【化学】物质的量在化学方程式计算中的应用课件 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）必修第一册.pptx

第二节 金属材料第三章 铁 金属材料 第3课时物质的量在化学方物质的量在化学方程式计算中的应用程式计算中的应用掌握物质的量与其他物理量(质量、气体体积、微粒个数、浓度等)的换算关系。学习目标12掌握物质的量在化学方程式计算中的一般步骤，并能进行有关计算。3逐步熟练在计算中应用物质的量，掌握计算的技巧和方法，培养科学探究与创新意识的学科核心素养。课堂导入物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。那么，化学方程式中的计量数表示的是什么量的关系？2HgO 2Hg+O2探究课堂=VVm=mM n=NNA=cB V为定值，约等于为定值，约等于6.021023 mol-1物质确定则为定值，物质确定则为定值，数值上等于该物质的数值上等于该物质的相对原子相对原子(分子分子)质量质量对于气体，标况对于气体，标况下为定值，约为下为定值，约为22.4L/mol溶液的体积溶液的体积【思考】物质的量与化学化学计量数之间有什么关系？2Na +2H2O =2NaOH +H22 22 22 21 1化学计量数之比扩大6.021023倍26.02102326.02102326.02102316.021023物质的量之比2mol2mol2mol1mol化学计量数之比=各物质的粒子数之比=各物质的物质的量之比物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化这计量数可以明确表示出化学反应中粒子定的数目关系进行的。化学方程式中的化这计量数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。例如：之间的数目关系。例如：又如：又如：H 2 +Cl 2 2HCl化学计量数之比物质的量之比标况下气体体积比1 ：1 ：2 1mol ：1mol ：2 mol22.4L ：22.4L ：44.8L1 ：1 ：2 化学计量数之比=粒子数之比=物质的量之比同温同压下气体的体积比【例题】【例题】0.4mol钠与足量的水反应，求钠与足量的水反应，求:(1)生成生成H2的质量的质量 (2)生成生成NaOH的质量的质量2Na +2H2O=2NaOH +H22mol 0.4mol 得 m(NaOH)=16g得 m(H2)=0.4g 80gm(NaOH)2gm(H2)答:(1)生成H2的质量为0.4g (2)生成NaOH的质量为16g注注:只要只要上下上下单位一致单位一致,左左右关系对应右关系对应,则可则可列比例式计算列比例式计算【练习【练习1 1】将将2.70g Al投入足量的投入足量的NaOH溶液溶液,求求:(1)参加反应的参加反应的NaOH的物质的量的物质的量 (2)生成生成H2的体积的体积(标准状况下标准状况下)2Al +2NaOH +2H2O=2NaAlO2+3H2227g 2.7g 2moln(NaOH)322.4L V(H2)得得 n(NaOH)=0.1mol得 V(H2)=3.36L答:(1)参加反应的NaOH的物质的量为0.1mol (2)生成H2的体积(标准状况下)为3.36L二、根据化学方程式进行计算的基本步骤设设所求物质的物质的量或质量，体积等写出相应的化学方程式在相关物质的量的化学式下面标出相关量列出比例式根据比例式求解简明的写出答案写标列解答 1 1 n(Fe)0.5 moln(H2SO4)=cV液=2 mol/L0.25 L=0.5 mol答：参与反应铁屑的物质的量为0.5 mol反应方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H21 n(Fe)1 0.5 mol=【例题】250 mL 2 mol/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H2的体积（标准状况）。计算出参加反应的H2SO4的物质的量：写设标列解n(Fe)=0.5 mol n(H2)=0.5 mol 1 1 0.5 mol n(H2)1 0.5 mol 1 n(H2)=V(H2)=n(H2)Vm=0.5 mol22.4 L/mol=11.2 L答：生成答：生成H2的体积在标准状况下是的体积在标准状况下是11.2 L。(2)Fe+H2SO4FeSO4+H2 【例题例题】250 mL 2 mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：（1 1）参加反应的铁屑的物质的量）参加反应的铁屑的物质的量;（2 2）生成）生成H2的体积（标准状况）的体积（标准状况）。解法一：解法一：n(H2)上下单位一致上下单位一致1 mol 0.50 mol 1 mol 22.4 L0.50 mol V(H2)=22.4 L0.50 molV(H2)=1 mol=11.2 L答：生成答：生成H2的的体积在标准状况下是的的体积在标准状况下是11.2 L。反应方程式：反应方程式：Fe+H2SO4FeSO4+H2【例题例题】250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：（1 1）参加反应的铁屑的物质的量）参加反应的铁屑的物质的量;（2 2）生成）生成H2的体积（标准状况）。的体积（标准状况）。1mol 22.4 LV(H2)解法二解法二：1、把6.5g Zn放入足量盐酸中，锌完全反应。计算:(1)6.5g Zn的物质的量；(2)参加反应的HCl的物质的量；(3)生成H2的体积(标准状况)。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1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，那么参加反应的CO的质量是 g。2.8解析(1)根据化学方程式确定关系：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O则关系式为3CO3CO23CaCO3即COCaCO3(2)利用关系式进行计算COCaCO328 100m(CO)10 gm(CO)2.8 g。