3.2.3 物质的量在化学方程式计算中的应用课件2026-2027学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

见 微 知 著 化 育 万 物 预习提纲 ① 化学方程式中各物质的化学计量数之比，与它们的物质的量之比有什么关系？ ② 已知 5.4 g 铝与足量 NaOH 溶液反应，怎样求出标准状况下生成 H2 的体积？ ③ 镁铝合金与足量盐酸反应，不写方程式能不能直接算出生成 H2 的量？ 物质的量在 方程式计算中的应用 人教版高中化学必修第一册　第三章　第二节　金属材料 第3课时 见 微 知 著 化 育 万 物 1．通过分析 2CO＋O2＝2CO2 中各物质的化学计量数与物质的量、质量、体积的对应关系，掌握“计量数之比等于物质的量之比”的规律，提高宏观辨识与微观探析素养。 2．通过铝与 NaOH 溶液反应的定量计算，掌握“设—写—列—算”的解题步骤与规范书写，提高证据推理与模型认知素养。 3．通过关系式法、电子守恒与方程组法解决多步反应和混合物计算，体会守恒思想，提高科学思维与科学探究素养。 重点：化学计量数与物质的量的关系；计算的基本步骤与规范书写 难点：过量判断；关系式法与电子守恒的建立 学习重难点 学习目标 见 微 知 著 化 育 万 物 环节一：以物质的量为中心 物质的量是定量计算的桥梁 质量 m 宏观可称量 物质的量 n 计量物质的“桥梁” 微粒数 N 微观不可见 已知量 求 n 的关系式 由 n 求该量 质量 m n ＝ m ÷ M m ＝ n · M 微粒数 N n ＝ N ÷ NA N ＝ n · NA 气体体积 V（标况） n ＝ V ÷ Vm V ＝ n · Vm 浓度 c、体积 V n ＝ c · V c ＝ n ÷ V 见 微 知 著 化 育 万 物 环节二：计量数与物质的量 从 2CO＋O2＝2CO2 看定量关系 2CO O2 2CO2 化学计量数 2 1 2 扩大 NA 倍 2NA NA 2NA 物质的量 2 mol 1 mol 2 mol 质量 56 g 32 g 88 g 体积（标准状况） 44.8 L 22.4 L 44.8 L 计量数之比 ＝ 物质的量之比；气体还等于同温同压下的体积之比。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节三：解题步骤 “设—写—列—算”四步法 ① 设　设所求物质的量为 n 或 V 未知量用符号表示，不代单位。 ② 写　写出配平的化学方程式； 注明条件与 ↑、↓ 符号。 ③ 列　对应物质下方写计量数、 已知量与未知量。 ④ 算　列比例式求解，再换算 成所求量，结果带单位。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 铝与 NaOH 溶液反应 【题目】5.4 g 铝与足量 NaOH 溶液反应，求标况下 H2 的体积。 【分析】n(Al) ＝ m ÷ M ＝ 5.4 g ÷ 27 g·mol-1 ＝ 0.2 mol 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4]- + 3H2↑ 2 mol 0.2 mol 3 mol n(H2) 【解】n(H2) ＝ 0.2 mol × 3 ÷ 2 ＝ 0.3 mol V(H2) ＝ 0.3 mol × 22.4 L·mol-1 ＝ 6.72 L 【答】标准状况下生成 H2 6.72 L。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 过量判断：铝与限量 NaOH 【题目】2.7 g 铝与 100 mL 1.5 mol·L-1 NaOH 溶液反应，求 V(H2)。 【分析】n(Al) ＝ 2.7 g ÷ 27 g·mol-1 ＝ 0.1 mol 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4]- + 3H2↑ 2 mol 0.1 mol 3 mol n(H2) 【解】n(NaOH) ＝ 0.1 L × 1.5 mol·L-1 ＝ 0.15 mol，NaOH 过量 n(H2) ＝ 0.1 mol × 3 ÷ 2 ＝ 0.15 mol，V ＝ 0.15 × 22.4 ＝ 3.36 L 【答】标准状况下生成 H2 3.36 L。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节四：规范书写 计算过程的三个“必须” 单位对应　上下一致（同一物质的质量对质量、体积对体积）； 左右相当（两种物质的单位可以不同，但必须“相当”）。 公式分行　每一步用公式表达：n ＝ m ÷ M、V ＝ n · Vm、c ＝ n ÷ V；不要把多步运算挤成一行文字叙述。 过量先行　两种反应物的量都已知时，先判断谁不足，再按不足量列比例。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 钠与水反应 【题目】1.15 g 钠投入足量水中得 100 mL 溶液，求 V(H2)、c(NaOH)。 【分析】n(Na) ＝ 1.15 g ÷ 23 g·mol-1 ＝ 0.05 mol 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2 mol 0.05 mol 2 mol 0.05 mol 1 mol n(H2) 【解】n(H2) ＝ 0.025 mol，V ＝ 0.025 × 22.4 ＝ 0.56 L n(NaOH) ＝ 0.05 mol，c ＝ 0.05 mol ÷ 0.1 L ＝ 0.5 mol·L-1 【答】H2 0.56 L；NaOH 溶液 0.5 mol·L-1。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节五：关系式法 多步反应一步算 关系式法　已知量与未知量之间隔着多个反应时，抓住“始终不变”的原子或电子；把关系式当作化学方程式使用，一步求出未知量。 S 1 mol SO2 1 mol SO3 1 mol H2SO4 1 mol 由硫原子守恒直接得出关系式：S ～ H2SO4，不必逐步计算。