1.2.1蓋斯定律+課件-2026-2027學年高二上學期化學人教版選擇性必修1

1.2.1蓋斯定律

自2000年中國發射第一顆北斗導航試驗衛星至今，已護送60顆北斗導航衛星升空入軌，發射成功率100%。而火箭發動機一般選用化學推進劑，它是由燃料和氧化劑組成的，反應后產生高溫氣體用于火箭推進。如何獲得火箭推進劑燃燒時的反應熱呢?例如，長征二號F型火箭全長58.3米，起飛重量480噸。火箭發射時用肼(N2H4)作燃料，NO2作氧化劑，為了提供這么大的能量，我們需要加注多少噸燃料呢?根據

Q

=n(可燃物)×

|?H(燃燒熱)|

計算所需燃料的用量

在科學研究和工業生產中，常常需要了解反應熱。許多反應熱可以通過實驗直接測定但是有些反應熱是無法直接測定的氧彈熱量計(全自動)C(s)

+

O2(g)=CO(g)12例如：?H

=？C燃燒時不可能全部生成CO，總有一部分CO2生成(難以控制反應的程度)因此該反應的反應熱是無法直接測定的【思考】該反應的反應熱是冶金工業中非常有用的數據，

能否利用一些已知反應的反應熱來計算它的反應熱呢？法國科學家拉瓦錫和拉普拉斯設計了一個簡單的冰量熱計，利用被融化的冰的重量來測定反應熱。反應熱測定的發展簡史化學家蓋斯改進了拉瓦錫和拉普拉斯的冰量熱計，從而較為準確地測量了大量化學反應的熱效應。

并依據氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石灰分別與硫酸反應的反應熱總結出了蓋斯定律H2SO4

H2SO4·H2O

H2SO4·2H2O

H2SO4·3H2O

ΔH1ΔH2ΔH3ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3ΔH蓋斯定律1.內容，熱化學的奠基人。1836年在總結大量實驗事實（熱化學實驗數據）的基礎上提出蓋斯定律。蓋斯定律是斷定能量守恒的先驅，也是化學熱力學的基礎。蓋斯著有《純粹化學基礎》,曾用作俄國教科書達40年蓋斯G.H.Hess,1802～1850俄國化學家一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。蓋斯定律表明：在一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應進行的途徑無關。海拔100米海拔400米h＝300m(始態)(終態)反應熱ΔH1ΔH2ΔH1+ΔH2=0蓋斯定律1.內容一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。例如：反應物A變成生成物C，可以有兩個途徑：①由A直接變成C，反應熱為?H；②由A先變成B，再由B變成C，每步的反應熱分別是?H1、?H2

。?H?H1?H2ABC?H

=

?H1

+

?H2

蓋斯定律2.意義蓋斯定律的提出，為反應熱的研究提供了極大的方便，使一些不易測定或無法測定的化學反應的反應熱可以通過推算間接求得速率很慢不容易直接發生伴隨副反應間接求算反應熱蓋斯定律的提出要早于能量守恒定律的確認，是熱化學領域發現的第一個定律，也是自然科學上首先得出的能量守恒和轉化的規律性結論。蓋斯定律是化學熱力學發展的基礎。1.判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）

一個化學反應的焓變與反應途徑無關。(

)√（2）

在特定條件下反應熱可以等于焓變。(

)√（3）

一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。(

)√（4）

有些反應的反應熱不能直接測得，可通過蓋斯定律間接計算得到。(

)√（5）

反應熱的大小與反應物所具有的能量和生成物所具有的能量無關。(

)×

×課堂練習【導學】P14效果檢測1.下列關于蓋斯定律的描述錯誤的是(

)。AA.化學反應的反應熱不僅與反應體系的始態和終態有關，也與反應的途徑有關B.化學反應不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的C.利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難以測定的反應的反應熱D.利用蓋斯定律可以計算有副反應發生的反應的反應熱課堂練習【導學】P17蓋斯定律3.應用C(s)

