鲁教版高中化学选修四第一章《焓变的计算-盖斯定律的应用》课件.ppt

1、第一节化第一节化学反应中的热效应（第三课时）学反应中的热效应（第三课时）焓变的计算焓变的计算盖斯盖斯定律的应用定律的应用教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能 1理解盖斯定律的本质，了解其在科学研究中的意义理解盖斯定律的本质，了解其在科学研究中的意义 2掌握有关盖斯定律的应用掌握有关盖斯定律的应用(本课时的本课时的重、难点重、难点)过程与方法过程与方法 通过运用盖斯定律求有关物质的焓变，进一步理解焓变的概通过运用盖斯定律求有关物质的焓变，进一步理解焓变的概念念情感态度与价值观情感态度与价值观 通过实例感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学通过实例感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在

2、科学研究中的重要贡献研究中的重要贡献高高低低H0H生成物总能量生成物总能量-反应物的总能量反应物的总能量回顾回顾高高低低高高低低化学反应的本质是：化学反应的本质是：断裂旧键（吸收能断裂旧键（吸收能量）、形成新键（释放能量）量）、形成新键（释放能量）Q吸吸反应物的总键能反应物的总键能Q放放生成物的总键能生成物的总键能H0Q吸吸Q放放键能与物质能量的关系：键能与物质能量的关系：键能小，易打开，物质不稳定，总能量高。键能小，易打开，物质不稳定，总能量高。键能大，难打开，物质稳定，总能量低。键能大，难打开，物质稳定，总能量低。H反应物的总键能反应物的总键能-生成物总键生成物总键能能如何测定如何测定C(

3、s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变的焓变H1能直接测定吗？如何测？能直接测定吗？如何测？若不能直接测，怎么办？若不能直接测，怎么办？不能很好的控制反应进行的程度，故不能很好的控制反应进行的程度，故不能直接通过实验测得不能直接通过实验测得H H1 1问题问题情景情景1 1、盖斯定律的含义、盖斯定律的含义HH1+H2 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应焓反应焓变变是相同的是相同的。关键：关键：化学反应的焓变只与反应体系的化学反应的焓变只与反应体系的始态始态和和终终态态有关，而与反应的途径无关。有关，而与反应的途径无关。瑞士科学家，1802-1

4、850S始态始态L终态终态H10H1+H2 0规律规律:“:“正逆正逆”反应的焓变符号相反，数值相等。反应的焓变符号相反，数值相等。或或H1=H 2请把下面生活实例与盖斯定律进行类比请把下面生活实例与盖斯定律进行类比登山：登山：登山的高度登山的高度(300m)与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度与上山的途径无关，只与起点和终点的相对高度有关有关坐缆车坐缆车或步行或步行如何测定如何测定C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的焓变的焓变H1不能很好的控制反应的程度，故不能很好的控制反应的程度，故不能直接通过实验测得不能直接通过实验测得H H1 1问题问题情景情景CO(g)+1/2O2(g)=

5、CO2(g)H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3-393.5 kJ/mol CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2分析：分析：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)H1？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H2-283.0 kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)H3-393.5 kJ/mol)H1+H2=H3 H1=H3 H2 =-393.5 kJ/mol(-283.0 kJ/mol)=-110.5 kJ/mol2 2、盖斯定律的应用、盖斯定律的应用-求焓变求焓变方法方法（消元法）（消元法）写出目标方程式确定写出目标方程式确定“多余物质多余物质

6、”（要消去的物质）（要消去的物质）然后用消元法然后用消元法逐一逐一消去消去“多余物质多余物质”，导出，导出“四则运四则运算式算式”BH3ACH1H2H H3 3=H H1 1+H H2 2H H1 1=H H3 3H H2 2应用：应用：有些化学反应进行很慢或不易直接发生，很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焓变，可通过盖斯定律获得它难直接测得这些反应的焓变，可通过盖斯定律获得它们的焓变数们的焓变数据。据。【例题【例题1】已知】已知 CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)H1=283.0 kJ/mol H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)H2=285.8

