，物质的状态由“固→液→气”变化时，会吸热；反之会放热。
(5)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，符号相反。
1．实验中不能直接测出由石墨与氢气反应生成甲烷的ΔH，但可测出下面几个反应的热效应：
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－890.3 kJ/mol ① C(石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol②
人教版高中化学教案 选修四 1.3 化学反应热的计算 教案1完美版
