1、-1-第第3 3课时课时物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中的应用-2-3-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.在化学变化前后,原子的种类和个数都保持不变,所以任何化学反应都遵循质量守恒定律。2.46 g钠和足量的水反应,则生成H2的质量为2 g,即2 mol钠和足量的水反应,生成H2的物质的量为1 mol,在标准状况下,其体积为22.4 L。-4-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试一、物质的量在化学方程式计算中的应用以钠与水的反应为例:2Na+2H2O=2NaOH+H2化学计量数 22 2 1扩大NA倍2NA 2NA 2NA 1NA
2、物质的量2 mol 2 mol 2 mol 1 mol结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比=参加反应的物质的微粒个数之比=参加反应的物质的物质的量之比=参加反应的物质的气体体积(相同状况)之比。-5-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试二、根据化学方程式进行计算的基本步骤-6-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试1.对于反应:2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(g),化学计量数之比与下列各项不一定相等的是()A.分子数之比B.物质的量之比C.质量之比D.体积之比(相同条件)答案:C-7-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试2.标准状况下,
3、3.25 g锌与足量的盐酸反应生成a L氢气,下列对应关系正确的是()A.Zn+2HCl=ZnCl2+H21 mol1 mol3.25 ga LB.Zn+2HCl=ZnCl2+H265 g1 L3.25 ga LC.Zn+2HCl=ZnCl2+H21 mol22.4 L0.05 mola LD.Zn+2HCl=ZnCl2+H265 g 2 g3.25 g a L-8-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试解析:根据化学方程式计算时必须满足“上下一致,左右相当”。答案:C-9-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试3.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g A
4、l,二者恰好完全反应,试计算:(1)Al的物质的量;(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度;(3)在标准状况下生成H2的体积。-10-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试解析:(1)Al的摩尔质量是27 gmol-1,(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 20.4 moln-11-课前篇课前篇自主预习自主预习知识铺垫新知预习自主测试(3)设在标准状况下生成H2的体积是V。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 mol322.4 L0.4 mol V答案:(1)0.4 mol(2)
5、参加反应的NaOH的物质的量是0.4 mol,溶液中NaOH的物质的量浓度是0.8 molL-1。(3)13.44 L-12-课堂篇探究学习探究物质的量应用于化学方程式计算的步骤探究物质的量应用于化学方程式计算的步骤问题探究1.将6.5 g锌放入足量的盐酸中充分反应,生成标准状况下氢气的体积是多少?答案:2.24 L2.将6.5 g锌放入含有0.1 mol HCl的盐酸中,充分反应,生成标准状况下氢气的体积是多少?答案:1.12 L(若已知两种或两种以上反应物的量,计算时首先要判断哪种物质过量,以完全反应的物质的量为标准进行计算)。3.将一定量的锌放入盐酸中,完全反应后,溶液质量增加6.3 g
6、,计算参加反应的锌的物质的量。答案:0.1 mol(本题可以用差量法计算,1 mol锌完全反应生成1 mol H2,溶液质量增加63 g,现在溶液质量增加6.3 g,则反应的锌的物质的量为0.1 mol)。-13-课堂篇探究学习4.将一定量的锌放入100 mL 2 molL-1盐酸中,完全反应后锌有剩余,再向溶液中加入50 mL 4 molL-1 FeCl3溶液,恰好完全反应,则起始时加入锌的质量是多少?(已知:2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+)答案:13 g该题可用电子得失守恒法解题。n(Zn)2=n(Fe3+)+n(H+)m(Zn)=0.2 mol65 gmol-1=13 g)。-14-
7、课堂篇探究学习知识归纳1.有关物质的量的计算中的“三个规范”(1)书写规范:各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。(2)符号规范:设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为VHCl(aq)。各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)VNaOH(aq)M(NaOH)。(3)单位规范:把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。-15-课
8、堂篇探究学习2.物质的量在化学计算中应用的注意事项(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,而非质量之比。(2)计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;只要做到“上下一致,左右相当”即可。3.化学计算中常用的三种方法(1)关系式法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量,根据化学方程式知:3CO3CO23CaCO3即COCaCO3。-16-课堂篇探究学习(2
