3.2 第3课时 合金 (化学计算常用方法)课件 2026-2027学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
2026-07-04
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦化学计算常用方法,通过订正物质的量应用于化学方程式的题目导入,衔接前期物质的量计算知识,搭建从具体题目到守恒法、差量法等思维模型的学习支架,帮助学生系统归纳方法及注意事项。
其亮点在于以思维建模为主线,结合科学思维与化学观念,如守恒法中原子守恒的应用、差量法的固体质量差计算实例,通过应用体验与评价反馈强化方法迁移。学生能提升定量分析的严谨性,教师可借助系统案例与反思提升优化教学效率。
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3课时 化学计算常用方法
0.9%指是
什么物理量?
核心问题:
订正交流物质的量应用于化学方程式计算题目,归纳反思常用方法及注意事项。
“ 一、守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些特定关系为依据,从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应等式关系解题的一种思维方法。
1.4.6 g钠在空气中久置,最终得到Na2CO3的质量是 g。
10.6
(1)质量(原子)守恒
宏观上反应前后各元素质量相等,即质量守恒,微观上反应前后原子个数相等。
思维建模
(2)得失电子守恒
宏观上,氧化还原反应中元素化合价升高总数等于元素化合价降低总数。微观上,氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。
2.用1 mol·L-1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10-2 mol的X还原,已知氧化产物为S,则元素X在还原产物中的化合价为 。
+4
(3)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,即溶液呈电中性。例如,在0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中,c(K+)=2c(S)。
3.(2024·山东淄博高一段考)已知反应2M+5S2-+16H+===2M2++5S↓
+8H2O,则x为 。
1
4.某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、S四种离子,已知前三种离子的个数比为3∶2∶1,则溶液中Al3+和S的个数比为
A.1∶2 B.1∶4 C.3∶4 D.3∶2
√
二、差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。
(1)差量法解题步骤
思维建模
(2)差量法示例
①固体质量差量法示例:
把铁棒插入CuSO4溶液,一段时间后取出,铁棒质量增加了4 g,参加反应的Fe的质量为 。
分析
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 质量增加Δm
56 g 64 g 64 g-56 g=8 g
m(Fe) 4 g
则 = ,m(Fe)=28 g。
②气体体积差量法示例:
实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O2 2O3。将8 L氧气通过放电管后恢复到原状况,得到气体6.5 L,则生成臭氧的体积为 。
分析
3O2 2O3 ΔV
3 2 1
V(O3) 8 L-6.5 L
= V(O3)=3 L。
1、已知:①碳酸钠高温下不分解;②碳酸氢钠受热发生分解反应:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g,完全反应后固体质量减轻了3.1 g,求:
10.6
(1)原混合物中碳酸钠的质量是 g。
(2)在剩余固体中,加入过量盐酸,反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是 L。
3.36
应用体验
2、为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将 w1 g样品加热,其质量变为 w2 g,请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。
3、标准状况下,将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末,在相同状况下,气体体积减少到16 L,则原混合气体中CO的体积为
A.4 L B.8 L C.12 L D.16 L
√
应用体验
三、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”。然后将“关系式”当作化学方程式使用,一步计算求出未知量。
思维建模
(1)根据化学方程式确定关系式
根据化学方程式确定关系式时,首先要写出化学方程式,然后要找出方程式变化中的“中间量”,通过“中间量”找出“已知量”与“未知量”之间的物质的量的关系,如NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,CO2+Ca(OH)2===CaCO3+H2O。
反应中已知量与未知量之间的关系:已知量——中间量——中间量——未知量
CaCO3 ~ CO2 ~ NaHCO3
1 mol 1 mol 1 mol 即CaCO3~NaHCO3。
