2018-2019年高中化學 第一章 化學反應與能量 1.3.1 蓋斯定律學案設計 新人教版選修4.docx

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第1課時　蓋斯定律 學習目標 1.知道蓋斯定律的內(nèi)容,了解其在科學研究中的意義。 2.能應用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。 學習過程 一、蓋斯定律 1.內(nèi)容:不管化學反應是一步完成或分幾步完成,其反應熱是　　　　的?；蛘哒f,化學反應的反應熱只與反應體系的　　　　有關,而與反應的　　　　無關。 2.蓋斯定律的重要意義:有些反應進行得很慢,有些反應不容易直接發(fā)生,有些反應的產(chǎn)品不純(有副反應發(fā)生),這給測定反應熱造成了困難。如果應用　　　　,可以間接地把它們的　　　　計算出來。 3.蓋斯定律的應用: (1)虛擬路徑法 若反應物A變?yōu)樯晌顴,可以有三個途徑: ①由A直接變?yōu)樯晌顴,反應熱為ΔH。 ②由A經(jīng)過B變成E,反應熱分別為ΔH1、ΔH2。 ③由A經(jīng)過C變成D,再由D變成E,反應熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5,如圖所示: 則有ΔH=　　　　=　　　　。 (2)加合法 即運用所給的熱化學方程式通過加減的方法得到所求熱化學方程式。 【例1】已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1=-393.5kJmol-1 ②CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH2=-283.0kJmol-1 求:③C(s)+12O2(g)CO(g)的反應熱ΔH3 【例2】實驗中不能直接測出由石墨和氫氣生成甲烷反應的ΔH,但可測出CH4燃燒反應的ΔH1,根據(jù)蓋斯定律求ΔH4。 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1=-890.3kJmol-1　　　　(1) C(石墨)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=-3935kJmol-1 (2) H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH3=-285.8kJmol-1 (3) C(石墨)+2H2(g)CH4(g)　ΔH4=? (4) 【歸納】應用蓋斯定律計算反應熱時的注意事項: 1.關鍵:設計合理的反應過程,適當加減已知方程式及ΔH。 2.突破口:看好待求方程式的化學計量數(shù),當熱化學方程式同乘或同除一個數(shù)時,ΔH也必須同乘或同除這個數(shù)。 3.正反應和逆反應的ΔH數(shù)值相等,符號相反,書寫時“+”不能省略。 【跟蹤練習】 1.已知下列熱化學方程式: ①H2(g)+12O2(g)H2O(l)　ΔH=-285.8kJmol-1 ②H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH=-241.8kJmol-1 ③C(s)+12O2(g)CO(g)　ΔH=-110.5kJmol-1 ④C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.5kJmol-1 回答下列各問: (1)上述反應中屬于放熱反應的是　　　　　　　　　　(填序號)。 (2)H2的燃燒熱ΔH=　　　　;C的燃燒熱ΔH=　　　　。 (3)燃燒10gH2生成液體水,放出的熱量為　　　　。 (4)CO的燃燒熱ΔH=　　　　;其表示燃燒熱的熱化學方程式為　。 2.已知下列熱化學方程式: ①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH=-25kJmol-1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH=-47kJmol-1 ③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)　ΔH=+19kJmol-1 寫出FeO(s)與CO反應生成Fe(s)和CO2的熱化學方程式:　。 隨堂檢測 1.已知:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH2;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH3 常溫下取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(已折合成標準狀況),經(jīng)完全燃燒后恢復至常溫,則放出熱量為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.|0.4ΔH1+0.05ΔH3| B.|0.4ΔH1+0.05ΔH2| C.|0.4ΔH1+0.1ΔH3| D.|0.4ΔH1+0.2ΔH3| 2.人體內(nèi)葡萄糖的消耗可用下述化學方程式表示: C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)　ΔH=-2800kJmol-1,如果某人每天消耗12540kJ熱量,他每天至少要攝入葡萄糖(　　) A.806g B.1000g C.1250g D.1500g 3.已知金剛石和石墨分別在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為:C(金剛石,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-395.41kJmol-1,C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)　ΔH=-393.51kJmol-1,則金剛石轉(zhuǎn)化石墨時的熱化學方程式為:　　　　　　　　　　。由此看來更穩(wěn)定的碳的同素異形體為　　　　。若取金剛石和石墨混合晶體共1mol在O2中完全燃燒,產(chǎn)生熱量為QkJ,則金剛石和石墨的物質(zhì)的量之比為　　　　(用含Q的代數(shù)式表示)。 參考答案 學習過程 一、1.相同　始態(tài)和終態(tài)　途徑 2.蓋斯定律　反應熱 3.ΔH1+ΔH2　ΔH3+ΔH4+ΔH5 【例1】解法一:虛擬路徑法 ΔH1=ΔH2+ΔH3 ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJmol-1-(-283.0kJmol-1)=-110.5kJmol-1 解法二:加合法 因反應①②③之間存在關系:①-②=③ 所以ΔH3=ΔH1-ΔH2=-393.5kJmol-1-(-283.0kJmol-1)=-110.5kJmol-1 【例2】可以設計一個途徑,使反應物經(jīng)過一些中間步驟最終得到產(chǎn)物: 因為反應式(1)、(2)、(3)和(4)之間有以下關系: (2)+(3)2-(1)=(4) 所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJmol-1+2(-285.8kJmol-1)-(-890.3kJmol-1) =-74.8kJmol-1 【跟蹤練習】1.(1)①②③④　(2)-285.8kJmol-1　-393.5kJmol-1　(3)1429kJ　(4)-283kJmol-1　CO(g)+12O2(g)CO2(g)　ΔH=-283kJmol-1 2.FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH=-11kJmol-1 隨堂檢測 1.A　2.A　3.C(金剛石,s)C(石墨,s)　ΔH=-1.90kJmol-1　石墨　Q-393.51395.41-Q