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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流盖斯定律 教学设计【精品文档】第 6 页盖斯定律教学设计一、教学目标【知识与技能】了解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。【过程与方法】1通过对盖斯定律的涵义的分析和论证，培养学生分析问题的能力；2通过盖斯定律的有关计算，培养学生的计算能力。【情感态度与价值观】1通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。激发参与化学科技活动的热情。2树立辩证唯物主义的世界观，帮助学生养成务实、求真、严谨的科学态度。二、教学重难点【教学重点】盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算【教学难点】盖斯定律的应用三、教
2、学方法探究式教学，多媒体辅助教学四、教学用具 多媒体设备五、教学过程：【新课引入】（1）生活引入通过生活中的天然气燃烧、实验室中的酒精燃烧、祥云火炬燃烧以及火箭发射的图片和肼的燃烧提出设疑。【设疑】在化学科研中，经常要测量化学反应的反应热，如天然气的燃烧，实验室酒精的燃烧，祥云火炬的燃烧，火箭发射时肼的燃烧等等，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。如对于反应： C(s)+1/2O2(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H 无法直接用实验测得，那么该反应的反应热是如何确定的呢？学习了今天的内容你将知
3、道答案。（2）温故知新【教师】首先，我们看一个具体的例子： 已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1= -241.8kJ/mol 请问241.8kJ/mol是不是H2的燃烧热？为什么? 【学生】不是，因为当水为液态时的反应热才是燃烧热。【教师】如果，已知： H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJ/mol H与H1、H2之间有什么关系？【学生】H=H1+H2【教师】在一定压强下，1mol氢气不管是直接变为液态水，还是经气态水变为液态水，反应热一定，这就是著名的盖斯定律。【板书】第三节 化学反应热的计算一
4、、盖斯定律【盖斯定律的介绍】【教师】盖斯定律，顾名思义，化学家盖斯通过大量研究发现的客观规律。大家也许会问“盖斯是何许人也”。盖斯，瑞典化学家。一生致力于化学热效应的测定工作。于1836年发现，在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世。【教师】为了纪念盖斯，后来人们把热的加和性守恒定律称为盖斯定律。我们再来具体看一看什么是盖斯定律。(P11)1840年，瑞典化学家盖斯通过大量的实验证明，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。也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的
5、途径无关。这就是盖斯定律。【板书】1、 盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。即，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。【教师】如何来理解呢？2、盖斯定律直观化理解【教师】为了理解盖斯定律，可以以登山为例，A（绵中实验学校）B（九州大道）可以有多条路径，不管选择哪条路，AB的位移一定，克服重力做的功一定，山的海拔不变；因此，反应热只与始态、终态有关，与过程无关。我们从山的高度与上山途径无关的实例中抽象出图1，H1、H2与H之间的关系如何？【教师】观察后，完成下列表格。图2 H2O（l）H2 HH2O（g） H2(g)+1/2O 2H1A C图1
6、 CH1H2A BHA C 图1图2 找起点 AH2(g) 找终点 BH2O(l) 过程 ACB ABH2(g)H2O(g)H2O(l) H2(g)H2O(l) 列式 H=H1+H2H=H1+H2由图1到图2完成表格，即从一般到个别，加深学生对盖斯定律的理解，解开最初的谜团。【教师】我们还可以应用能量守恒定律对盖斯定律进行论证。请同学们思考盖斯定律是哪些自然规律的必然结果？【学生】能量守恒【师】应该是质量守恒和能量守恒定律的共同体现，反应时一步完成还是多步完成，最初的反应物和最终的生成物是一样，如果物质没有变化,就不能引发能量的变化，前者为因，后者为果。【教师】假设一个反应体系的始态为S ,终
7、态为L，它们之间的变化用两段弧线(可以包含着任意数目的中间步骤)连接如下：可以得到这样的结论:H1 +H2 0。为什么会有这样的结论?【学生】思考后回答：先从S变化到L，这是体系放出热量（H10).经过了一个循环，体系仍然处于S态，所有的反应物都和反应前完全一样。若H1 +H2 0 ,那么在物质丝毫未损的情况下体系能量发生了变化，这就违背了能量守恒定律。所以H1 +H2 0一定成立。这也证明了盖斯定律是成立的。因为化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关，而在此始态和终态一样，所以H1 +H2 = 0。能量变化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。【教师】
8、有的同学可能会想，为什么我们不直接去测定反应热，还要通过定律来计算呢？水的燃烧热是我们可以直接测定的，但是，在化学科研中有些反应很慢，有些反应不容易进行，有些反应的产品不纯，这给测定反应热造成了困难。而盖斯定律的应用很好地解决了这一难题。3.盖斯定律的应用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。【教师】观察下面的热化学方程式，并思考问题：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H2=?能直接测出这个反应的反应热吗？为什么？【学生】讨论发现：不能直接测出。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，但同时还有部
9、分CO被继续氧化生成CO2。【教师】那么，C（s)+1/2 O2 (g) = CO(g)的反应热如何获得呢？请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案。【学生】我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：（1）C（s）O2（g）=CO2（g） H1=3935 kJmol（2）CO（g）+ O2（g）=CO2（g） H3=2830 kJmol根据盖斯定律.可以很容易求算出C（s）+ O2（g）=CO（g）的H。H1=H2+H3H2=H1H3=3935kJ/mol（2830kJ/mol）1105 kJmol即：C（s）+ O2（g）=CO（g）的H2=1105 kJmol 【
