内容正文:
九年级化学(新人教版上册)导学案 第四单元 自然界的水
课题3 物质组成的表示(第3课时)
化学式相关计算 导学案
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▎ 学习目标
1.知道组成物质的各元素之间存在定量关系
2.认识相对分子质量的含义及应用
3.能根据化学式进行物质组成的简单计算
▎ 自学指导
请同学们带着以下问题阅读教材P87(5分钟):
1. 什么是相对分子质量?如何计算?
1. 如何求化学式中各元素质量比以及某元素的质量分数?
▎ 任务一:计算相对分子质量
◆ 知识要点
相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量之和
用 Mr 表示,单位为"1",省略不写。
Mr = (各种相对原子质量 × 其原子个数)之和
计算要领:"元素之间"用"+"号,"元素与对应右下角数字之间"用"×"号
◆ 典例示范
计算尿素 [CO(NH₂)₂] 的相对分子质量:
CO(NH₂)₂ :1个C,1个O,2个N,4个H
Mr[CO(NH₂)₂] = 1×12 + 1×16 + 2×14 + 4×1 = 60
◆ 即学即练(写出计算过程)
已知相对原子质量:Cu=64,Cl=35.5,C=12,Ca=40,H=1,N=14,O=16
化学式
计算过程
(1) CO₂
(2) Ca(OH)₂
(3) CaCO₃
(4) CuSO₄
(5) NH4NO3
(6) 2HCl
▎ 任务二:计算各元素质量比
◆ 知识要点
各元素质量比 = 相对原子质量 × 原子个数 之比
m(A) : m(B) : m(C) = (Ar(A)×n(A)) : (Ar(B)×n(B)) : (Ar(C)×n(C))
◆ 典例示范
计算尿素 [CO(NH2)2 ] 中各元素质量比:
CO(NH2)2 :1个C,1个O,2个N,4个H
m(C) : m(O) : m(N) : m(H)
= 12×1 : 16×1 : 14×2 : 1×4
= 12 : 16 : 28 : 4 = 3 : 4 : 7 : 1
◆ 易错提醒
1. 元素质量比 ≠ 原子个数比!
例如 C6H12O6:原子个数比 C:H:O = 6:12:6 = 1:2:1
质量比 m(C):m(H):m(O) = (12×6):(1×12):(16×6) = 6:1:8
1. 注意合并相同元素的原子个数,不要漏掉。
◆ 即学即练
已知:C=12,N=14,O=16
化学式
原子个数比
元素质量比
CO₂
N(NO2)3
▎ 任务三:计算元素的质量分数
◆ 知识要点
某元素的质量分数 = 该元素的质量 ÷ 物质的相对分子质量 × 100%
元素的质量分数 =
◆ 典例示范
计算尿素 [CO(NH2)2] 中氮元素的质量分数:
N% =
意义:每100千克尿素中,约含有46.7千克氮元素。
◆ 即学即练
已知:Fe=56,O=16,计算 Fe2O3 中铁元素的质量分数。
意义:100g Fe2O3 中含有______g 铁元素。
▎ 公式推导(三者关系)(适用于化合物)
1 元素的质量分数 =
2 元素的质量分数=
3 元素质量 = 化合物的质量 × 该元素的质量分数
4 化合物的质量 = 元素质量 ÷ 该元素的质量分数
▎ 项目实战 — 工程师在行动
◆ 一、农业项目部 —— 化肥选购决策
任务背景:公司需采购氮肥,候选方案为尿素[CO(NH2)3]和硝酸铵[NH4NO3]。采购原则:同等价格下,选择氮元素含量更高的。
工程任务1:计算硝酸铵[NH4NO3]中氮元素的质量分数
工程任务2:对比尿素(46.7%)和硝酸铵(35%),你会推荐哪种?
◆ 二、健康生活部 —— 商品标签分析
任务背景:一款"高钙矿泉水",标签注明钙含量 ≥ 4mg/100mL。
工程任务1:这瓶水净含量550mL,至少含多少毫克钙元素?
工程任务2:这些钙元素相当于多少质量的碳酸钙(CaCO₃)?
◆ 即学即练
已知:C=12,O=16,Ca=40
(1) 44g CO₂中氧元素的质量是多少?
(2) 100g CaCO₃ 中含钙元素多少克?
▎ 当堂检测
1. 绿原酸(C16H18O9)下列说法不正确的是( )
A. 绿原酸由碳、氢、氧三种元素组成
B. 一个绿原酸分子中含有43个原子
C. 绿原酸分子中碳、氢原子个数之比为 8:9
D. 绿原酸中碳、氧元素的质量之比为 16:9
2. 奥司他韦(C16H28N2O4)下列说法正确的是( )
A. 奥司他韦由碳、氢、氮、氧四种原子构成
B. 一个奥司他韦分子中含有一个氮分子
C. 奥司他韦中氢元素和氮元素的质量分数相等
D. 奥司他韦中 C、H、N、O 元素的质量比为 16:28:2:4
3. 蔗糖(C12H22O11)下列说法正确的是( )
A. 蔗糖中碳元素的质量分数最大
B. 蔗糖分子由12个碳原子、22个氢原子、11个氧原子构成
C. 蔗糖中碳、氢、氧元素的质量比为 12:22:11
D. 蔗糖的相对分子质量是 342
4. 碘酸钾(KIO₃)的计算(O=16,K=39,I=127)
(1) KIO₃ 的相对分子质量为 ____________
(2) KIO₃ 中钾、碘、氧元素的原子个数比 ____________
(3) KIO₃ 中钾、碘、氧元素的质量比 ____________
(4) KIO₃ 中碘元素的质量分数 ____________
(5) 若每千克食盐中含碘酸钾 0.06g,求每千克食盐中应含碘多少克?
参 考 答 案
▎ 任务一 相对分子质量计算
化学式
答案
(1) CO₂
12 + 16×2 = 44
(2) Ca(OH)₂
40 + (16+1)×2 = 74
(3) CaCO₃
40 + 12 + 16×3 = 100
(4) CuSO₄
64 + 32 + 16×4 = 160
(5) NH4NO3
14×2 + 4×1 + 16×3 = 80
(6) 2HCl
2×(1 + 35.5) = 73
▎ 任务二 元素质量比
CO₂:原子个数比 C:O = 1:2;质量比 m(C):m(O) = 3:8
N(NO2)3:原子个数比 N:O = 2:3;质量比 m(N):m(O) = 7:12
▎ 任务三 元素质量分数
Fe2O3 中铁元素质量分数:
Fe% =
意义:100g Fe2O3 中含有70g 铁元素。
▎ 项目实战
一、农业项目部
硝酸铵中氮元素质量分数 =
推荐尿素,含氮量 46.7% > 35%,性价比更高。
二、健康生活部
钙元素含量:4mg × (550mL÷100mL) = 22mg
CaCO₃ 中钙元素质量分数 =
碳酸钙质量 = 22mg ÷ 40% = 55mg
即学即练:
(1) 44g CO₂中氧元素的质量是多少g?
44g× =32g
(2) 100g CaCO₃ 中含钙元素多少克?
100g×=40g
▎ 当堂检测答案
题号
答案
1
D
2
C
3
D
4. 碘酸钾(KIO₃)计算:
(1) 相对分子质量 = 39 + 127 + 16×3 = 214
(2) 原子个数比 K:I:O = 1:1:3
(3) 元素质量比 K:I:O = 39:127:48
(4) 碘元素质量分数 =
(5) 每千克食盐中含碘 = 0.06g × 59.3% ≈ 0.036g
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