1.2 反应热的计算 教学设计 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学教学设计聚焦反应热的计算，核心为盖斯定律的理解及应用。通过设问“不易直接发生或有副反应的反应热如何测量”导入，衔接热化学方程式直接测量知识，搭建间接计算的学习支架。 资料特色是用“登山类比”和视频辅助理解盖斯定律，结合虚拟路径法、加合法例题及键能、燃烧热等多类型计算讲练结合，体现科学思维与科学探究。助力学生提升逻辑推理与计算能力，为教师提供系统教学方案。

教学设计 课程名称 反应热的计算 授课类型 新授课 授课对象 授课时间 课时 1课时 教材 选择性必修1（人教版）） 教学目标 1、从能量守恒角度理解盖斯定律的内容，了解其在科学研究中的意义。 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题，说明盖斯定律在科学研究中的重要作用。 3、能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 重点：盖斯定律的理解及应用 难点：盖斯定律的理解及应用 核心素养 1. 通过阅读思考、讨论交流、典例剖析等，了解盖斯定律的内容，理解盖斯定律的涵义，掌握利用盖斯定律进行有关反应热简单计算的基本方法和思路。 2．通过归纳总结、问题探究等活动，了解有关反应热计算的常见类型，掌握有关反应热计算的基本方法和技巧，以进一步提高计算能力。 3.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，树立辩证唯物主义的世界观和求真、严谨的科学态度。 教学方法和手段 PPT 演示、 教学过程(表格描述) 教学 环节 主要教学活动 设置意图 导入 新课 【引入】热化学方程式可以表明反应所放出或吸收的热量，而一个反应所放出或吸收的热量，需要通过实验测量得到。如测量1mol C完全燃烧生成1mol CO2所放出的热量，就可以写出相关的热化学方程式。 如果一个反应不容易直接发生，或者伴有副反应发生时，又该如何测量呢？ 设问引出本节所要学习的知识。 新课讲授 任务一 一、盖斯定律 【过渡】介绍科学家盖斯 【教师】讲解：根据图示从山的高度与上山途径无关及能量守恒定律来例证盖斯定律。 (1)从反应途径的角度 焓变指的是反应物和生成物的总的“能量差”。它是一个由状态决定的量，与反应的具体过程无关。就像从同一起点登山至山顶，不管选择哪一条路，历经不同的途径和不同的方式，但是山的高度是不变的。 (2)从能量守恒角度 假设反应体系的始态为S，终态为L，它们之间的变化用两段弧线(可以包含任意数目的中间步骤)连接。 由S到L，体系放热，△H1<0 由L到S，体系吸热，△H2>0 由此可以看出，在讨论焓变时，不管反应历程如何，我们只要关注反应物的总能量与生成物的总能量的差值，然后依据能量守恒定律，即可判断反应时放热反应还是吸热反应。 1、定义: 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。 播放视频：盖斯定律的内容及证明 2． 特点 【教师】强调： (1)反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。 (2)反应热总值一定，如下图表示始态到终态的反应热。 则ΔH=ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 3． 意义： 【教师】介绍 盖斯定律的提出，为反应热的研究提供了极大的方便，使一些不易测定或无法测定的化学反应的反应热可以通过推算间接求得。 盖斯定律的意义：反应速率很慢、副反应较多、不容易直接发生的反应。 4． 应用： 【学生】根据盖斯定律完成下面练习。 【例】已知：①C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1 ②CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H2= -283.0 kJ·mol-1 求③C(s) + O2(g) = CO(g) 的反应热△H3 【教师】讲解： 解法一：虚拟路径法 △H =△H2+△H3 △H3=△H1+△H2= -393.5 kJ·mol-1- (-283.0 kJ·mol-1) = -110.5 kJ·mol-1 解法二：加合法 因反应①②③之间存在关系：①-②=③ 所以△H3 =△H1-△H2= -393.5 kJ·mol-1-( -283.0 kJ·mol-1)= -110.5 kJ·mol-1 【思考与交流】 热化学反应方程式加和的方法，目标方程式如何通过“四则运算式”导出？ 目标方程式： C(s) + O2(g) = CO(g) 可由已知方程 ①C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1= -393.5 kJ·mol-1 ②CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H2= -283.0 kJ·mol-1导出， 运算式为①-②=③ 方法总结：写出目标方程式，确定“过渡物质”(要消去的物质)，然后用消元法逐一消去“过渡物质”，导出“四则运算式”。 【教师】总结归纳 利用盖斯定律求反应热的步骤： （1）确定要求反应热的待求方程式（目标方程式）。 （2）分析其反应物、生成物在条件方程式中的位置，明确根据已知方程式如何得到目标方程式（加减乘除）。 “同边相减，不同边相加”（消元） （3）根据方程式的运算方式得出△H的计算方式 （△H必须带符号进行计算）。 