3.2.2物质的量在化学方程式计算中的应用 课件-2024-2025学年高中化学人教版（2019）化学必修第一册

第三章 物质及其变化 第二节 金属材料 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用 高州四中化学科高一备课组 复 习 探究： 化学方程式中各物质间物质的量的关系 复习化学方程式的意义，建立认知模型 质量之比： 4 g ： 32 g ： 36g 宏观视角 化学计量数： 2 ： 1 ： 2 微观视角 分子数： 2个 ： 1个 ： 2 个 物质的量之比：2mol ： 1mol ： 2 mol 扩大NA倍： 2NA ： 1NA ： 2 NA 化学方程式中各种物质的化学计量数等于各物质的物质的量之比。 结论： 2Na ＋ 2H2O　 === 2NaOH ＋ H2↑ 化学计量系数 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 物质的量 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶1 mol 物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 转：将已知物理量转化为物质的量 设：设所求物质的物质的量为n（B） 写：写出正确相关的化学方程式 标：在相关物质化学式下面标出已知量和未知量 列：列出比例式 解：根据比例式求解 答：简明的写出答案 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。计算: (1)参加反应的铁屑的物质的量; (2)生成的H2的体积 (标准状况 )。 【分析】根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度,可计算出参加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应各物质之间的化学计量数之比,计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的H2的体积。 【学习任务一】学会应用物质的量进行化学方程式计算。 (1) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 1 1 【解 】参加反应的H2SO4的 物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol n(Fe) 0.50mol 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。 计算:(1)参加反应的铁屑的物质的量; 化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比 1 1 0.5 mol = n(Fe) n(Fe)=0.5 mol 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。 (2)生成的H2的体积 (标准状况 )。 【解 】参加反应的H2SO4的 物质的量为:0.25L× 2mol/L=0.5mol (2) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 标况下，V（H2）=n(H2)·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L 解法一：先求出n(H2),再求V（H2）。 1 1 0.50mol n(H2) 1 1 0.5 mol = n(H2) n(H2)=0.5 mol 1mol 1mol 0.50mol (2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑ 22.4L 1、可以用质量，气体体积，物质的量等物理量表示，左右相当。 V(H2) 2、上下单位（物理量）相同 解法二： 1mol 0.5mol 22.4L = V(H2) V(H2)=11.2L 0.50 11.2 【温馨提示】 （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”。 （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。 【学习评价一】 A、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 2mol 67.2L 2.7g aL 1、标准状况下，2.7g铝与足量的盐酸反应生成aL的氢气，化学方程式比例关系正确的是（ ） B、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 27g 22.4L 2.7g aL C、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 54g 67.2L 2.7g aL D、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 54g 3mol 2.7g aL C 2mol c(NaOH)] = 2 mol 0.4 mol 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2 n(NaOH) n(NaOH) V液 = 0.8 mol/L 3×22.4 L V (H2) V(H2) = 13.44 L n(NaOH) = 0.4mol = 2mol n(NaOH) = 3×22.4L V (H2) 2mol 0.4mol 答:参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol， 溶液的物质的量浓度是0.8mol/L，生成标准状况下H2的体积是13.44 L。 n( Al) = m(Al) M(Al) = 0.4 mol 2.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应后， 计算：①参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。 ②生成标准状况下H2的体积。 解： 10.8 g 27 g/mol = 0.4 mol 0.5L = 2.(P80教材习题6）相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为( )。 A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2 A 3.1molNa与足量的O2充分反应， 转移的电子数 NA 二、化学计算中的常用方法 1．关系式法 当已知量和未知量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”。 （1）根据化学方程式确定关系式 写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。 （2）根据原子守恒确定关系式 【例题3】把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，求参加反应的CO的质量。 2.8 解：根据化学方程式确定关系： CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3 28 100 m(CO) 10 g m(CO)＝2.8 g。 2．方程组法 一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。 【例题4】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－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：（1）消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol。 （2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y。 2Al　　＋　6HCl＝2AlCl3＋3H2↑ Fe　　＋　2HCl＝FeCl2＋H2↑ 2　　　　　 6 1　　　　　2 x　　 　　 3x y　　　　　2y 解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。 即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol。 3．守恒法（质量守恒、电子转移守恒） 【例题5】24 mL 0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被 K2Cr2O7 氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（ ） A．＋2　 　B．＋3 C．＋4 D．＋5 B 解：氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素Cr在还原产物中的化合价为x，则有： 0.05 mol·L－1×24mL×10-3L·mL－1×(6－4) ＝0.02 mol·L－1×20mL×10-3L·mL－1×2×(6－x)，解得x＝＋3。 4．差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等，该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。 【例题6】把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，求参加反应的Fe的质量。 解：　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　 Δm 　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g 　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g 28 g 【方法导引】 （1）有关化学方程式计算的等式关系 各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝各物质构成粒子的粒子数之比＝相同条件下气体的体积之比。 （2）化学计算中常用方法 ①关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式) ②方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量) ③守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒) ④差量法(质量差值法、体积差值法) 1．0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是（ ） A．0.10 mol·L－1 B．0.20 mol·L－1 C．0.50 mol·L－1 D．1.00 mol·L－1 D 2．一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g，投入水中，完全反应得到标准状况下的氢气 0.2 g，则原钠块中被氧化的钠的质量是（ ） A．4.6 g B．6.2 g C．7.8 g D．9.2 g A 3．等质量的两份铝分别与足量稀硫酸和足量NaOH溶液反应，若消耗的两溶液的体积相等，则两溶液的物质的量浓度之比为（ ） A．3∶2 B．2∶3 C．1∶1 D．1∶2 A 1、化学方程式所表示的是纯净物质间量的关系； 2、未知量用相应的物理量符号表示； 3、计算时要带单位； 4、注意：左右比例相当，上下单位一致 5、如果已知两个量，用少量的那个物质计算。 6、化学方程式中各种物质的化学计量数等于各物质的 物质的量之比。 小 结 (2)Fe　＋　H2SO4===FeSO4＋H2↑ 1 mol 22.4 L 0.50 mol V(H2) _________________(列比例式)。 V(H2)＝ 。 答：(1)参加反应的铁屑的物质的量为____mol； (2)生成的H2的体积在标准状况下为____L。 则＝ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 则＝，m(Fe)＝28 g。 $$