1.2.1盖斯定律 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件以盖斯定律为核心，通过火箭推进剂燃料用量计算的实际问题导入，从反应热直接测定过渡到无法直接测定的情况，构建“问题-原理-应用”的学习支架，帮助学生衔接热化学基础与定律应用的知识脉络。 其亮点在于融合科学史（拉瓦锡冰量热计到盖斯定律提出）与真实情境，通过虚拟路径法、加和法及“写方程、编序号”等口诀步骤培养科学思维，结合火箭燃料、煤燃烧等实例练习落实科学探究与实践。学生能提升反应热推算能力，教师可直接使用系统资料与多样化习题提高教学效率。

1.2.1盖斯定律 自2000年中国发射第一颗北斗导航试验卫星至今，已护送60颗北斗导航卫星升空入轨，发射成功率100%。而火箭发动机一般选用化学推进剂，它是由燃料和氧化剂组成的，反应后产生高温气体用于火箭推进。 如何获得火箭推进剂燃烧时的反应热呢? 例如，长征二号F型火箭全长58.3米，起飞重量480吨。火箭发射时用肼(N2H4)作燃料，NO2作氧化剂， 为了提供这么大的能量，我们需要加注多少吨燃料呢? 根据 Q = n(可燃物) × |∆H(燃烧热)| 计算所需燃料的用量 在科学研究和工业生产中，常常需要了解反应热。 许多反应热可以通过实验直接测定 但是有些反应热是无法直接测定的 氧弹热量计(全自动) C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 例如： ∆H = ？ C燃烧时不可能全部生成CO，总有一部分CO2生成(难以控制反应的程度) 因此该反应的反应热是无法直接测定的 【思考】该反应的反应热是冶金工业中非常有用的数据， 能否利用一些已知反应的反应热来计算它的反应热呢？ 法国科学家拉瓦锡和拉普拉斯设计了一个简单的冰量热计，利用被融化的冰的重量来测定反应热。 反应热测定的发展简史 化学家盖斯改进了拉瓦锡和拉普拉斯的冰量热计，从而较为准确地测量了大量化学反应的热效应。 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 H2SO4 H2SO4·H2O H2SO4·2H2O H2SO4·3H2O ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 ΔH 盖斯定律 1.内容 ，热化学的奠基人。1836年在总结大量实验事实（热化学实验数据）的基础上提出盖斯定律。盖斯定律是断定能量守恒的先驱，也是化学热力学的基础。盖斯著有《纯粹化学基础》,曾用作俄国教科书达40年 盖斯 G.H.Hess, 1802～1850 俄国化学家 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。 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。 海拔100米 海拔400米 h＝300 m (始态) (终态) 反应热 ΔH1 ΔH2 ΔH1+ΔH2=0 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。 例如：反应物A变成生成物C，可以有两个途径： ①由A直接变成C，反应热为∆H； ②由A先变成B，再由B变成C，每步的反应热分别是∆H1、 ∆H2 。 ∆H ∆H1 ∆H2 A B C ∆H = ∆H1 + ∆H2 盖斯定律 2.意义 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 速率很慢 不容易直接发生 伴随副反应 间接求算 反应热 盖斯定律的提出要早于能量守恒定律的确认，是热化学领域发现的第一个定律，也是自然科学上首先得出的能量守恒和转化的规律性结论。 盖斯定律是化学热力学发展的基础。 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1） 一个化学反应的焓变与反应途径无关。( ) √ （2） 在特定条件下反应热可以等于焓变。( ) √ （3） 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。 ( ) √ （4） 有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到。( ) √ （5） 反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关。( ) × （6） 同温同压下，在光照和点燃条件下的 不同。( ) × 课堂练习 【导学】P14 效果检测 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 8 1.下列关于盖斯定律的描述错误的是( )。 A A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B.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 C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热 D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 课堂练习 【导学】P17 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 9 盖斯定律 3.应用 C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 ∆H1 = ？ 思路1：虚拟路径法 已知：C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 =﹣393.5 kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH3 =﹣283.0 kJ/mol 1 2 ΔH3 ΔH1＝? CO2(g) C(s) + O2(g) ΔH2 路径I CO(g) + O2(g) 路径II 根据盖斯定律，有：ΔH1 ＝ ΔH2＋ΔH ΔH1＝ ΔH2－ΔH3 ＝ −393.5 kJ/mol − (−283.0 kJ/mol) ＝ −110.5 kJ/mol 盖斯定律 思路2：加和法 3.应用 C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 =﹣393.5 kJ/mol CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 =﹣283.0 kJ/mol 1 2 ΔH1 ① ② ③ ① = ② - ③ △H1 ＝△H2－ △H3 ＝ －393.5 kJ/mol －(－283.0 kJ/mol）＝ －110.5 kJ/mol C(s) + O2(g) = CO(g) 1 2 ∆H =－110.5 kJ/mol 盖斯定律 思路2：加和法 3.应用 若某个反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的反应热也可以由这几个反应的反应热相加减而得到。 