高中化学盖斯定律公开课教学课件.ppt

1、1. 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H = -92.3 kJ/mol 该条件下，有2 mol NH3(g)恰好完全分解，其反应吸收的热量是多少？ 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.3kJ，其原因是什么？ 该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于92.3kJ。复习回顾复习回顾2.问题思考 H2(g)+1/2O2

2、(g)=H2O(g) H1= - 241.8 kJ/mol 那么，那么，H2的燃烧热的燃烧热H究竟是多少？如何计算？究竟是多少？如何计算？已知：已知： H2O(g)=H2O(l) H2= - 44 kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H= -? kJ/mol下列数据H1表示燃烧热吗？证据推理E过程过程H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) H2O(g)H1= - 241.8 kJ/mol H2= - 44 kJ/molH=H1+H2= -285.8 kJ/mol证据推理H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2= -285.8 kJ/mol方法方法I证据推

3、理 H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol H2O(g) = H2O (l) H244 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l) HH1 H2285.8kJ/mol方法方法II+)反应的途径反应的途径H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)H2O(l)H1HH2H=H1 + H2始态始态终态终态证据推理方法方法III 盖盖 斯斯 定定 律律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. 学会盖斯定律相关的化学反应热的计算。学习目标 不管化学反应（或变化）不管化学反应（或变化）是分一步完成或分几步完成

4、，是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。其反应热是相同的。 化学反应的化学反应的反应热反应热只与只与反应体系的反应体系的始态始态和和终态终态有关，有关，而与反应的而与反应的途径途径无关。无关。1. 盖斯定律盖斯定律(P11)模型认知模型认知H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)H2O(l)2. 盖斯定律的理解盖斯定律的理解模型认知3. 盖斯定律的论证盖斯定律的论证ks5u精品课件 H、H1、H2 之间有何关系？之间有何关系？ H=H1+H2BHACH1H2遵循能量守恒定律遵循能量守恒定律始态始态终态终态H1+H20例例1：已知实验只能测得：已知实验只能测得：C(s)+O2(g)= CO

5、2(g) H1= - 393.5 kJ/molCO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2= - 283.0 kJ/mol能否求解能否求解：C(s)+1/2O2(g)= CO(g) H3=? C(s)+O2(g)CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H3H2H1应用体验4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用有：有：H1 = H2+ H3所以所以， H3 =H1- H2 = - 393.5 kJ/mol+ 283.0 kJ/mol= - 110.5 kJ/molH3= - 110.5 kJ/mol 注意：始态注意：始态中间态中间态终态等变化中的质量守恒！终态等变化中的质量守恒！方法方法I盖斯

6、定律法盖斯定律法已知：已知：C(s)+O2(g)= CO2(g) H1= - 393.5 kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2= - 283.0 kJ/mol求解求解：C(s)+1/2O2(g)= CO(g) H3=? C(s)+O2(g)CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H3H2H1得：得：H1 = H2+ H3所以，所以， H3 =H1- H2 = + 即：即： -= 方程式叠加法方法方法II方程式叠加法方程式叠加法应用体验4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用应用体验已知：已知：C(s)+O2(g)= CO2(g) H1= - 393.5 kJ/mol CO

7、(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2= - 283.0 kJ/mol求解求解：C(s)+1/2O2(g)= CO(g) H3=? 已知：已知：C(s)+O2(g)= CO2(g) H1= - 393.5 kJ/mol CO2(g) = CO(g)+1/2O2(g) H2= + 283.0 kJ/mol求解求解：C(s)+1/2O2(g)= CO(g) H3=? )H3= - 110.5 kJ/mol +)方法方法II方程式叠加法方程式叠加法叠加原则：只保留目标反应的反应物和生成物，删除过程物（或叠加原则：只保留目标反应的反应物和生成物，删除过程物（或中间过渡物）中间过渡物）导出导出“

8、四则运算式四则运算式”。遵循质量守恒定律。遵循质量守恒定律。4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用应用体验4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用E过程过程C(s)+O2(g)CO2 (g) CO(g)+1/2O2 (g)H1= - ？ kJ/mol H2= - 283.0 kJ/molH=H1+H2= -393.5 kJ/molC(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=H-H2= -110.5 kJ/mol方法方法III能量过程图法能量过程图法能量过程图法：能量过程图法：遵循能量守恒定律。遵循能量守恒定律。方法归纳方法方法I盖斯定律法盖斯定律法方法方法II方程式叠加法方程式叠加法方法方法III能量

