2022年高一化学知识详解教案物质的量在化学方程式计算中的应用教材解读.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第三节 物质的量在化学方程式运算中的应用新课指南1.把握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式运算中的运算方法和格式 . 2.加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的懂得以及对化学反应规律的熟悉 . 3.培育综合运用学问的才能和综合运算才能 . 本节重点：物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式中的运算 . 本节难点：物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式中的运算 . 教材解读精华要义相关链接1.化学方程式的意义化学方程式是用化学式表述化学反应事实的化学专业语言,它可以表示什么物质参与反应、反应

2、的条件是什么以及生成了什么物质.它仍可以表示反应物和生成物的质量之比、微粒个数之比、 气体体积之比等含义.例如：点燃2H2+O 22H2Og ：2 36 g 分子个数比2 ：1 气体体积比2 ：1 ：2 物质质量比4 g ：32g 2.物质 B的物质的量与其他化学量之间的关系说明 物质的量浓度c与溶质的质量分数w 之间的关系为：名师归纳总结 cB= 1000mL/LB aqwB第 1 页,共 7 页MB或 wB cB 1000MBBaqmLL1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 重要的转换关系式：a.nm M b.nNN 表示微粒数, N A表示阿伏加德

3、罗常数NAc.nVV m表示标准状况下气体摩尔体积 Vmd.cVmVaq 表示溶液的体积 aqe. m 表示溶液的密度 Vf.w=m 溶质 100m 溶液学问详解学问点 1 化学计量数及其应用化学计量数化学计量数就是化学方程式或离子方程式中各反应物或生成物的化学式前面的数字如为 1 经经常省略.对于任意物质B 来说,化学计量数的符号为 B,单位为 1,通常不需写出.如：点燃化学方程式2H 2+O22H 2O 化学计量数 2 1 2 化学计量数与各物质的物质的量的关系物质是由原子、分子或离子等粒子组成的,物质之间的化学反应也是这些粒子按肯定的数目关系进行的 .化学方程式可以明确地表示出化学反应中

4、这些粒子之间的数目关系 化学计量数 的关系 .如：点燃化学计量数 之比2H 2：+ O2 ：2 2H2O 2 1 .这些粒子之间的数目关系,也就是名师归纳总结 扩大 6.02 1023 倍 2 6.02 1023 ：16.02 1023：2 6.02 1023.物质的量之比2 mol ：1 mol ：2 mol 从这个例子中,我们可以看出,化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于各物质的物质的量之比因此,将物质的量n、摩尔质量 M 、摩尔体积 V m、物质的量浓度c等概念应用于化学方程式进行运算第 2 页,共 7 页时,对于定量争论化学反应中各物质之间的量的关系,会更加便利. - - - -

5、- - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点 2 物质的量应用于化学方程式的运算重点 化学运算的一般步骤 难点 进行化学运算,一般按以下三步进行：第一步：仔细审题,依据题意书写正确的化学方程式 . 其次步：深化分析题,充分认清已知条件和未知问题,运用概念分析和列化学方程式,找出已知条件和未知问题之间的联系,设计出正确的解题思路 . 第三步：规范解题,详细完成该题的运算,应当做到解题要有依据,解法正确,书写工整,运算结果精确,要有明确的回答,以及必要的分析和争论. . 在上述三个解题步骤中,设计解题思路最为重要物质的量用于化学运算的基本方法物质的量用于化学运算的基本方法是：

6、第一把已知物的物理量转化为物质的量；其次依据化学方程式或关系式,依据已知物的物质的量求出未知物的物质的量；最终把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量 .当娴熟把握了物质的量运算的技能技巧时,上述运算过程仍可以进一步简化 . 物质的量用于化学运算的分类指导1简洁的基本运算例如：完全中和0.10 mol NaOH 需要 H2SO4的物质的量是多少.所需 H2SO4的质量是多少 . 分析此题可先求H2SO4的物质的量,再求H 2SO4 的质量 . 解:2NaOH + H2SO4=Na2SO4+2H 2O 21 0.01mol nH 2SO4 NaOHnNaOH,H2SO 4nH2SO 4mH 2

