人教版化学选修4第一章第三节.ppt
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1、第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动 第三节化学反应热的计算第三节化学反应热的计算第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动1理理解解反反应应热热、燃燃烧烧热热的的概概念念,能能对对反反应应热热进进行行简简单单的的计计算。算。2理解盖斯定律,并能用理解盖斯定律,并能用该该定律定律处处理一些理一些实
2、际问题实际问题。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动一、盖斯定律一、盖斯定律1内内容容:不不管管化化学学反反应应是是一一步步或或_完完成成,其其反反应应热热是是_的的。或或者者说说,化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应体体系的系的_和和_有关,而与反应的有关,而与反应的_无关。无关。2解解释释:能能量量的的释释放放或或吸吸收收是是以以_的的物物质质为为基基础的,二者密不可分,但以础的,二者密不可分,但以_为主。为主。第一章 化学反
3、应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动3 应应 用用:对对 于于 进进 行行 得得 _的的 反反 应应,不不 容容 易易_的的 反反 应应,_(即即 有有 _)的的 反反 应应,_反反 应应 热热 有有 困困 难难,如如 果果 应应 用用 _,就就 可可 以以_地把它们的反应热计算出来。地把它们的反应热计算出来。例如:例如:C(s)O2(g)CO(g)上上述述反反应应在在O2供供应应充充分分时时,可可燃燃烧烧生生成成CO2;O2供供应应不不充充分分时时,虽虽
4、可可生生成成CO,但但同同时时还还部部分分生生成成CO2。因因此此该该反反应应的的H_。但是下述两个反应的。但是下述两个反应的H却可以直接测得:却可以直接测得:第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动(1)C(s)O2(g)CO2(g)H1393.5kJmol1(2)CO(g)O2(g)CO2(g)H2283.0kJmol1根据盖斯定律,就可以根据盖斯定律,就可以计计算出欲求反算出欲求反应应的的H。分析上述两个反分析上述两个反应应的关系,即知:的
5、关系,即知:H1_,H_。则则C(s)与与O2(g)生成生成CO(g)的的热热化学方程式化学方程式为为_。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动二、反应热的计算二、反应热的计算反反 应应 热热 计计 算算 的的 主主 要要 依依 据据 是是 _、_和和_的数据。的数据。答案:答案:一、一、1.分几步相同始态终态途径分几步相同始态终态途径2发生变化物质发生变化物质3很很慢慢直直接接发发生生产产品品不不纯纯副副反反应应发发生生测测定定盖斯定律间接无
6、法测得盖斯定律间接无法测得H2HH1H2C(s)1/2O2(g)CO(g)H110.5kJmol1二、热化学方程式盖斯定律燃烧热二、热化学方程式盖斯定律燃烧热第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动若若一一个个化化学学反反应应由由始始态态转转化化为为终终态态可可通通过过不不同同的的途途径径(如如图图),则则H与与H1、H2、H3、H4、H5之之间间有何关系?有何关系?提示:提示:HH1H2H3H4H5第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版
7、)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动1.盖斯定律盖斯定律(1)内内容容:不不管管化化学学反反应应是是一一步步完完成成或或分分几几步步完完成成,其其反反应应热热是是相相同同的的,换换句句话话说说,化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应体体系的始系的始态态和和终态终态有关,而与反有关,而与反应应的途径无关。的途径无关。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习
8、课课堂堂师师生生互互动动说明:说明:如如果果一一个个反反应应可可以以分分几几步步进进行行,则则各各分分步步反反应应的的反反应应热热之和与该反应一步完成时的反应热相同。之和与该反应一步完成时的反应热相同。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动2运用盖斯定律解运用盖斯定律解题题的一般方法的一般方法(1)虚虚拟拟路径法路径法若反若反应应物物A变为变为生成物生成物D,可以有两个途径,可以有两个途径a由由A直接直接变变成成D,反,反应热为应热为H;b由由
9、A经经过过B变变成成C,再再由由C变变成成D,每每步步的的反反应应热热分分别为别为H1、H2、H3。如如图图所示:所示:则则有:有:HH1H2H3第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动(2)加合法加合法即即运运用用所所给给方方程程式式通通过过加加减减的的方方法法得得到到所所求求热热化化学学方方程程式。式。(3)实实例例如已知下列两个如已知下列两个热热化学方程式:化学方程式:P4(s,白磷,白磷)5O2(g)P4O10(s)H12983.2kJ/
