内容正文:
四川大学附属中学 高一化学备课组
第三章 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
以物质的量为中心,画出与其他物理量的转化关系,并写出相关计算公式
①已知物质的质量:
②已知标准状况时的气体体积:
③已知物质的粒子数:
④已知溶液中的物质的量浓度:
n(B)=
n(B)=;
n(B)=c(B)·V[B(aq)]
n(B)=;
提出问题
核心问题:
梳理化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系,归纳物质的量应用于化学方程式计算的步骤。
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
化学计量数 2
扩大NA倍 2NA
物质的量 2 mol
质量 56 g
体积(标况) 44.8 L
2
1
NA
2NA
2 mol
1 mol
32 g
88 g
22.4L
44.8 L
总结 (1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
(2)对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。
解决问题
一、物质的量应用于化学方程式计算
(1)物质在发生化学反应时,它们的质量不一定相等,但物质的量一定相等。( )
(2)物质在发生化学反应时,它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比。( )
(3)物质在发生化学反应时,它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比。( )
(4)化学方程式4Na+O2═2Na2O可表示4molNa与1molO2反应生成2molNa2O。( )
(5)根据方程式Mg+2H+═Mg2++H2↑,可知1g镁与足量氢离子反应可生成1mol氢气。( )
(6)化学反应前后质量和物质的量均守恒。( )
×
×
×
×
√
√
5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少?请尝试用两种方法解答
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
思考 1
思考 2
提示 (1)设生成标准状况下氢气的物质的量为n(H2),n(Al)===0.2 mol,
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2 3
0.2 mol n(H2)
=,解得n(H2)=0.3 mol,所以V(H2)=n(H2)·Vm=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L,即生成标准状况下氢气的体积是6.72 L。
(2)设生成标准状况下H2的体积为V(H2),
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2×27 g 3×22.4 L
5.4 g V(H2)
=,解得V(H2)=6.72 L,即生成标准状况下H2的体积是6.72 L。
提示: 不一定,由于同一物质的质量与其物质的量成正比关系,同种状况下,气体体积与物质的量成正比关系,因此根据化学方程式计算时,各物质对应的各物理量的单位上、下都必须一致,左、右相互对应即可。
根据化学方程式计算,各物质对应的各物理量的单位左右、上下都必须相同吗?
口决:横对应;竖统一
思考 3
1.(2024·辽宁朝阳高一期末)MnO2与足量浓盐酸共热,收集到标准状况下的气体22.4 L,理论上消耗的HCl的物质的量和MnO2的质量分别是
A.4 mol 87 g B.2 mol 43.5 g C.4 mol 43.5 g D.2 mol 87 g
√
(2)所得溶液溶质物质的量浓度为 (假定反应前后溶液体积不发生变化)。
0.5 mol·L-1
2.(2024·云南高一学业水平测试)向200 mL 0.5 mol·L-1H2SO4溶液中投入足量的锌,充分反应。计算:
(1)标准状况下生成H2的体积为 。
2.24 L
应用体验
物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
根据化学方程式计算的注意事项
(1)书写格式规范化: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: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”。
归纳总结
0.9%指是
什么物理量?
1.基本计算
已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量,此时,只要按照化学方程式中量的关系,列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。
2.过量计算
给出了两种反应物的量,求解某产物的量。按照化学方程式中量的关系判断哪一种物质过量,然后根据量不足的物质进行求解。
二、计算类型
1.(2024·西安高一月考)28 g Fe投入到100 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液中,完全反应后析出铜的质量是
A.32 g B.3.2 g C.6.4 g D.64 g
√
2.10.2 g Al2O3与100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液反应,求产物Na[Al(OH)4]的浓度,假设反应前后溶液体积不变。
答案 先进行过量判断,NaOH溶液不足,按NaOH的物质的量计算。
Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]
2 2
1 mol·L-1×0.1 L n{Na[Al(OH)4]}
=解得n{Na[Al(OH)4]}=0.1 mol
c{Na[Al(OH)4]}==1 mol·L-1。
应用体验
0.9%指是
什么物理量?
3.(2024·济南高一月考)50 mL BaCl2溶液所含有的Cl-,与20 mL 0.5 mol·L-1 的硝酸银溶液恰好完全反应,则原溶液BaCl2的物质的量浓度是
A.1 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1 C.0.2 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
√
4. 4 mol Fe和3 mol Cl2完全反应,生成FeCl3的物质的量是
A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.1 mol
√
应用体验
5.已知二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,用8.7 g二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热,充分反应,计算:
(1)消耗浓盐酸中溶质的物质的量为 。
(2)产生的Cl2在标准状况下的体积为 。
(3)将反应后的溶液加水稀释至400 mL,则此溶液中MnCl2的物质的量浓度是 。
0.4 mol
2.24 L
0.25 mol·L-1
应用体验
反思提升
一、概念结论
化学计量数与物质的量的关系:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比,也等于同温同压下气体体积之比。
计算的基本依据:n = m/M = V(g)/Vm = N/NA = c·V(aq)
计算步骤:写方程式 → 找已知量和未知量 → 列比例式→ 求解 → 作答。
过量判断:当给出两种反应物的量时,需先判断过量,再按不足量计算。
二、思想方法
守恒思想、比例推理法、模型认知、分类讨论思维
三、价值观念
定量思想是化学科学的重要特征、逻辑与规范并重、联系实际与应用意识
评价反馈
1.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L-1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化),下列分析正确的是
A.铁粉有剩余
B.Cl-浓度减小
C.向溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液变红色
D.反应液质量增加5.6 g
√
15
评价反馈
2.化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应,试求:
(1)生成NaCl的质量为________g。
2.34
(2)生成NaClO的物质的量为________ mol。
0.04
(3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为______ L。
0.896
16
本节课结束
2CO + O22CO2
$