1、,第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量,之 蓋 斯 定 律,四川省萬源中學(xué) 朱德梅,“西氣東輸”完成后，很多管道煤氣家庭都用 上了天然氣。（煤氣的主要成分是CO和H2）,情景導(dǎo)入,C(石墨，s)+2H2 （g） =CH4（g） H=?,目標(biāo),1.掌握蓋斯定律的內(nèi)容。 2.能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的 簡單計算。,思考：,H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H1241.8kJ/mol,H2O(g) = H2O (l) H2-44 kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g) = H2O (l),=+,這究竟是個別現(xiàn)象還是一般規(guī)律呢？,是H2(g)的燃燒熱嗎？,H3?,H3 H1 H2 285.8k

2、J/mol, 285.8kJ/mol,蓋斯是瑞士化學(xué)家，生于畫家家庭，學(xué)醫(yī)至博士畢業(yè)， 后專攻化學(xué)。早年從事分析化學(xué)研究。,1836年蓋斯經(jīng)過多次試驗，總結(jié)出一條規(guī)律： 在任何化學(xué)反應(yīng)過程中的熱量，不論該反應(yīng)是一步完成的還是分步進(jìn)行的，其總熱量變化是相同的。 1840年以熱的加和性守恒定律形式發(fā)表。,1830年專門從事化學(xué)熱效應(yīng)測定方法的改進(jìn)，曾改進(jìn)拉瓦錫和拉普拉斯的冰量熱計，從而較準(zhǔn)確地測定了化學(xué)反應(yīng)中的能量。,當(dāng)一個不能直接發(fā)生的反應(yīng)要求計算反應(yīng)熱時，便可以用 分步法測定反應(yīng)熱并加和起來而間接求得。故而我們常 稱蓋斯是熱化學(xué)的奠基人。,這就是舉世聞名的蓋斯定律。蓋斯定律是斷定能量守恒的 先

3、驅(qū)，也是化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)。,致敬蓋斯,1.內(nèi)容,表述一：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或是分幾步完 成 ，其反應(yīng)熱是相同的。,一、蓋斯定律,表述二：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和 終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。,學(xué)生活動一,討論設(shè)計：由反應(yīng)物A到生成物B的路 徑，并列出反應(yīng)熱關(guān)系。,登山,生活模型,高度 h,反應(yīng)物,生成物,化學(xué)模型,H,學(xué)生活動二,自主學(xué)習(xí)：論證蓋斯定律,H2 0,H1 0,S（始態(tài)）,L（終態(tài)）,H1 +H2 = 0,論證蓋斯定律,物質(zhì)不變 能量不變,能量守恒論證,能量守恒論證,S（始態(tài)）,S（始態(tài)）,S（始態(tài)）,S（始態(tài)）,表1 一些物質(zhì)的燃燒熱,C(石墨，s),CO(g)

4、,CO2(g),+1/2O2(g),+1/2O2(g),+O2(g),H3 =?,H2 = 283.0kJ/mol,H1 = 393.5kJ/mol,能 量,H1 =H2+ H3,注意：表中所列數(shù)據(jù)均為25C，101kPa時物質(zhì)的燃燒熱，此時生成的水為液態(tài)。,學(xué)生活動三,結(jié)合蓋斯定律，用能量圖設(shè)計路徑計算： CH4 (g)+3/2O2(g)= CO(g) +2H2O (l)的反應(yīng)熱,H= 607.3kJ/mol, CH3COOH(l)+2O2(g) =2CO2(g)+2H2O(l)H1=-870.3kJ/mol, C (s) +O2(g）=CO2(g) H2=-393.5kJ/mol, H2(

5、g)+1/2O2(g）=H2O (l) H3=-285.8kJ/mol,試計算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱： 2C(s)+ 2H2(g)+O2(g） = CH3COOH(l),已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱,學(xué)生活動四,應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)熱,解：由于 2 2 ,（-393.5 kJ/mol）2 （-285.8 kJ/mol）2 -（-870.3 kJ/mol） - 488.3 kJ/mol,所以H4H22 H32 H1,步驟：明確目標(biāo)方程式,明確H隨著方程式的變化而相應(yīng)變化。,2.應(yīng)用,（2）加和法計算反應(yīng)熱,觀察目標(biāo)方程式中反應(yīng)物、生成物在已知方程中的位置，確定加減,明確化學(xué)計量數(shù)相同,（1）路徑設(shè)計法計算反應(yīng)

6、熱,同側(cè)相加，異側(cè)相減,煉鐵高爐中有如下反應(yīng)：,現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用, CO2(g)+C(s)=2CO(g) H1 =+172.5 kJ/mol,Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s) +3CO2(g)H3=?,Fe2O3(s)+3C(s) =2Fe(s)+3CO(g)H2=+492.7 kJ/mol,H3=-24.8kJ/mol,對接高考,（2017年全國卷27題）丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題： （1）正丁烷（C4 H10）脫氫制1-丁烯（C4 H8）的熱化學(xué)方程式如下： C4 H10(g)=C4H8(g)+H2(g) H1 已知： C4H10(g)+1/2O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2-119 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g) = H2O (g) H3 =-242kJ/mol 反應(yīng)的H1為 _ kJ/mol,+123,實驗中很難直接測出石墨和氫氣反應(yīng)生成甲烷的H ，請根據(jù)蓋斯定律求:, CH4 (g)+O2(g) = CO2(g) +2H2O (l) H3=-890.3kJ/mol, H2(g)+1/2O2 (g) =H2O (l) H2=-285.8kJ/mol, C(石墨，s)+ O2 (g) =CO2(g) H1=-393.5kJ/mol,C(石墨，s)+2H2 （g） =C