9、)守恒法质量守恒。宏观特征:反应前后元素的质量守恒。微观守恒:反应前后元素的原子个数守恒。得失电子守恒。氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。电荷守恒。.电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。.离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。-17-课堂篇探究学习(3)平均值法平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是:两个数x1和x2(x1x2)的算术平均值 一定介于二者之间,即x2 x1。所以,只要求出平均值 ,就可以判断出x1和x2的取值范围,再结合题给条件即可求出正确答案。平均值法对分析金属与酸(
10、碱)溶液反应的计算问题十分有效。例如,已知2 g金属混合物与足量强酸反应生成2.24 L(标准状况)H2,则将金属均视为二价的话,平均相对原子质量 ,混合物必然由Ar20的金属组成(注意:如果将铝视为二价金属,则其Ar变换为18;若将Na、K视为二价金属,其Ar分别变为46、78;Cu、Ag等金属不与酸反应,其Ar可视为无穷大)。则该混合物可能由Al与Mg、Al与Fe、Al与Cu等金属混合而成,而不可能由Be与Al(Ar均小于20)、Mg与Fe、Fe与Zn(Ar均大于20)等组成。-18-课堂篇探究学习典例剖析典例 把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL-1盐酸中,反应后溶液中
11、c(HCl)变为4.6 molL-1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析:(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L5 molL-1-0.2 L4.6 molL-1=0.08 mol。-19-课堂篇探究学习(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al+6HCl=2AlCl3+3H22 mol 6 molx 3xFe+2HCl=FeCl2+H21 mol 2 moly 2y得x=0.02 mol,y=0.01 mol。答案:(1)0.08 mol(2)Al的物质的量为0.02 mol;Fe的物质的量为0.01 mol。-20-课堂
12、篇探究学习变式变式训练训练在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为()A.1 molL-1B.2 molL-1C.1.5 molL-1D.3 molL-1解析:设NaOH的物质的量浓度为c,则2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 mol 67.2 L0.5 Lc 33.6 L答案:B-21-随堂检测随堂检测123451.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的氢气4.48 L。下列推断中错误的是()A.参加反应的Mg、Al共0.2 molB.参加反应的HCl为0.4 mo
13、lC.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2解析:反应的实质为Mg+2H+=Mg2+H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,n(H2)=0.2 mol,则参加反应的n(H+)=0.4 mol。若换成稀硫酸,同样产生0.2 mol H2。依据得失电子守恒,由2H+H2得电子总数为0.2 mol2=0.4 mol,故C正确。0.2 mol Mg提供0.4 mol电子,0.2 mol Al则提供0.6 mol电子,0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol,小于0.6 mol,A错误。答案:A-22-随堂检测随堂检测12345
14、2.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为()A.1 1 B.2 1C.3 1 D.1 3解析:设反应放出的气体均为3 mol,2Al+6HCl=2AlCl3+3H26 mol 3 mol2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 mol 3 mol所以n(HCl)n(NaOH)=6 mol 2 mol=3 1。答案:C-23-随堂检测随堂检测123453.将质量为100 g的铁棒插入1 L 0.5 molL-1 CuSO4溶液中,足够长时间后,铁棒的质量将变为()A.102 g B.106
15、gC.104 g D.110 g解析:根据题目中的数据可知,铁过量,而CuSO4不足,完全反应,当生成0.5 mol Cu时,固体的质量增加4 g,所以铁棒的质量变为104 g。答案:C-24-随堂检测随堂检测123454.1 L混合溶液中含有0.25 mol ,0.75 mol Cl-,0.25 mol Na+,其余为H+,则H+的物质的量浓度为()A.2.5 molL-1B.5 molL-1C.0.1 molL-1D.1 molL-1解析:根据电荷守恒:2c()+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),20.25 molL-1+0.75 molL-1=0.25 molL-1+c(H+),得c(H+)=1 molL-1。答案:D-25-随堂检测随堂检测123455.将某份铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为3 2,则样品中铁、铝物质的量之比为()A.3 2 B.2 1C.3 4 D.4 3答案:C