10、教师】请同学分析解题思路。【学生】以盖斯定律原理求解， 以反应(1)为基准，利用图形解题。（1）找起点C(s),（2）终点是CO2(g),（3）总共经历了两个反应 CCO2 ；CCOCO2（4）也就说CCO2的焓变为CCO；COCO2之和。 则H1=H3+H2 （5）求解：CCO H2=H1 H3=-110.5 KJmol-1【教师】方法1：虚拟路径法-从能量变化入手以盖斯定律原理求解， 以给出的反应为基准（1）找起点C(s), （2）终点是CO2(g),（3）总共经历了两个反应 CCO2 ；CCOCO2。（4）也就说CCO2的焓变为CCO； COCO2之和。 则H1=H3+H2以盖斯定律原理
11、求解， 以要求的反应为基准（1）找起点C(s), （2）终点是CO(g),（3）总共经历了两个反应 CCO2CO。（4）也就说CCO的焓变为CCO2； CO2CO之和。注意：COCO2 焓变就是H2 那 CO2CO 焓变就是 H2方法2：加减消元法-从物质变化入手 (遵循数学基本原则)（1）写出目标方程式确定“过渡物质”（要消去的物质）： （2）用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。 + （） （3）列式：H2=H1 H3=-110.5 KJmol-1 归纳解题思路：确定待求的反应方程式；找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置；根据待求方程式中各物质计量数和位置的需要对已
12、知方程式进行处理；实施叠加并检验上述分析的正确与否。【例2】写出石墨变成金刚石的热化学方程式 (25,101kPa时) 查燃烧热表知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以， - 得： C(石墨，s)=C(金刚石，s) H=+1.5kJ/mol【教师】学习一个定律的目的在于运用，下面我们看几个例子。【例3】某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2
13、(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/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。2 ：2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-1135.2kJ/mol 小结：（1）热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；当热化学方程式中各物质的化学计量数改变，其反应热数值改变相同的倍数（2）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H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。【例4】已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s) H = -1206.8 kJ/molCa(s)+1/2O
14、2(g)=CaO(s) H = -635.1 kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) H = -393.5 kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变= H=178.2 kJ/mol注意事项：（1）热化学方程式乘上某一个数时，反应热数值也须乘上该数；（2）热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减；（3）将一个热化学方程式颠倒时， H的“+” “-”号必须随之改变。【练习】1、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应
15、是相同的”。已知：P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)H1=-2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s) H2= -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。- 4： P4(s、白磷)=4P(s、红磷) =-29.2kJ/mol2、已知石墨的燃烧热：H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H =-393.5kJ/molCO2(g)=C(石墨，s)+O2(g) H =+393.5kJ/mol正逆反应的反应热效应数值
16、相等，符号相反。“+”不能省去。思考：为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件？热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应3、 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 kJ/molC2H5OH(l) + 3 O2(g) = 2 CO2(g) + 3 H2O(l) H3=-1370 kJ/mol试计算2CO(g) 4 H2(g)= H2O(l) C2H5OH(l) 的H = ？根据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同的。下面就看
17、看反应能不能由三个反应通过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成。2 + 4 - = 所以，HH12 H24 H3283.22 285.84 1370 kJ/mol 339.2 kJ/mol4、 在100 g 碳不完全燃烧所得气体中，CO占1/3体积，CO2占2/3体积，且C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=110.35kJ/mol CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（ C ）A. 392.92 kJ B. 2489.44 kJ C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ4.小结反应物A变为生成物D，可以有两个途径：由A直接变成D，反应热为H；由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别是H1、H2、H3。如下图所示：