7、kJ/molC2H5OH(l)+3 O2(g)=2 CO2(g)+3 H2O(l)H3=1370 kJ/mol试计算试计算2CO(g)4 H2(g)=H2O(l)C2H5OH(l)的的H【解法一：消元法】：根据盖斯定律，不论是一步完成还是分几根据盖斯定律，不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是相同的。反应步完成，其反应焓变都是相同的。反应是否由是否由三个反应三个反应通过加减乘除通过加减乘除消去消去O2而成，也就是说，反应而成，也就是说，反应看做分看做分成成几步完成。几步完成。2+4-=所以，所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol【解法

8、二：唯一法】：对于比较复杂的几步反应，可以换个角度：找唯一，调方向，改倍数找唯一，调方向，改倍数，不多余不多余，目标反应中的CO、H2、C2H5OH都只在一个方程式中出现，都只在一个方程式中出现，2+4 即：即：HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol练习练习：1 1、已知下列各反应的焓变、已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,Ca(s)+C(s,石墨石墨)+3/2O)+3/2O2 2(g)=CaCO(g)=CaCO3 3(s)(s)H=-1206.8 kJ/molH=-1206.8 kJ/molCa(s)+1/2OCa(s)+1/2O2 2(g

9、)=CaO(s)(g)=CaO(s)H=-635.1 kJ/molH=-635.1 kJ/molC(s,C(s,石墨石墨)+O)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H=-393.5 kJ/molH=-393.5 kJ/mol试求试求CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)的焓变的焓变H=+178.2 kJ/molH=+178.2 kJ/mol=若多步化学反应若多步化学反应相加减相加减可得到新的化可得到新的化学反应，则新反应的焓变即为上述多步反应学反应，则新反应的焓变即为上述多步反应的焓变之的焓变之代数和代数和。总结规律：总结规

10、律：注意：注意：计量数的变化与焓变数值及正负号的计量数的变化与焓变数值及正负号的变化变化要对应要对应总结思考：在用方程式叠加计算焓变时在用方程式叠加计算焓变时要注意哪些要注意哪些问题？问题？2、如下图所示，H1=393.5 kJmol-1，H2=395.4 kJmol-1，下列说法或表示式正确的是（）A.石墨和金刚石的转化是物理变化B.C（s、石墨）=C（s、金刚石）H=+1.9 kJmol-1C.金刚石的稳定性强于石墨D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJB巩固提升巩固提升1、已知25、101kPa条件下：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)H=-283

11、4.9 kJmol-1 4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)H=-3119.9 kJmol-1由此得出的结论正确的是 （）A等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为放热反应B等质量的O2比O3能量低，由O2变O3 为吸热反应CO3比O2稳定，由O2变O3 为吸热反应DO2比O3稳定，由O2变O3 为放热反应BArC/800/0镁2、由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiCl4已知：CsO2gCO2g H3935 kJmol1 2COgO2g2CO2g H566 kJmol1 TiO2s2Cl2gTiCl4sO2g H+141 kJmol1则TiO2s2Cl2g2CsTi

12、Cl4s2COg的H TiO2Ti80kJ.mol-1综合应用综合应用1、已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)H=+Q2 kJmol1 则Q1、Q2的关系为()A.Q1Q2 C.Q1=Q2 D.无法确定A1.盖斯定律盖斯定律 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其焓变焓变是相同的。化学反应的焓变只与反应体系的是相同的。化学反应的焓变只与反应体系的始态始态和和终终态态有关，而与反应的途径无关。有关，而与反应的途径无关。2、盖斯定律的应用、盖斯定律的应用关键：关键：目标方程式的目标方程式的“四则运算式四则运算式”的导出。的导出。方法：方法：消元法（简单的反应）：消去多余物质消元法（简单的反应）：消去多余物质 唯一法（复杂的反应）：寻找唯一物质唯一法（复杂的反应）：寻找唯一物质小结小结作业：（1）提纲上的综合练习（2）课本课后练习：P10：2、3、4