(2)根据原子守恒确定关系式
上述例子中也可以由碳原子守恒直接得出关系式“CaCO3~NaHCO3”。
1、将5.0 g碳酸钙加入足量的盐酸中,并将生成的气体全部通入足量的红热的炭中充分反应,得到气体的体积(标准状况下)为
A.1.12 L B.2.24 L C.11.2 L D.22.4 L
√
2、已知Fe+S FeS,FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑,2H2S+3O2 2SO2+2H2O。将一定量的铁粉和9 g硫粉混合加热,待其充分反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集到9 g水,则加入铁粉的质量为:
A.14 g B.42 g C.56 g D.28 g
√
应用体验
四、方程组法一般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求算未知量。
例1:已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g,标准状况下体积为8.96 L,则该混合气体中CO的质量为 g,所含CO2在标准状况下的体积为 L。
2.80
6.72
例2.(2025·黑龙江高一阶段练习)某Mg⁃Al合金是一种潜在的贮氢材料。73.2 g该合金恰好溶解于1.4 L 5.0 mol·L-1HCl溶液中,则该合金中Mg和Al的物质的量之比为
A.3∶2 B.2∶1 C.3∶4 D.17∶12
√
思维建模
1.(2024·开封高一期末)现有A、B、C三种化合物,各取30 g相混合,完全反应后,得到18 g B、38 g C,还有D生成。已知D的相对分子质量为17,则D的物质的量是
A.2 mol B.0.2 mol C.0.275 mol D.0.5 mol
√
2.(2024·海南中学高一月考)为测定某赤铁矿石中氧化铁的含量,某同学用一氧化碳还原12 g该赤铁矿石样品,充分反应完成后,称得剩余固体质量为9.3 g,假设矿石中其他物质不参与反应,则该矿石中氧化铁的含量为
A.85% B.80% C.75% D.70%
√
应用体验
3.(2023·苏州高一校考期末)某研究小组对离子方程式xR2++yH++O2=== mR3++nH2O分析研究,下列说法不正确的是
A.根据原子守恒,得出x和m的数值一定相等
B.根据电子得失守恒,得出x=4的结论
C.根据电荷守恒,得出x与y的和一定等于m
D.根据氧化还原反应关系得出:O2是氧化剂,R3+是氧化产物
√
应用体验
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。
答案 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)该混合物中铝、铁的物质的量
答案 n(Al)=0.02 mol,n(Fe)=0.01 mol。
应用体验
反思提升
一、概念结论
守恒法:包括质量(原子)守恒和得失电子守恒。
差量法:利用反应前后固体质量、溶液质量、气体体积等的变化量,与反应物或生成物的变化量成正比进行计算。
关系式法:当已知量与未知量通过多个反应联系时,直接找出二者之间的比例关系,一步计算。
方程组法:用于两种或多种物质的混合物计算,根据两个已知量列二元一次方程组求解。
二、思想方法
守恒思想、差量思维、模型简化、方程思想
三、价值观念
化繁为简的科学智慧、定量分析的严谨性、综合应用能力
评价反馈
1.工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质,某化学兴趣小组取a g工业纯碱样品与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体。则该样品中纯碱的质量分数是
√
19
评价反馈
2.将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的100 mL 0.05 mol·L-1的盐酸中,然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀,消耗NaOH溶液100 mL,则NaOH溶液的浓度为
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.05 mol·L-1 D.无法计算
√
20
评价反馈
3.某不纯铁片可能含有Mg、Al、Cu等金属杂质,取这种铁片5.6 g与足量的稀盐酸反应,得到0.2 g氢气,则该铁片中
A.一定不含金属镁
B.一定含有金属铝
C.一定含有金属铜
D.一定同时含有四种金属
√
21
评价反馈
4.将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应,反应后生成的气体为V L(标准状况下),将铝加入100 mL 2 mol·L-1氢氧化钠溶液中恰好完全反应,充分反应后生成的气体为3V L。下列说法正确的是
A.原铁和铝的物质的量相等
B.原盐酸的浓度为2 mol·L-1
C.铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe+6H+===3Fe3++3H2↑
D.盐酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为1∶3
√
22
本节课结束
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
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