内容正文:
课题3 利用化学方程式的简单计算
一、教材分析
在研究物质的变化时,不仅仅要看物质能否发生反应,反应的快慢如何,更重要的是要解决反应物的投入量和生成物的产出量的关系。这对于在化工生产中,如何利用参与化学反应的物质的量的关系,解决以最小的投入得到最大的产出,以及合理有效地利用自然资源,处理好化学与社会发展的关系,实现绿色化学的理念,具有重要的意义。教材中以两个实例来说明计算的具体步骤和方法,介绍了解题的一般格式,练习中应该要求学生按照一定的书写格式解题,使学生熟练掌握化学计算技能,并养成按照化学学科特点进行思维的良好习惯。
二、学情分析
化学计算是初中化学教学中的重点和难点问题,但本节课的教学中只要求根据化学方程式进行纯物质之间的计算,难度不是很大。而且学生已经具备了这类计算的理论依据——质量守恒定律,也学习了化学方程式各物质质量之间的关系,但由于学生是刚刚学过如何正确书写出化学方程式,可能会存在以下问题:
1.化学方程式书写不正确,特别是未将化学方程式最终配平。
2.只利用一个分子的相对分子质量,而未计算几个分子的相对分子质量之和。
3.误将实际质量乘以化学方程式中的计量数。
此外,学生在利用化学方程式的计算时,往往容易忽视化学过程,不重视化学反应的实际意义,只是将利用化学方程式进行简单计算简化为数学比例式的简单计算。
三、教学目标
1.知道根据化学方程式计算的依据,掌握化学方程式中的比例关系。
2.掌握根据化学方程式计算的一般步骤和格式,能在正确书写化学方程式的基础上进行简单的计算。
3.认识化学计算对于解决实际问题的重要意义。
四、教学重难点
重点:根据化学方程式的计算。
难点:化学变化中各物质之间的固定质量比。
五、教学过程
【引入】近年来我国航天航空事业发展迅速,长征系列运载火箭功不可没。运载火箭是指将人类制造的各种航天器运送到太空的一种飞行器,相当于地球到太空的邮递员。火箭发射时的动力来源于燃料燃烧提供的能量,其中液氢是燃料的一种,液氧为助燃剂。若火箭燃料是液氢,助燃剂是液氧,写出火箭点火时会发生反应的化学方程式。
【总结】2H2 + O2 2H2O
【学生活动】说一说上述化学反应中的定量关系。
【总结】
【学生活动】交流讨论:如果火箭推进器确定升空的火箭需要液氢20kg时,则火箭助燃剂仓中应填充多少千克的液氧使这些液氢完全燃烧?
【总结】
【讲解】在化学方程式中,各物质的质量比是一个定值;就可以利用物质的质量比不变求出其他物质的质量。在化学方程式中,只要知道一种物质的质量,就可以算出其他物质的质量。
【学生活动】分析下列反应中物质的质量比。
C + O2 CO2 4P + 5O2 2P2O5
【总结】
化学方程式中各物质的质量比=各物质的相对分子质量(或相对原子质量)与其化学式前化学计量数的乘积之比。
【讲解】在利用化学方程式的简单计算中,解题思路如下:
【例题1】加热分解6.3 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?(计算结果保留一位小数)
【分析】这是一类由已知反应物的质量求生成物质量的计算题。
(1)设未知量 解:加热分解6.3 g高锰酸钾能得到氧气的质量为x。
(2)写出反应的化学方程式 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)标出有关物质的量 316 32
6.3 g x
(4)写比例式 ,求解
x=0.6 g
(5)简明写出答案 答:电解10.8 g水能得到9.6 g氧气。
【总结】根据化学方程式进行计算的步骤:
(1)设:根据题意设未知量;
(2)写:正确书写化学方程式;
(3)标:标出有关物质的量;
(4)列:列出比例式,求解;
(5)答:简明地写出答案。
【例题2】工业上,煅烧石灰石可制得生石灰和二氧化碳。如果要制取5.6t氧化钙,需要碳酸钙的质量是多少?(学生练习,教师讲解)
【学生活动】小组合作完成练习,讨论交流,纠正错误。
【分析】这是一类由已知生成物的质量求反应物质量的计算题。
【总结】解:设需要碳酸钙的质量为x。
CaCO3 ══ (高温) CaO + CO2↑
100 56
x 5.6t
x= 10t
答:需要碳酸钙的质量为10t。