7、SO4= 10. 10mol0.050mol,2mH 2SO4= MH 2SO4 n H 2SO4=0.050mol 98g/mol=4.9g. 答：完全中和 0.10 mol NaOH 需要 0.050 mol H 2SO4,所需 H2SO4的质量为 4.9 g. 小结 解题的基本步骤为：写出有关反应的化学方程式；建立比例或列出数学方程式；解方程求出未知量；答 . 2已知固体质量,求某物质的物质的量例如：将 4.35 gMnO 2与足量浓盐酸混合加热反应,求参与反应的分析MnO 2与浓盐酸加热反应的化学方程式为：HCl 的物质的量 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共

8、7 页精选学习资料 - - - - - - - - - MnO 2+4HCl MnCl 2+Cl 2 +2H2O 在该反应中,参与反应的 MnO 2与 HCl 的物质的量之比为：nMnO 2:nHCl 1 mol:4 mol. 1 mol MnO 2的质量是 87g,如用 87g MnO2代换 1 mol MnO2,就以下比例式仍旧成立：mMnO 2： nHCl 87 g:4 mol. 因此,此题可将物质的质量和物质的量直接应用于化学方程式的运算,一步即可求得HCl 的物质的量 . 解： MnO 2+4HCl 浓 MnCl 2+Cl 2 +2H2O 87 g 4 mol 4.35 g nHCl

9、 87g4. 35g,nHCl= 4mol4.35g=0.2mol. 4 molnHCl87g答：参与反应的HCl 是 0.2 mol. 3 已知固体质量,求生成气体的体积例如：将 6.525gMnO 2与足量的浓盐酸混合加热反应,求生成的 Cl 2 在标准状况下的体积是多少 . 分析在 MnO 2与浓盐酸的反应中, 参与反应的 MnO 2 与生成的 Cl 2 的物质的量之比为 nMnO 2:nCl 21 mol:1 mol. 1 mol Cl 2在标准状况下的体积为22.4 L , l mol MnO 2的质量为 87 g,如用22.4 L Cl 2 代换 1 mol Cl 2,用 87 g

10、 MnO 2 代换 1 mol MnO 2,就以下比例仍旧成立：mMnO 2:VCl 2g 87g:22.4L 因此,此题可将物质的质量和气体的摩尔体积直接应用于化学方程式的运算,直接求得 Cl 2的体积 . 解： MnO 2+4HCl 浓 MnCl 2+Cl 2 +2H2O 87 g 22.4 L 6.525 g VCl 2 6 . 525 g 22 . 4 LVCl 2= =1.68L. 87 g答：生成的 Cl 2 在标准状况下的体积是 1.68L. 小结 在将物质的质量、物质的量、气体的体积中的不同种物理量同时应用于依据化学方程式的计算时,在化学方程式以下出物理量,必需符合“ 左右数量

11、相当,上下单位相同” 的基本原就 .左右是否成正比的判定是个难点问题,解决的方法就是看两个物理量之比转化成物质的量之比时,是否等于化学计量数名师归纳总结 之比 .以下几种情形值得参考、借鉴下表中气体体积均为标准状况下的值. 第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2C + O2 2CO 化学方程式2 1 2 化学计量数2mol 1mol 44.8L nC与 nO 2成正比24g 22.4L mC 与 V （O2）成正比1mol n O 2与 V （CO）成正比24kg 22.4L 44.8L VO 2与 V（CO）成正比44.8m3m