【构建模型】 A B ΔH1 ΔH2 ΔH1 = −ΔH2 (1) (2) B A ΔH D ΔH1 ΔH2 (3) C E F aA B A B 1 a ΔH3 ΔH4 ΔH5 ΔH6 ΔH = ΔH1+ΔH2 =ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6 ΔH1 ΔH2 ΔH1 = aΔH2 盖斯定律 【规律】同侧相加，异侧相减 (1) 找待求解反应的目标化学方程式 (3) 方程式运算代入反应热计算 待求方程式和各个已知方程式中只出现一次的物质 目标方程式中的物质：与已知方程式中物质在方程式的同侧，则相加； 与已知方程式中物质在方程式的异侧，则相减； (2) 找待求方程式与已知方程式物质关系 把已知方程式中的系数化成与目标方程式中物质的系数一致。 盖斯定律技巧 写方程、编序号、找物质、 同位加、异位减、配系数、 得公式、代数据、求焓变 课堂练习 【25广东】 18. -267.8 a = c-2b ΔH1 = +132.4-2×200.1=-267.8 2.学会利用加合法求焓变，感受盖斯定律的应用。 已知： ② 反应的___________________（用含、 、 的代数式表示）。 课堂练习 【导学】P14 效果检测 △H3 －2△H2－2△H1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 15 例1 长征八号遥三运载火箭二级发动机使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式： ① ② ③ ④ 则反应的反应热 为( )。 D A. B. C. D. 课堂练习 【导学】P15 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 16 反应 则反应2的热化学方程式为___________________________________________________。 例2 含氮化合物与生产、生活和环境息息相关， 可加速臭氧 层破坏，其反应过程如图所示。 已知： 课堂练习 【导学】P15 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 17 例3 假设反应体系的始态为甲，中间态为乙，终态 为丙，它们之间的变化如图所示。下列说法不正确 的是( )。 A A. B. C. D.甲 丙的 课堂练习 【导学】P16 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 18 例4 把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ： ① 途径Ⅱ：先制成水煤气： ② 再燃烧水煤气： ③ ④ 请回答下列问题: （1） 相同质量的煤，途径Ⅰ放出的热量______（填“大于”“等于”或“小于”） 途径Ⅱ放 出的热量。 等于 课堂练习 【导学】P16 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 19 例4 把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径Ⅰ： ① 途径Ⅱ：先制成水煤气： ② 再燃烧水煤气： ③ ④ 请回答下列问题: 课堂练习 【导学】P16 （2） 、、、 的数学关系式是_________________________。 （3） 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出 热量。其热化学方 程式为______________________________________________。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 20 2. 可作飞船的燃料，已知下列反应： 则反应 的焓变为( )。 D A. B. C. D. 课堂练习 【导学】P16 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 21 4.依据图示关系，下列说法不正确的是( )。 C A.石墨燃烧是放热反应 B.石墨,和分别在足量 中燃烧， 全部转化为 ，前者放热多 C.石墨, D.化学反应的 只与反应体系的始态和终态有关， 与反应途径无关 课堂练习 【导学】P16 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 22 课堂练习 【课本】P19 4.火箭发射时可以用肼(N2H4，液态)作燃料，NO2作氧化剂，生成N2和水蒸气。已知： ① N2(g) + 2O2 (g) == 2NO2 (g) ΔH1 = +66.4kJ/mol ② N2H4(l) + O2 (g) == N2(g) + 2H2O(g) ΔH2 = -534kJ/mol 请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式 2N2H4(l) + 2NO2 (g) == 3 N2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1134.4kJ/mol ΔH = 2ΔH2 - ΔH1 = -534 × 2 - 66.4 = -1134.4kJ/mol 课堂练习 【课本】P19 5.在载人航天器中，可以利用CO2 和H2的反应，将航天员呼出的CO2 转为H2O，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知： ① CO2(g) + 4H2 (g) == CH4(g) +2H2O(l) ΔH1 = -252.9kJ/mol ② 2H2O(l) == 2H2 (g) + O2 (g) ΔH2 = +571.6kJ/mol 请写出甲烷与氧气生成二氧化碳和液态水的的热化学方程式 CH4(g) + 2O2 (g) == CO2(g) +2H2O(l) ΔH = -890.3kJ/mol ΔH = - ( ΔH1 + 2ΔH2 ) = - (-252.9 + 2×571.6) = -890.3 kJ/mol 课堂练习 【课本】P19 6.工业上制取H2时涉及的一个重要反应是： CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2 (g) 已知： ① ② ③ 请写出一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式 H2(g) + O2(g)==H2O(g) △H2=－241.8kJ/mol 1 2 C(g) + O2(g) == CO2(g) △H3=－393.5kJ/mol C(g) + O2(g)==CO(g) △H1=－110.5kJ/mol 1 2 CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2 (g) △H = -41.2 kJ/mol △H = △H3 - △H1 - △H2 = －393.5 +110.5 +241.8= -41.2kJ/mol $