任务二 2、 反应热的计算 【教师】下面我们具体来学习反应热的计算方法和类型 1、根据热化学方程式计算反应热 Q=n×│∆H│ 【例】FeS2的燃烧的化学方程式为：4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) 在25℃和101kPa时，1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853kJ的热量。 (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。 (2)计算理论上1kg黄铁矿(FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。 解：(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为 FeS2(s)+11/4O2(g)=1/2Fe2O3(s)+2SO2(g) ∆H=-853 kJ/mol (2)FeS2的摩尔质量为120g·mol-1。 1kg黄铁矿含FeS2的质量为：1000g×90%=900g 900gFeS2的物质的量为: 理论上1kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为：7.5 mol × 853 kJ/mol=6398 kJ 【教师】总结归纳 ①确定待求的反应方程式； ②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置； ③根据待求方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数，或调整反应方向； ④实施叠加并检验。 2、根据燃烧热计算反应热 Q=n×│∆H│ 【例】家用液化气的成分之一是丁烷。 当10kg丁烷完全燃烧生成二氧化炭和液态水时，放出5×105kJ的热量。 (1)写出丁烷燃烧的热化学方程式。 (2)已知1mol液态水变为水蒸气时需要吸收44kJ的热量，计算1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量。 解：(1)n(C4H10)=10000/58mol 燃烧热∆H为：-5×105kJ/n=-2900kJ/mol C4H10(l) + 13/2O2(g) = 4CO2(g) + 5H2O(g) ∆H=-2900kJ/mol (2)1mol丁烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g)放出的热量为： Q=1mol×2900kJ/mol=2900kJ 已知1mol液态水变为水蒸气时需要吸收44kJ的热量,则: Q1=2900kJ－5×44kJ=2680kJ 3、根据物质键能计算反应热 ΔH＝E吸－E放 【例】已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。若断裂1mol H-H、1mol N-H需要吸收的能量分别为436 kJ、391 kJ，则断裂1molN≡N需要吸收的能量为（ ） A.431 kJ B.945.6 kJ C.649 kJ D.869kJ 解：ΔH＝E吸－E放 -92.4kJ/mol=(EN≡N+ 3×436 - 6×391)kJ/mol EN≡N=+945.6kJ/mol 4、根据物质总能量计算反应热 ΔH＝H生－H反 【练习】理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g) ⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1 C.1molHCN的化学键断裂吸收186kJ的能量 D.使用催化剂，可以改变反应的反应热 5、根据温度变化计算反应热 Q=cm∆t 【例】50 mL 0.50 mol/L盐酸与50mL0.55molLNaOH溶液完全反应测得中和反应的反应热数据如下：计算生成1molH2O的反应热。 【教师】强调：盖斯定律计算反应热时应注意的问题 ①首先要明确所求反应的始态和终态，各物质的化学计量数；判断该反应的吸、放热情况。 ②不同途径对应的最终结果应一样。 ③当热化学方程式乘以或除以某一个数时，ΔH也应乘以或除以同一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 ④将一个热化学方程式逆向书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。 ⑤在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 ⑥注意各分步反应的ΔH的正负。 6、利用图像的有关计算 ∆H=(E2-E1)kJ/mol =(a-b) kJ/mol =-ckJ/mol ∆H=(E2-E1)kJ/mol =(a-b) kJ/mol =+ckJ/mol 以登山经验“山的高度与上山的途径无关”，浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律 通过练习进一步理解并掌握盖斯定律的含义 通过分类讲解，掌握不同类型反应热计算的方法。 课堂小结 概括学习要点，检查学习效果，引导思考和问题解决。 随堂训练 完成课堂练习 巩固学生对所学知识的理解和掌握。 板书设计 反应热的计算 一、盖斯定律 1、内容 2、特点 3、意义 4、应用 (1)虚拟路径法 (2)加和法 二、反应热的计算 1、反应热的计算方法和类型 2、反应热的计算应注意的问题 教学设计反思 本节课侧重于学生技能的掌握，因此要特别注意讲练结合，在教学过程中多关注学生的实际掌握情况，给予方法上的指导。 学科网（北京）股份有限公司 $