有關化學反應熱計算方法的探究

張娟霞

縱觀高考化學試題，有關化學反應熱的計算是每年的高考必考點，教師在教學中要加強對化學反應熱計算的教學.本文主要探究了有關化學反應熱的計算方法，意在幫助學生掌握計算方法，熟悉計算規(guī)律，以降低學生解答化學反應熱的難度，進而提高學生的解題效率.

一、依據(jù)蓋斯定律直接計算

依據(jù)蓋斯定律計算化學反應熱適用于知道化學反應的始態(tài)和終態(tài)的反應熱，因為無論中間經(jīng)歷何種途徑，化學反應熱都只與始態(tài)和終態(tài)有關，常用于計算通過化學實驗不能直接測得的化學反應的反應熱.應用蓋斯定律計算化學反應熱主要有兩種方法：第一，根據(jù)已知條件創(chuàng)設虛擬的化學反應路徑，使化學反應途徑變得形象直觀.比如由A變成F時，反應熱為ΔH，由A經(jīng)過B再變成F時的反應熱分別為ΔH1、ΔH2，由A經(jīng)過C、經(jīng)過D、再經(jīng)過E得到F的反應熱分別為ΔH3、ΔH4、ΔH5、ΔH6，則可得ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6.第二，根據(jù)已知的兩個或兩個以上的熱化學方程式經(jīng)過基本運算法則得到所求反應熱的化學方程式，再經(jīng)過相應的運算法則得到所求化學反應熱.蓋斯定律是計算化學反應熱的基本原則，學生在計算過程中會遇到許多熱化學方程式，很容易造成自身的思維混亂，不知如何計算，因此，總結(jié)一定的解題思路是必要的.其實，運用蓋斯定律計算化學反應熱時，對已知的熱化學方程式依據(jù)所求的熱化學方程式進行變形，然后進行相應的運算即可.解答相關試題的過程時，首先書寫待求的反應方程式，然后尋找已知的方程式與待求方程式中相同的物質(zhì)，并確定所處位置;接著，依據(jù)待求方程式中的物質(zhì)及對應系數(shù)，把已知的方程式做相應的變形，將待求的方程式和已知的方程式建立關系式;最后，通過關系式把已知的方程式疊加得到待求的方程式，反應熱同樣做相應疊加，得到待求的熱化學方程式.

二、依據(jù)熱化學方程式進行計算

熱化學方程式是反映化學反應涉及的物質(zhì)的變化和能量，學生通過熱化學方程式可以知道反應物和生成物的狀態(tài)，以及反應發(fā)生時的能量變化.與普通的化學方程式不同的是，熱化學方程式中的化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)，因此方程式中的化學計量不能表示參加反應的物質(zhì)的分子數(shù).依據(jù)熱化學方程式計算化學反應熱時，與一般根據(jù)化學方程式的計算相似，可以把熱化學方程式中的反應熱看成方程式中的一部分，隨著方程式中的物理量發(fā)生相應的變化，與化學方程式中的物質(zhì)的量成正比.若題目中沒有給出確切的化學方程式，則在求解化學反應熱時需要先根據(jù)題目給出的條件寫出準確的熱化學方程式，然后再根據(jù)熱化學方程式計算化學反應熱的計算原則求得化學反應熱.

三、依據(jù)能量和鍵能變化進行計算

有新物質(zhì)生成的反應是化學反應，在宏觀方面，化學反應過程中能量發(fā)生了變化，生成物的總能量大于反應物的總能量時反應吸熱，反應物的總能量大于生成物的總能量時反應放熱，化學反應熱為生成物的總能量與反應物的總能量之差;在微觀方面，一個化學反應是斷裂舊化學鍵和形成新化學鍵，且舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成是同時進行的，斷裂舊化學鍵時吸收能量，形成新化學鍵時放出能量，化學反應熱為反應物的總鍵能與生成物的總鍵能之差.學生在根據(jù)能量變化求解化學反應熱時，不要看到需要加熱的反應都認定化學反應熱大于0，很多需要加熱的化學反應是放熱反應，加熱只是促進了化學反應的發(fā)生，化學反應熱則與參與化學反應的所有物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關，與是否加熱沒有直接聯(lián)系，因此，化學反應熱要經(jīng)過詳細的計算得出.

化學反應的計算不僅事關學生的高考化學成績，在實際生產(chǎn)中也有重要意義，化學反應熱的研究促進了人類的生存和發(fā)展，因此，教師在教學中要和學生一起總結(jié)化學反應熱的計算方法，掌握化學反應熱的計算原理，準確描述化學反應過程能量的變化，提高化學知識的實用性.