10、molP(s,红红磷磷)H2738.5kJ/mol第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动要写出白磷要写出白磷转转化化为红为红磷的磷的热热化学方程式可虚化学方程式可虚拟拟如下如下过过程。程。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动根据盖斯定律根据盖斯定律HH1(H2)42983.2kJ/mol738
11、.5kJ/mol429.2kJ/mol所以白磷所以白磷转转化化为红为红磷的磷的热热化学方程式化学方程式为为P4(s,白磷,白磷)4P(s,红红磷磷)H29.2kJ/mol也可由也可由4得白磷得白磷转转化化为红为红磷的磷的热热化学方程式化学方程式为为:P4(s,白磷,白磷)4P(s,红红磷磷)H29.2kJ/mol第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动3运用盖斯定律运用盖斯定律计计算反算反应热时应热时的注意事的注意事项项(1)热热化化学学方方程程
12、式式同同乘乘以以某某一一个个数数时时,反反应应热热数数值值也也必必须须乘上乘上该该数。数。(2)热热化化学学方方程程式式相相加加减减时时,同同种种物物质质之之间间可可相相加加减减,反反应热应热也随之相加减。也随之相加减。(3)将将一一个个热热化化学学方方程程式式颠颠倒倒时时,H的的“”“”号号必必须须随之改随之改变变。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动【例例1】氢氢气气和和氧氧气气生生成成液液态态水水的的反反应应,可可以以通通过过两两种途径
13、来完成,如图所示:已知:种途径来完成,如图所示:已知:H2(g)O2(g)H2O(l)H285.8kJ/molH2O(g)H2O(l)H244.0kJ/mol求:求:H2(g)O2(g)H2O(g)的反应热的反应热H1。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动解解析析本本题题型型应应用用“加加合合法法”解解决决,方方便便迅迅速速,根根据据盖盖斯斯 定定 律律:H H1 H2,所所 以以 H1 H H2 285.8kJ/mol(44.0kJ/mol
14、)241.8kJ/mol。答案答案H1241.8kJ/mol点点评评根根据据盖盖斯斯定定律律,一一个个化化学学反反应应无无论论是是一一步步完完成成还还是是分分几几步步完完成成,反反应应焓焓变变是是一一样样的的。因因此此,利利用用已已知知焓焓变变求求未未知知焓焓变变的的方方法法为为:若若一一个个化化学学方方程程式式可可由由另另外外几几个个方方程程式式相相加加减减而而得得到到,则则该该化化学学反反应应的的焓焓变变即即为为这这几几个个变变化化焓焓变变的的代代数数和和。对对热热化化学学方方程程式式之之间间进进行行数数学学方方法法处处理理是是盖盖斯斯定定律律的的必必然然结结果果,这这就就是是数数学学在在
15、化化学学中中的的应应用用,自自然然科科学学是是相相通的。通的。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动实实验验中中不不能能直直接接测测出出由由石石墨墨和和氢氢气气生生成成甲甲烷烷反反应应的的H,但可,但可测测出下出下边边几个反几个反应应的的热热效效应应:CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H1 890.3 kJmol1C(石墨石墨)O2(g)CO2(g)H2393.5 kJmol1H2(g)1/2O2(g)H2O(l)H3285.8
16、 kJmol1根据盖斯定律求反根据盖斯定律求反应应C(石墨石墨)2H2(g)CH4(g)的的H4 第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动解解析析方方法法一一:因因为为反反应应式式和和之之间间有有以以下下关关系:系:2所以所以H4H22H3H1393.52(285.8)(890.3)74.8(kJmol1)方方法法二二:也也可可以以设设计计一一个个途途径径,使使反反应应物物经经过过一一些些中中间间步骤最后回复到产物:步骤最后回复到产物:第一章 化
17、学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动可见可见H4H22H3H174.8kJmol1答案答案74.8kJmol1第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动1840年年,瑞瑞士士化化学学家家盖盖斯斯提提出出了了化化学学反反应应的的热热效效应应仅仅与与反反应应物物的的最最初初状状态态及及生生成成物物的的最最终终状
18、状态态有有关关,而而与与其其中中间间步步骤骤无关。按此无关。按此规规律,律,结结合下述反合下述反应应方程式,回答方程式,回答问题问题。已知:已知:(1)NH3(g)HCl(g)NH4Cl(s)H176kJmol1(2)NH3(g)H2O(l)NH3H2O(aq)H35.1kJmol1(3)HCl(g)H2O(l)HCl(aq)H72.3kJmol1第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动(4)NH3(aq)HCl(aq)NH4Cl(aq)H52.
