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1、教案精选:高三化学盖斯定律教学设计教案精选:高三化学盖斯定律教学设计教案精选:高三化学盖斯定律教学设计一:盖斯定律要点1840 年,瑞士化学家盖斯(G。H。Hess,18021850)通过大量实验证明,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。换句话说,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。这就是盖斯定律。例如:可以通过两种途径来完成。如上图表:已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g);H1=241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);H2=44.0kJ/mol根据盖斯定律,则 H=H1H2=241.8kJ/mol+(44.0kJ/mol)=28
2、5.8kJ/mol盖斯定律表明反应热效应取决于体系变化的始终态而与过程无关。因此,热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理。该定律使用时应注意:热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。二:盖斯定律在热化学方程式计算中的应用盖斯定律的应用价值在于可以根据已准确测定的反应热来求知实验难测或根本无法测定的反应热,可以利用已知的反应热计算未知的反应热。,它在热化学方程式中的主要应用在于求未知反应的反应热,物质蒸发时所需能量的计算,不完全燃烧时损失热量的计算,判断热化学方程式是否正确,涉
3、及的反应可能是同素异形体的转变,也可能与物质三态变化有关。其主要考察方向如下:1已知一定量的物质参加反应放出的热量,写出其热化学反应方程式。例 1、将 0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ 热量,该反应的热化学方程式为_。又已知:H2O(g)=H2O(l);H244.0kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。解析:0.3mol 乙硼烷完全燃烧生成液态水放出 649.5kJ热量,则 1mol 乙硼烷完全燃烧放出的热量为:因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:。由于 1mol 水汽化需吸
4、热44kJ,则 3mol 液态水全部汽化应吸热:,所以 1mol 乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热:,则 11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:。本题既涉及热化学方程式的书写,又涉及生成物状态不同时求反应热的问题,第 2 问用盖斯定律就非常简单。2同素异形体反应热的求算及稳定性的比较例 2、科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。(1)(s,白磷)+(2)则白磷转化为红磷的热化学方程式_。相同的状况下,能量较低的是 _;白磷的稳定性比红磷_(填“高”或“低”)。解析:依题意求:;可设计如下反应
5、过程:;据盖斯定律有=(-2983.2+4738.5)kJ/mol=-29.2kJ/mol,即;。白磷转化为红磷是放热反应,稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。3 根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根据已知的热化学方程式),进行有关反应热的计算或比较大小。例 3、已知:;欲得到相同的热量,需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为A.2:3.25B.12:3.25C.1:1D.393.5:241.8解析:由题意可列得方程答案:B例 4、在同温同压下,下列各组热化学方程式中,的是A.B.C.D.解析:反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关,与反应物物质的量的多少有关,与反应物和生成物的聚集状态有关
6、,还与反应时的外界条件有关。A 选项:生成物的状态不同,由于从气态水到液态水会放热,所以生成液态水比生成气态水放出的热多即;B 选项:反应物的状态不同,由于从固态硫到气态硫要吸热,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多,即;C 选项:生成物的种类不同,由于 CO 与 O2 反应生成 CO2 要放出热量,故;D 选项:反应物的物质的量不同,前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的 2 倍,故,即。答案选 A、C。4利用键能计算反应热方法:H=E(反应物)E(生成物),即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。通常人们把拆开 1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
7、键能常用 E 表示,单位是 kJ/mol。例题 5CH3CH3CH2CH2H2;有关化学键的键能如下。化学键CHCCCCHH键能(kJ/mol)414.4615.3 347.4435.3试计算该反应的反应热解析:H=6E(CH)E(CC)E(CC)4E(CH)E(HH)=(6414.4347.4)kJ/mol(615.34414.4435.3)kJ/mol=125.6 kJ/mol这表明,上述反应是吸热的,吸收的热量为 125.6 kJ/mol。反馈练习:1、(2005 全国理综13)已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量 b kJ,则乙炔燃烧的热化学
8、方程式正确的是A.2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l);H2bkJ/molB.C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l);H2b kJ/molC.2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l);H4bkJ/molD.2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l);Hb kJ/mol2、广东由金红石制取单质 Ti,涉及到的步骤为:TiO2 TiCl4 Ti已知:则的。;3、在一定条件下,CO 和 CH4 燃烧的热化学方程式分别为2CO(g)+O2(g)2CO2(g);H=566kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(1)
9、;H=890kJmol1又知由 H2 与 O2 反应生成液态 H2O 比生成气态 H2O多放出 44kJ/mol 的热量。则 CH4 气在空气中不完全燃烧热化学方程式正确的是A、2CH4(g)+72 O2(g)CO2(g)+CO(g)+4H2O(1)H=1214kJmol1B、2CH4(g)+72 O2(g)CO2(g)+CO(g)+4H2O(g)H=1038kJmol1C、3CH4(g)+5O2(g)CO2(g)+2CO(g)+6H2O(1)H=1538kJmol1D、3CH4(g)+5O2(g)CO2(g)+2CO(g)+6H2O(g)H=1840kJmol11解析:以上各式中化学计量数及
10、物质状态标注都正确;该反应放热,H 应为负值;生成 1mol 二氧化碳气体,放出热量 bkJ,则又生成 4mol 二氧化碳气体,放出热量4bkJ。答案:A。2答案:3 解析:2CO(g)+O2(g)2CO2(g);H1=566kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(1);H2=890kJmol1H2O(g)=H2O(l);H3=44.0kJ/molCH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g);H4=?CH4(g)+1.5O2(g)CO(g)+2H2O(1);H5=?=2,可求H4=890kJmol1+88.0kJmol1=802kJmol1=(1)0.5,可 求 H5=890kJmol 1+283.0kJmol1=607kJmol1A 中H=H2+H5=1497kJmol,故 A 错,同理,B为1321kJmol,C为2104kJmol,D为1840kJmol答案:D