2.守恒法(1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。例24.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。解析钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：2NaNa2CO3 223 106 4.6 g m(Na2CO3)10.6(2)还原剂失电子总数氧化剂得电子总数例3用1 molL1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2102 mol的XO4-还原，已知氧化产物为 SO42-，则元素X在还原产物中的化合价为 。4解析氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有：1 molL10.03 L(64)2102 mol(7x)，解得x4。(3)电荷守恒在电解质溶液中，呈电中心阴离子所带的电荷数 =阳离子所带的电荷总数例如：在0.1mol/L的K2SO4溶液中 C(K+)+C(H+)=2C(SO42-)+C(OH-)例4：某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、SO42-四种离子，已知前三种离子的个数比为3：2：1，则溶液中Al3+和SO42-的个数比为 ()A.1:2 B.1:4 C.3:4 D.3:2A3.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5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 _。28 g解析FeCuSO4=FeSO4Cum 56 g 64 g64 g56 g8 g m(Fe)4 g探究课堂n方法四：方程组法两个已知量求解混合物中两种物质的未知量l化学计算中的常用方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。【练4】把5.1g 镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6LH2（标准状况）。试计算：（1）该合金中铝和镁的物质的量之比；（2）该合金中铝的质量分数。解：设合金中镁的物质的量为x，铝的物质的量为y。M(Mg)=24 g/molM(Al)=27g/molx24 g/mol+y24g/mol=5.1g Mg+2HCl=MgCl 2+H2 2Al+6HCl=2AlCl 3+3H2n(H2)=5.6L22.4L/mol0.25molx+y=0.25mol解得：xy0.1molm(Mg)=0.1mol24 g/mol2.4gm(Al)=0.1mol27 g/mol2.7gn(Al):n(Mg)=1:1随堂练习1、实验室中所用少量氯气是用MnO2和浓盐酸制取的，用浓盐酸200ml，其密度为1.19gcm-3，HCl的质量分数为36.5%，跟MnO2恰好完全反应，产生了11.2L（标况）的氯气。试计算：浓盐酸的物质的量浓度？_ 求参加反应的HCl的物质的量？_ 被氧化的HCl的质量？_11.9mol/L2mol36.5g随堂练习2、向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：(1)Al的物质的量；答：Al的摩尔质量是27 gmol1，随堂练习2、向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度；答：设参加反应的NaOH物质的量是n。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 2 0.4 mol n随堂练习2、向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：(3)在标准状况下生成H2的体积；答：设在标准状况下生成H2的体积是V。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol 322.4 L0.4 mol V1.现现有有FeO和和Fe2O3组组成成的的混混合合物物ag，向向其其中中加加入入2mol/L的的硫硫酸酸溶溶液液100mL，恰恰好好完完全全反反应应；若若将将ag该该混混合合物物与与足足量量的的铝铝热热反反应，冷却后最终可得铁的质量为（应，冷却后最终可得铁的质量为（）A.3.2a g B.(3.2+a)g C.(a-3.2)g D.(a-6.4)gC解解析析 n(H2SO4)=0.1L2mol/L=0.2mol，所所以以FeO和和Fe2O3组组成成的的混混合合物物中中O的的质质量量为为0.2mol16g/mol=3.2g，若若将将ag该该混混合合物物与与足足量量的的铝铝热热反反应，使其充分反应，终可得铁的质量为应，使其充分反应，终可得铁的质量为ag-3.2g=(a-3.2)g。对点训练对点训练2.完完全全溶溶解解28.4g的的碳碳酸酸铜铜和和氢氢氧氧化化铜铜的的混混合合物物，需需要要消消耗耗1mol/L的的盐盐酸酸500mL，若灼烧相同质量的上述混合物，得到氧化铜的质量为（），若灼烧相同质量的上述混合物，得到氧化铜的质量为（）A.40g B.30g C.20g D.16g对点训练对点训练解析解析 根据题目计算出盐酸的物质的量为根据题目计算出盐酸的物质的量为n(HCl)=1mol/L0.5L=0.5mol，CuCO3和和Cu(OH)2恰好与恰好与0.5mol HCl完全反应生成完全反应生成CuCl2、H2O和和CO2气气体，则体，则n(CuCl2)=1/2n(HCl)=0.25mol，根据反应前后铜元素原子不变，则，根据反应前后铜元素原子不变，则灼烧相同质量的上述混合物时，得到的灼烧相同质量的上述混合物时，得到的CuO为为0.25mol，m(CuO)=0.25mol80g/mol=20g，因此选，因此选C。C课堂小结