19、3kJmol1(5)NH4Cl(s)2H2ONH4Cl(aq)HQ则则第第(5)个个方方程程式式中中的的反反应应热热是是_。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动解析解析考查盖斯定律的理解运用。考查盖斯定律的理解运用。本题可用本题可用“加合法加合法”,也可用,也可用“虚拟路径法虚拟路径法”。a加合法加合法(4)(3)(2)(1)与与(5)相相 比比 较较 得得 反反 应应 热热 得得 16.3kJmol1。b虚拟路径法虚拟路径法设计反应的虚拟过
20、程设计反应的虚拟过程则则有有:35.1kJ/mol(72.3kJ/mol)(52.3kJ/mol)176kJ/molH,H16.3kJ/mol第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动答案答案16.3kJmol1点点评评利利用用盖盖斯斯定定律律结结合合已已知知反反应应的的反反应应热热可可以以求求解解一一些些相相关关反反应应的的反反应应热热。解解此此类类题题关关键键是是善善于于设设计计合合理理的的反反应过程,适当加减已知方程式及反应热。应过程,适当加
21、减已知方程式及反应热。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动将将煤煤转转化化为为水水煤煤气气是是通通过过化化学学方方法法将将煤煤转转化化为为洁洁净净燃燃料料的的方方法法之之一一。煤煤转转化化为为水水煤煤气气的的主主要要化化学学反反应应为为:CH2O(g)COH2。C(s)、CO(g)和和H2(g)完完全全燃燃烧烧的的热热化化学方程式分学方程式分别为别为:C(s)O2(g)CO2(g)H1393.5kJmol1H2(g)O2(g)H2O(g)H2
22、242.0kJmol1CO(g)O2(g)CO2(g)H3283.0kJmol1第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动试试回答:回答:(1)请请你你根根据据以以上上数数据据,写写出出C(s)与与水水蒸蒸气气反反应应生生成成CO和和H2的的热热化学方程式:化学方程式:_。(2)比比较较反反应应热热数数据据可可知知,1mol CO(g)和和1mol H2(g)完完全全燃燃烧烧放放出出的的热热量量之之和和比比1mol C(s)完完全全燃燃烧烧放放出出
23、的的热热量量_(填填“多多”或或“少少”)。甲甲同同学学据据此此认认为为:“煤煤炭炭燃燃烧烧时时加加少少量量水水,可可以以使使煤煤炭炭燃燃烧烧放出更多的放出更多的热热量。量。”第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习习课课堂堂师师生生互互动动乙同学根据盖斯定律作出了下列循乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图环图:第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探探究究知知能能定定位位课课后后强强化化作作业业资资料料备备选选自自主主研研习
24、习课课堂堂师师生生互互动动请请你你写写出出H1、H2、H3、H4之之间间存存在在的的关关系系式式:_。乙乙同同学学据据此此认认为为:“将将煤煤转转化化为为水水煤煤气气再再燃燃烧烧放放出出的的热热量量,最最多多与与直直接接燃燃烧烧煤煤放放出出的的热热量量相相同同。”请请分分析析:甲甲、乙乙两两同同学学观观点点正正确确的的是是_(填填“甲甲”或或“乙乙”)同同学学,另另一一同同学学出出现现错错误误观观点点的的原原因因是是_。(3)请请分分析析将将煤煤转转化化为为水水煤煤气气再再燃燃烧烧有有哪哪些些优优点点?_。第一章 化学反应与能量化学化学化学化学(人教版)(人教版)(人教版)(人教版)问问题题探
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