9、过程图法能量过程图法石墨能直接变成金刚石吗？例例2：写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa时)说明说明： （1）可以在书中查找需要的数据可以在书中查找需要的数据 （2）并告诉大家你设计的理由。）并告诉大家你设计的理由。应用体验4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用查燃烧热表(P7)知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1= -393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2= -395.0kJ/mol有有- 得：得： C(石墨，石墨，s)= C(金刚石，金刚石，s) H= +1.5 kJ/mol 观察该热化学方程式，回答：金刚石能自动变成石墨吗？需要

10、什么条件？例例3: 为了提高煤的燃烧效率，工业上常常把煤气化、为了提高煤的燃烧效率，工业上常常把煤气化、或液化，那么，气化或液化后的煤燃烧后放出的热量或液化，那么，气化或液化后的煤燃烧后放出的热量是不是就增多了呢？是不是就增多了呢？应用体验4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用应用体验例3：已知 CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) H1= 283.0 kJ/mol H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) H2= 285.8 kJ/mol C2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算: 2CO(g

11、) 4H2(g) = H2O(l) C2H5OH (l) H=？解：2 + 4 - = HH12 H24 H3 (283.22 285.84 1370 ) kJ/mol 339.2 kJ/mol4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用 方法小结：方法小结： 1. 依据目标方程式确定依据目标方程式确定“过渡物质过渡物质” (要消去的物质要消去的物质); 2. 用消元法逐一消去用消元法逐一消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”。练练. 火箭发射，用火箭发射，用N2H4（肼）在（肼）在NO2中燃烧，生成中燃烧，生成N2、液态、液态H2O。已知：已知： N2(g)+2O2(g)=2NO

12、2(g) H1= +67.2 kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2= -534 kJ/mol 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2 N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) 应用体验4. 盖斯定律的应用盖斯定律的应用 方法小结：方法小结： 1. 写出目标方程式确定写出目标方程式确定“过渡物质过渡物质” (要消去的物质要消去的物质); 2. 用消元法逐一消去用消元法逐一消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”。 H= -1135.2 kJ/mo

13、l 总结与归纳1.请用自己的话描述一下什么是盖斯定律？请用自己的话描述一下什么是盖斯定律？2. 盖斯定律有哪些用途？盖斯定律有哪些用途？关键：目标方程式的“四则运算式”的导出 3. 盖斯定律运用的基本策略：盖斯定律运用的基本策略： 写出目标方程式确定写出目标方程式确定“过渡物质过渡物质” (要消去的物质要消去的物质); 用消元法逐一消去用消元法逐一消去“过渡物质过渡物质”，导出，导出“四则运算式四则运算式”。盖斯简介 G.H.Germain Henri Hess (18021850)俄国化学家。俄国化学家。1802年年8月月7日生于瑞士日内瓦，日生于瑞士日内瓦，1850年年12月月12日卒于俄

14、日卒于俄国圣彼得堡国圣彼得堡(现为列宁格勒现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国岁随父侨居俄国,并在俄国并在俄国受教育。受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。受到了化学和地质学的基础教育。18261827年，在斯年，在斯德哥尔摩德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士，年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，

15、任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科年成为俄国科学院院士。学院院士。盖斯简介 盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热现象，了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热现象，作了大量的量热工作。作了大量的量热工作。1836年发现，在任何一个化学年发现，在任何一个化学反应过程中反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成步完成,反应所放出的总热量相

16、同，并于反应所放出的总热量相同，并于1840年以热年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有是热化学的先驱者。著有纯粹化学基础纯粹化学基础(1834)，曾用作俄国教科书达曾用作俄国教科书达40年。年。盖斯简介 盖斯定律是在热力学第一定律之前发现的，实际上是热力学第一定律在化学反应的具体体现，是状态函数的性质。盖斯定律奠定了热化学计算的基础，使化学方程式像普通代数方程那样进行运算，从而可以根据已经准确测定的热力学数据计算难以测定的反应热。如何选择火箭燃料？如何选择火箭燃料？对照课本对照课本P7中燃烧热的表格中燃烧热的表格1.怎么比较各种燃料？怎么比较各种燃料？2.若只考虑能量，用什么最好？若只考虑能量，用什么最好？3.只考虑能量行吗？为什么？只考虑能量行吗？为什么？ 比冲性能（比冲性能（单位质量的推进剂产生的冲量）、自燃特性、无毒、易贮存；）、自燃特性、无毒、易贮存；低密度、小分子等。低密度、小分子等。思考