+

O2(g)=CO(g)12?H1

=？思路1：虛擬路徑法已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=﹣393.5kJ/mol

CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=﹣283.0kJ/mol12ΔH3ΔH1＝?CO2(g)C(s)+O2(g)ΔH2路徑I

路徑II根據蓋斯定律，有：ΔH1

＝ΔH2＋ΔH

ΔH1＝

ΔH2－ΔH3

＝?393.5kJ/mol?(?283.0kJ/mol)

＝?110.5kJ/mol蓋斯定律思路2：加和法3.應用C(s)

+

O2(g)=CO(g)12C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=﹣393.5kJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=﹣283.0kJ/mol12

ΔH1①②③①=

②-③△H1

＝△H2－△H3

＝－393.5kJ/mol－(－283.0kJ/mol）＝－110.5kJ/molC(s)

+

O2(g)=CO(g)12?H

=－110.5kJ/mol蓋斯定律思路2：加和法3.應用若某個反應的化學方程式可由另外幾個反應的化學方程式相加減而得到，則該反應的反應熱也可以由這幾個反應的反應熱相加減而得到。【構建模型】ABΔH1ΔH2ΔH1=?ΔH2(1)(2)BAΔHDΔH1ΔH2(3)CEFaABAB1aΔH3ΔH4ΔH5ΔH6ΔH

=

ΔH1+ΔH2

=ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6ΔH1ΔH2ΔH1

=aΔH2蓋斯定律【規律】同側相加，異側相減(1)找待求解反應的目標化學方程式(3)方程式運算代入反應熱計算待求方程式和各個已知方程式中只出現一次的物質目標方程式中的物質：與已知方程式中物質在方程式的同側，則相加；

與已知方程式中物質在方程式的異側，則相減；(2)找待求方程式與已知方程式物質關系把已知方程式中的系數化成與目標方程式中物質的系數一致。蓋斯定律技巧寫方程、編序號、找物質、同位加、異位減、配系數、得公式、代數據、求焓變課堂練習【25廣東】18.-267.8a=c-2bΔH1=+132.4-2×200.1=-267.8

課堂練習【導學】P14效果檢測

△H3

－2△H2－2△H1

例1

長征八號遙三運載火箭二級發動機使用的燃料是液氫和液氧，已知下列熱化學方程式：

D

課堂練習【導學】P15

課堂練習【導學】P15

例3

假設反應體系的始態為甲，中間態為乙，終態為丙，它們之間的變化如圖所示。下列說法不正確的是(

)。A

課堂練習【導學】P16

（1）

相同質量的煤，途徑Ⅰ放出的熱量______（填“大于”“等于”或“小于”）

途徑Ⅱ放出的熱量。等于課堂練習【導學】P16

課堂練習【導學】P16

D

課堂練習【導學】P164.依據圖示關系，下列說法不正確的是(

)。C

課堂練習【導學】P16課堂練習【課本】P194.火箭發射時可以用肼(N2H4，液態)作燃料，NO2作氧化劑，生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2

(g)==2NO2

(g)ΔH1=+66.4kJ/mol②N2H4(l)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534kJ/mol請寫出N2H4(l)與NO2反應的熱化學方程式2N2H4(l)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)ΔH

=-1134.4kJ/mol

ΔH

=2ΔH2-ΔH1=-534×2-66.4=-1134.4kJ/mol

課堂練習【課本】P195.在載人航天器中，可以利用CO2和H2的反應，將航天員呼出的CO2轉為H2O，然后通過電解水得到O2，從而實現O2的再生。已知：①CO2(g)+4H2

(g)==CH4(g)+2H2O(l)ΔH1=-252.9kJ/mol②2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH2=+571.6kJ/mol請寫出甲烷與氧氣生成二氧化碳和液態水的的熱化學方程式CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)ΔH

=-890.3kJ/mol

ΔH

=-(ΔH1+2ΔH2)=-(-252.9+2×571.6)=-890.3kJ/mol

課堂練習【課本】P196.工業上制取H2時涉及的一個重要反應是：

CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)已知：①②③請寫出一氧化碳與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H2=－241.8kJ/mol