内容正文:
3.2 第2课时 物质的量在化学方程式中的应用
【学习目标】
1.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
2.能逐步熟练在计算中应用物质的量,掌握计算的技巧和方法。
【自主预习】
以物质的量为中心的计算
1.物质的量与各物理量之间的关系
(1)已知物质的质量m,则n= 。
(2)已知标准状况下气体体积V,则n= 。
(3)已知物质的粒子数N,则n= 。
(4)已知溶液中溶质的物质的量浓度c,则n= 。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
化学方程式
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
化学计量数之比
2∶2∶2∶1
扩大NA倍之后
∶ ∶ ∶
物质的量之比
∶ ∶ ∶
结论
化学方程式中各物质的化学计量数之比= 之比= 之比
【微点拨】
(1)在同温同压下,气态物质的分子数之比=物质的量之比=体积之比。因此,对于有气体参与的反应,化学方程式中各物质的化学计量数之比等于气体体积之比。
(2)化学方程式不但可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系,还可以表示它们的物质的量关系,如H2+Cl22HCl可表示1 mol H2与1 mol Cl2在点燃的条件下完全反应生成2 mol HCl。
【参考答案】1.(1) (2) (3) (4)cV
2.2NA 2NA 2NA NA 2mol 2mol 2mol
1mol 各物质的粒子数 各物质的物质的量
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学方程式C+H2O(g)CO+H2可表示1 mol碳单质与1 mol水蒸气在高温条件下完全反应生成1 mol 一氧化碳和1 mol氢气。 ( )
(2)书写化学方程式时,只要在化学方程式的左右两端写上反应物和生成物即可,如H2OH2↑+O2↑。 ( )
(3)体积为22.4 L的H2的质量为2 g,物质的量为1 mol。 ( )
(4)根据分子的物质的量和分子数可计算阿伏加德罗常数。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.4 mol Fe和3 mol Cl2完全反应,计算生成FeCl3的物质的量。
【答案】
2Fe + 3Cl22FeCl3
2 mol 3 mol 2 mol
3 mol Cl2能与2 mol Fe恰好完全反应,故Fe过量。应按氯气的量计算,可知n(FeCl3)=2 mol。
【合作探究】
任务1:物质的量应用于化学方程式的计算
【核心归纳】
1.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
注意:(1)书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。
(2)单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”,且单位要注明。
(3)如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质进行计算。
2.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
①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V[HCl(aq)]。
②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,求溶质NaOH的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(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。
【典型例题】
【例1】向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,假设反应前后溶液的体积不变,则:
(1)Al的物质的量为 。
(2)参加反应的NaOH的物质的量为 ,NaOH溶液的物质的量浓度为 。
(3)生成标准状况下H2的体积为 。
【答案】(1)0.4 mol
(2)0.4 mol 0.8 mol·L-1
(3)13.44 L
【解析】(1)n(Al)==0.4 mol。
(2)设参加反应的NaOH的物质的量为n。
2Al + 2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
2 2
0.4 mol n
=,n=0.4 mol,c(NaOH)==0.8 mol·L-1。
(3)设生成标准状况下H2的体积为V。
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0.4 mol V
V==13.44 L。
【例2】