内容正文:
人教版 选择性必修第一册
第一章 化学反应的热效应
第二节 反应热的计算
化学优课PPT
第1课时 盖斯定律
授课教师:
教学目标
从能量守恒角度理解盖斯定律,能运用盖斯定律解决具体问题。
通过学习并理解盖斯定律的内容,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
通过学会有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力。
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在科学研究和工业生产中,常常需要了解反应热,知道具体的反应热值,才能更好的指导科学研究和工业生产。
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问题:火箭推进剂产生的热效应是衡量推进剂效能的重要指标,那么如何获得推进剂燃烧时的反应热呢?
液氢-液氧
长
征
五
号
推
进
剂
煤油-液氧
液氢与液氧组成的双组元低温液体推进剂的能量极高,已广泛用于发射通讯卫星、宇宙飞船和航天飞机等运载火箭中。
能产生比较高的推力
燃烧时的反应热如何获得呢???
5
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反应热是冶金工业中非常有用的数据,这些数据又如何获得呢?能否利用一些已知反应的反应热来计算其他反应的反应热呢?
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如何测出下列反应的反应热:
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) ΔH1=?
不能很好的控制反应的程度,故不能直接通过实验测得△H1
①C(s)+1/2O2(g) = CO(g) ΔH1=?
②CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③ ,则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
这是什么规律?
所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2 =-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol
新课讲解
科学史话
热化学研究的先驱——盖斯
拉瓦锡
拉普拉斯
法国化学家拉瓦锡和法国数学家、天文学家拉普拉斯,利用冰量热计(即以被熔化了的冰的质量来计算热量)测定了碳单质的燃烧热。
盖斯
1836年,俄国化学家盖斯利用自己设计的量热计测定了大量的反应热,并依据氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、石灰分别与硫酸反应的反应热总结出了盖斯定律
盖斯定律
盖斯定律的提出,为反应热的研究提供了极大的方便,使一些不易测准或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认,因此,盖斯定律是化学热力学发展的基础,至今仍有广泛的应用。
盖斯定律
1. 内容
一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。
2. 特点
盖斯定律表明,在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。
ΔH=H终态-H始态= = 。
始态
终态
a
ΔH1
ΔH2
( Ⅰ )
ΔH
( Ⅱ )
b
c
ΔH3
ΔH4
ΔH5
( Ⅲ )
ΔH1+ΔH2
ΔH3+ΔH4+ΔH5
盖斯定律
3. 理解
(1)途径角度
如同山的绝对高度与上山的途径无关一样,A点相当于反应体系的 ,B点相当于反应体系的 ,山的高度相当于化学反应的 。
终态
始态
反应热
终态
反应热
始态
盖斯定律
(2)能量守恒角度
先从始态 S 变化到终态 L 体系放出热量(∆H1 <0)
始态(S )
终态(L )
然后从 L 到 S ,体系吸收热量(∆H2>0)
经过一个循环,体系仍处于S 态,因为物质没有发生变化,所以就不能引发能量变化,即:∆H1+∆H2=0
推论:同一个热化学反应方程式,正向反应∆H1与逆向反应∆H2大小相等,符号相反,即: ∆H1= –∆H2
从反应途径角度:A→D:
盖斯定律
4. 图例说明
从能量守恒角度:
ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0。
∆H5
∆H6
∆H1
∆H2
∆H4
∆H3
A
B
C
D
E
F
∆H
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
= -(ΔH4+ΔH5+ΔH6);
盖斯定律
5. 盖斯定律意义
在众多的化学反应中,
(1)有些反应进行很慢
(2)有些反应不容易直接发生
(3)有些反应的生成物不纯(往往有副反应发生)
直接测定反应热有一定的困难,如何解决?
盖斯定律在科学研究中具有重要意义。利用盖斯定律,可以间接地将它们的反应热计算出来。
盖斯定律的应用
回顾一下
C(s)+(g)=CO (g)
课前我们如何得到该反应的反应热呢?
盖斯定律的应用