1.1 化学反应的热效应 第3课时（同步课件）化学鲁科版选择性必修1

该高中化学课件聚焦燃烧热、盖斯定律及反应焓变计算，以“火箭燃料选择”情境导入，通过对比氢气与甲烷放热数据引出燃烧热，再过渡到盖斯定律解决反应热测定难题，构建从概念到计算的递进式学习支架。 其亮点在于结合科学思维与科学态度，通过分层研学任务（如设计碳燃烧路径）和“找位置、定系数、求加合”模型培养推理能力，典例剖析（如火箭燃料反应焓变计算）联系实际。学生能深化能量变化观念，教师可高效落实课标重点难点。

鲁科版选择性必修 1 第一章 化学反应与能量转化 第3课时 反应焓变的计算 第1节 化学反应的热效应 1 盖斯定律 2 燃烧热 1 3 反应焓变的计算 学习内容导览 2 1.掌握燃烧热的定义，能进行简单燃烧热相关的热量计算； 2.理解盖斯定律的本质，能运用盖斯定律计算未知反应的焓变。 重点：燃烧热的概念辨析；盖斯定律的理解 难点：利用盖斯定律计算反应焓变，构建计算模型。 素养锚定·课标定位 “火箭燃料的选择” 燃料的核心指标是什么？ 燃料 化学式 1mol燃烧放热 氢气 H₂ 285.8 kJ 甲烷 CH₄ 890.3 kJ 氢气：285.8 ÷ 2 =142.9 kJ/g 甲烷：890.3 ÷ 16 =55.6 kJ/g 💡 氢气单位质量放热 ≈ 甲烷的 2.6倍 ！ 情境启思·任务缘起 燃烧热 01 5 一、燃烧热 任务一 用燃烧热标定燃料性能 （注：煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓数据粗略估算） 物质 化学式 ΔH/(kJ·mol-1) 石墨 C(s) －393.5 氢气 H2(g) －285.8 甲醇 CH3OH(l) －726 甲烷 CH4(g) －890.3 表1 几种物质的摩尔燃烧焓（298 K，101 kPa） 某物质的摩尔燃烧焓（ΔcHm）指在一定反应温度和压强条件下，1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。 ①N → N2(g) ② C→CO2(g) ③S →SO2(g) ④H→H2O(l) 分层研学·探理悟新 一、燃烧热 3、待求反应： C(s) ＋ H2O(g)===CO(g)＋ H2(g) 高温 ΔH＝？ 常见燃料的燃烧热热化学方程式： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1 ④H2O(l)===H2O(g) ΔH4＝＋44.0 kJ·mol-1 ②CO(g)＋ O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol-1 ③H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ·mol-1 　ΔH＝ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4=＋131.3 kJ·mol－1 任务一 用燃烧热标定燃料性能 煤的直接燃烧 煤的汽化 分层研学·探理悟新 7 一、燃烧热 任务二 阅读教材，总结我国的能量的结构 能源利用 以煤为主 以石油、天然气为辅 开源 节流 以水能、太阳能为补充 分层研学·探理悟新 8 一、燃烧热 【例1】完全燃烧生成88g 和液态水时放出的热量为a kJ。则燃烧的热化学方程式正确的是 A 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】下列热化学方程式书写正确的是 A．表示硫的燃烧热的热化学方程式：   B．若  ，则稀硫酸与稀反应的热化学方程式为：   C．肼（N2H4）是一种可燃性液体，燃烧热为-624 kJ·mol-1，N2H4燃烧的热化学方程式：   D．密闭容器中，1g H2(g)与足量的I2(g)混合反应后生成HI(g)，放出a kJ热量(a>0) ：   C 典例剖析·逻辑释疑 【变式2】在25℃和101kPa下，1g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，则下列能表示氢气燃烧的热化学方程式是     C 典例剖析·逻辑释疑 盖斯定律 02 12 二、盖斯定律 联想质疑 下面这些过程的反应热如何测定？ 有副反应伴随发生 困难重重 受反应条件的限制，有些反应焓变很难直接测定 不同温度下，同一反应的反应焓变不相同 2C(s) + O2(g) = 2CO(g) 常温下石墨变成金刚石需要几万年 爆炸反应瞬间进行 盖斯定律 分层研学·探理悟新 13 二、盖斯定律 新知学习 一个化学反应无论是一步完成的还是分几步完成，反应热都是一样的。 G.H.Hess, 1802-1850 热化学之父 终态 始态 中间产物 ΔH2 ΔH1 ΔH3 途径一 途径二 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。 1.内容: 分层研学·探理悟新 任务三 二、盖斯定律 设计路径，计算碳不充分燃烧时的反应热 ① C(s) + O2(g) = CO(g) ∆H1=？ ② CO(g) +O2 (g) = CO2(g) ∆H2=－283.0 kJ·mol-1 ③ C(s) + O2(g) = CO2(g) ∆H3=－393.5 kJ·mol-1 根据表格数据和设计的路径，计算C(s) + O2(g) = CO(g)的∆H。 ∆H1 + ∆H2 = ∆H3 ∆H1 = ∆H3 - ∆H2 = -110.5 kJ·mol-1 CO2 (g) C(s)+O2(g) CO(g)+O2(g) ΔH2 ΔH1 ΔH3 始态 终态 途径一 途径二 分层研学·探理悟新 二、盖斯定律 新知学习 01 02 03 推算不易测定化学反应的反应热 可为燃料科学研发节省实验成本 计算副反应较多的主反应反应热 2.