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 关系式法的应用 【题目】CO 还原 Fe2O3 生成的 CO2 通入石灰水得 10 g 沉淀，求 m(CO)。 【分析】碳原子守恒：CO ～ CO2 ～ CaCO3 CO ～ CaCO3 28 g m(CO) 100 g 10 g 【解】m(CO) ＝ 28 g × 10 g ÷ 100 g ＝ 2.8 g 【答】参加反应的 CO 为 2.8 g。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节六：得失电子守恒 不写方程式也能算 守恒关系　氧化剂得到的电子总数 ＝ 还原剂失去的电子总数； n(氧化剂)×每个微粒得电子数 ＝ n(还原剂)×每个微粒失电子数。 怎样数　先标变价元素，再看每个微粒化合价升降的总值； Al → Al3+ 每个 Al 失 3e-，2H+ → H2 每 2 个 H+ 得 2e-。 适用　多步氧化还原、写不出总方程式、混合物与酸或碱反应求气体量。 检验配平：2Al + 2OH- + 6H2O ＝ 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ 中 2×3 ＝ 3×2。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 电子守恒：镁铝合金与盐酸反应 【题目】3.9 g Mg、Al 合金与足量盐酸充分反应，标准状况下生成 4.48 L H2。求合金中 Mg、Al 的物质的量。 【分析】n(H2) ＝ 4.48 L ÷ 22.4 L·mol-1 ＝ 0.2 mol 电子守恒：2n(Mg) + 3n(Al) ＝ 2 × 0.2 mol ＝ 0.4 mol 【解】质量守恒：24n(Mg) + 27n(Al) ＝ 3.9 g 解得 n(Mg) ＝ 0.05 mol，n(Al) ＝ 0.1 mol 【答】Mg 0.05 mol（1.2 g），Al 0.1 mol（2.7 g）。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节七：方程组法 混合物计算怎么办 适用情形　两种物质混合、已知两个量（总质量或总体积）时， 设两个未知数，列二元一次方程组求解。 解题模型　设 CO 为 x mol、CO2 为 y mol； 列式① x + y ＝ n总（物质的量守恒）； 列式② 28x + 44y ＝ m总（质量守恒）。 电子守恒式与质量守恒式联立，就是混合物计算的通用“两式法”。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 CO 与 CO2 混合气体的计算 【题目】CO、CO2 混合气体共 16.0 g，标准状况下体积为 8.96 L。求 CO 的质量和 CO2 的体积。 【分析】n总 ＝ 8.96 L ÷ 22.4 L·mol-1 ＝ 0.4 mol 设 CO 为 x mol、CO2 为 y mol：x + y ＝ 0.4；28x + 44y ＝ 16.0 【解】解得 x ＝ 0.1 mol，y ＝ 0.3 mol m(CO) ＝ 0.1 mol × 28 g·mol-1 ＝ 2.8 g V(CO2) ＝ 0.3 mol × 22.4 L·mol-1 ＝ 6.72 L 【答】CO 为 2.8 g，CO2 为 6.72 L。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 概念辨析　判断正误 ① 化学计量数之比等于物质的量之比 （　　） ② 1 mol H2 与 1 mol O2 恰好完全反应 （　　） ③ 两反应物都已知时任选一种列比例 （　　） ④ 氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数 （　　） ⑤ 由硫原子守恒可写出 S～H2SO4 （　　） 答案　①√　②×　③×　④√　⑤√ 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 1．4.6 g 钠与足量水反应，标准状况下生成 H2 的体积为 A．1.12 L B．2.24 L C．4.48 L D．0.56 L 答案　B 解析　n(Na) ＝ 0.2 mol → n(H2) ＝ 0.1 mol。 V ＝ 0.1 × 22.4 ＝ 2.24 L，选 B。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 2．等物质的量的铝与足量盐酸、NaOH 反应，生成 H2 的量之比 A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2 答案　A 解析　两份反应中 Al 均失 3e-，等物质的量的铝失电子数相等。 由电子守恒，生成 H2 也相等，故为 1∶1，选 A。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节九：课堂总结 物质的量 在方程式 计算中 桥梁 m、N、V、c 都可通过 n 换算 n 是定量计算的核心 计量数关系 计量数之比＝物质的量之比 气体还等于体积之比 四步法 设、写、列、算 先判断过量，按不足量算 关系式法 多步反应找中间量 S～H2SO4；CO～CaCO3 电子守恒 得电子总数＝失电子总数 适合多步氧化还原 方程组法 混合物、两个已知量 守恒式联立求解 见 微 知 著 化 育 万 物 课后作业 一、课后作业 1．5.6 g 铁粉与足量稀硫酸反应，求 n(H2SO4) 与 V(H2)（标况）。 2．3.2 g Cu 与足量 FeCl3 反应，用关系式法求消耗 Fe3+ 的量。 3．2.4 g 镁与足量盐酸反应，用电子守恒求 n(H2)（不写方程式）。 二、下节预习提纲 ① 第三章中，铁的三种氧化物、两种氢氧化物、两类铁盐之间怎样转化？ ② 铝、氧化铝、氢氧化铝的“两性”体现在哪些反应中？ ③ 合金的性能与组成有什么关系？怎样为具体用途选材？ 提示　下节课进行第三章单元复习：先画“铁三角”“铝三角”，再用计算巩固。 见 微 知 著 化 育 万 物 $