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1、第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1、理解蓋斯定律的意義。 2、能用蓋斯定律和熱化學(xué)方程式進(jìn)行 有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn): 重點(diǎn):蓋斯定律,反應(yīng)熱的計算。 難點(diǎn):蓋斯定律的應(yīng)用。 影響反應(yīng)熱的因素 1、與溫度、壓強(qiáng)有關(guān) 2、與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān) 3、與化學(xué)計量數(shù)有關(guān) 4、與反應(yīng)途徑無關(guān) 蓋斯定律 一、蓋斯定律 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成, 其反應(yīng)熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和 終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。 1、蓋斯定律的內(nèi)容 A B 請思考:由起點(diǎn) A到終點(diǎn) B有多少條途徑? 從不同途徑由 A
2、點(diǎn)到 B點(diǎn)的位移有什么關(guān)系 ? 登山的高度與上 山的途徑無關(guān), 只與起點(diǎn)和終點(diǎn) 的相對高度有關(guān) 2.如何理解蓋斯定律? 坐纜車 一步完成 翻山越嶺 分幾步完成 山的高度 反應(yīng)熱 A點(diǎn) 反應(yīng)體系始態(tài) B點(diǎn) 反應(yīng)體系終態(tài) H2 0 H1 < 0 S(始態(tài)) L(終態(tài)) 先從始態(tài) S變化到終態(tài) L,體系放出熱量 ( H10)。 經(jīng)過一個循環(huán),體系仍處于 S態(tài),因?yàn)槲镔|(zhì)沒有 發(fā)生變化,所以就不能引發(fā)能量變化,即 H1+ H20 應(yīng)用能量守恒對蓋斯定律論證 H= H1+ H2 B H A C H1 H2 蓋斯定律是斷定能量守恒的先 驅(qū),也是化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)。 3
3、、蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義 有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢 有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生 有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生) 這些都給測量反應(yīng)熱造成了困難 利用蓋斯定律可以間接地把它們的反應(yīng)熱 計算出來 通過蓋斯定律可獲得 某些 反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)據(jù) 4、蓋斯定律的應(yīng)用 方法:見學(xué)案 (2)應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱時的注意事項(xiàng) 熱化學(xué)方程式同乘以或除以某一個數(shù)時 , 反應(yīng)熱 數(shù)值也必須乘以或除以該數(shù) 。 熱化學(xué)方程式相加減時 , 同種物質(zhì)之間可相加 、 減 , 反應(yīng)熱也隨之相加 、 減 。 且要帶 “ +” 、 “ -” 符號 , 即把 H看作一個整體進(jìn)行運(yùn)算 。
4、 熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱指反應(yīng)按所給形式完全 進(jìn)行時的反應(yīng)熱 。 正 、 逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等 , 符號相反 。 求總反應(yīng)的反應(yīng)熱,不能不假思索地將各步反應(yīng)的 反應(yīng)熱簡單相加。不論一步進(jìn)行還是分步進(jìn)行,始態(tài) 和終態(tài)完全一致,蓋斯定律才成立。 學(xué)案練習(xí) CO(g) 1/2O2(g) CO2(g) H2 283.0 kJ/mol C(s) O2(g) CO2(g) H1 393.5 kJ/mol C(s) 1/2O2(g) CO(g) H3? H3 110.5 kJ/mol 例 3、
5、已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱 CH3COOH(l) 2O2(g) 2CO2(g) 2H2O(l) H1 870.3 kJ/mol C(s) O2(g) CO2(g) H2 393.5 kJ/mol H2(g) 1/2 O2(g) H2O(l) H3 285.8 kJ/mol 試計算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱 H: 2C(s) 2H2(g) O2(g) CH3COOH(l) H 488.3 kJ/mol O (g) (g) 二 、 有關(guān)反應(yīng)熱的計算 1 計算依據(jù) (1)熱化學(xué)方程 (2) 蓋斯定律 (3)燃燒 熱 的
6、數(shù)據(jù) 。 (4)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)鍵斷裂所吸收的 能量, H反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量 和生成物的化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量。 (5)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算 H E生成物 E反應(yīng)物 (6)根據(jù)比熱公式進(jìn)行計算: Q cmT 題型一:有關(guān)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫 1. 已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量, 2.利用鍵能計算反應(yīng)熱 3. 根據(jù)反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量計算 4.利用蓋斯定律 題型二:根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式,進(jìn)行有關(guān)的計算 (求放出的熱量、參加反應(yīng)的物質(zhì)的量等) 題型三:比較大小。 (數(shù)值和 H不同) 題型四:燃燒熱、中和熱的判斷、求算及測量 2、反應(yīng)熱的計算類型 小結(jié): 1.不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成 ,其反應(yīng)熱是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和 終態(tài)有關(guān) ,而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。 蓋斯定律 2.有關(guān)反應(yīng)熱的計算 明確解題模式:審題 分析 求解 有關(guān)熱化學(xué)方程式及有關(guān)單位書寫正確 計算準(zhǔn)確 特殊要求的反應(yīng)熱(如:中和熱、燃燒熱)