盖斯定律的意义 分层研学·探理悟新 二、盖斯定律 任务四 根据已知热化学方程式，推算目标方程式的反应热 【例2】已知热化学方程式：①CH4(g)+Br2(g)===CH3Br(g)+HBr(g)　ΔH1=-29 kJ·mol-1 ②3CH3Br(g)===C3H6(g)+3HBr(g)　ΔH2=+20 kJ·mol-1计算反应3CH4(g)+3Br2(g)===C3H6(g)+6HBr(g)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。 ①找位置。找目标热化学方程式中反应物与生成物在已知热化学方程式中的位置 ②定系数。调整热化学方程式的系数及ΔH。 ③求加合。求调整后热化学方程式ΔH的代数和。 在目标方程式中的反应物CH4(g)和Br2(g)与反应①中的位置相同，生成物与反应②中的位置相同。 方程式①×3，则ΔH1×3；目标方程式与方程式②的系数相同，保持不变 ΔH=ΔH1×3+ΔH2= (-29×3+20)kJ·mol-1=-67 kJ·mol-1 分层研学·探理悟新 二、盖斯定律 某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.2 kJ·mol-1 ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=-534 kJ·mol-1 假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。 2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) △H= -1135.2 kJ·mol-1 2N2H4(g)在②式，方向一致，系数不同，则△H2变为2△H2；2NO2(g)在①式，方向不同，则△H1变为-△H1；故△H= 2△H2 -△H1 任务四 根据已知热化学方程式，推算目标方程式的反应热 ①找位置 ②定系数 ③求加合 分层研学·探理悟新 18 化学焓变的计算 03 19 三、化学焓变的计算 定义式：△H=H(反应产物)-H(反应物) 归纳总结 结合所学，总结反应焓变的计算方法 宏观角度：△H=E(反应产物)-E(反应物) 微观角度：△H=E(反应物总键能)-E(反应产物总键能) 理论计算：盖斯定律 终态 始态 中间产物 ΔH2 ΔH1 ΔH3 途径一 途径二 E1 E2 分层研学·探理悟新 【例3】 D 利用物质能量计算焓变 典例剖析·逻辑释疑 【例4】键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热。下表是一些化学键键能： B 利用键能计算焓变 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】科学家研制了使用氢气还原NO的方法： 已知：1molNO完全反应时放热333.0kJ，有关化学键键能(断开1mol化学键所吸收的能量或者形成1mol化学键所释放的能量)的数据如下表所示。 C 利用键能计算焓变 典例剖析·逻辑释疑 【例5】 D 盖斯定律计算焓变 典例剖析·逻辑释疑 【变式】 盖斯定律计算焓变 A 典例剖析·逻辑释疑 定义：1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物时的焓变。 化学反应的热效应 燃烧热 盖斯定律 化学焓变的计算 燃烧热热化学方程式的书写 内容：一个化学反应无论是一步完成的还是分几步完成，反应热都是一样的。 找位置，定系数，求加合推算反应热 △H=E(反应产物)-E(反应物) 盖斯定律推算焓变 意义 △H=E(反应物总键能)-E(反应产物总键能) 体系梳整·认知升华 1.(双选)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是 BD 当堂诊学·成效校验 2.标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表： 物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O 能量/(kJ·mol-1) 249 218 39 10 0 0 -136 -242 可根据HO(g)+HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是(　　)A.H2的键能为436 kJ·mol-1B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C.解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2D.H2O(g)+O(g)===H2O2(g)　ΔH=-143 kJ·mol-1 C 当堂诊学·成效校验 3．标准摩尔生成焓（用ΔH标表示）是指在25℃、101 kPa时，由最稳定的单质生成1 mol化合物的焓变。已知25℃、101 kPa时下列反应：   其中，a，b，c，d均小于0，则乙烯的标准生成焓ΔH标(C2H4)为 A． B． C． D． A 当堂诊学·成效校验 4．氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法不正确的是 A．已知HF气体溶于水放热，则HF的 B．相同条件下，HCl的 比HBr的大 C．相同条件下，HCl的 比HI的大 D．一定条件下，气态原子生成1 molH-X键放出a kJ能量，则该条件下 C 当堂诊学·成效校验 5.化学反应 的能量变化如下图所示，下列热化学方程式正确的是 A 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 鲁科版选择性必修 1 32 $