12、C 与 V （CO）成正比0.024kg 1mol 44.8 10 6L m C 与 nO 2成正比24t mC 与 V （CO）成正比在建立比例或方程式时,必需以实际反应的纯洁物的量进行运算,如溶液中溶质、混合物中的有关物质的质量等 . 4依据化学方程式,挖掘隐含条件进行分析运算在化学反应的运算题中,往往不是直接给出相关的量,而是用其他的量以信息的形式给出,让我们把信息和已学过的学问相联系挖掘新的关系量 量和溶液削减的质量 . .如 Fe 和 CuSO4 溶液反应,我们就可能挖掘出金属增多的质Fe+CuSO4=FeSO4+Cu m金属 m溶液 56g 1 mol 1mol 64g 8g 8g

13、 这种方法叫“ 差量法”.用此法可以挖掘出质量差、物质的量差、标准状况下气体的体积差等变化量,使运算过程简洁快捷 .当然我们仍可以应用其他方法 如平均值法、换元法、等效法、设“1” 法等 挖掘新的关系量 . 名师归纳总结 - - - - - - -例如：现有KCl 和 KBr 的混合物3.87 g,将混合物全部溶于水中,并加入过量的AgNO 3溶液,充分反应后产生6.63g 沉淀物,就原混合物中钾元素的质量分数为 A.24.1 B.25.9 C.40.3D. 48.1分析假如设 KCl 和 KBr 的质量分别为一未知数,并依据反应的化学方程式与AgCl 和 AgBr 联立解方程,也能求得KCl

14、 和 KBr 的质量,进而求得K 元素的质量分数.分析题意知溶质是KCl 和 KBr ,而沉淀足 AgCl 和 AsBr ,而 nKCl nAgCl ,nKBr nAgBr ,溶质的质量和沉淀的质量的差为6.63 g-3.87 g=2.76 g,质量的增加缘由是将溶质中的K+换成了沉淀中的Ag+,那么我们就挖掘出了一个新的关系量. 1 mol K+被 1 mol Ag+取代后,产物的质量增加69g K+Ag+ m 第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 39 g 108g 69 g Xg 2.76g 1.56g100%403.%.x=2.76gg39g1 .56

15、g.69就混合物中钾元素的质量分数为3. 87g答案： C 5 综合运算题对于复杂的综合运算题,解题的关键是要理清各种物理量之间的相互关系,此时以摩尔为单位,可以使有关问题变得简捷、明白 .即先把已知量转化为物质的量,然后依据化学方程式进行分析运算 . 例如：硝酸与 Zn 反应的化学方程式如下：5Zn+12HNO 3=5ZnNO 32+N 2 +6H2O 当消耗 Zn 13g 时,求：1消耗硝酸多少摩尔. .第一将已知量“ 摩尔化”,2被仍原的硝酸的物质的量为多少. 3产生氮气多少克. 4转移电子数为多少. 分析此题反应属于氧化仍原反应,且必需应用物质的量的关系进行运算可以使解题思路清楚、明白

16、. 解：（ 1）消耗 Zn 的物质的量： nZn= 6513g102.mol.gmol5Zn+12HNO 3=5ZnNO 32+N2 6H2O 5mol 12mol 1mol . 48mol.0.2mol n HNO 3总nN 2 5mol:12mol=0.2mol:nHNO3总,nHNO 3总=0.2mol12mol05 mol2被仍原的硝酸的物质的量为：nHNO 3nHNO 3总1 0.48mol61 0.08mol. 63产生氮气的物质的量为nN 2=1 0.2 mol/5=0.04 mol ,名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - -

17、 - - - - 产生氮气的质量为：mN 228 g/mol 0.04 mol 1.12 g. 45 mol Zn 完全反应,转移电子的物质的量为 5 mol 210 mol,就 5 mol:10 mol 0.2 mol:ne-,转移电子的物质的量：ne-=10mol02.mol0 .4 mol,-12.408 10 23. 5 mol转移电子数： 0.4 mol 6.02 1023 mol答：略 . 说明 HNO 3跟 Zn 等金属反应时,HNO 3 起两个作用：一部分作氧化剂,参与氧化仍原反应,生成物中N 2能证明这一点；一部分作酸性名师归纳总结 试剂,其特点是生成物中有ZnNO 3 2. 第 7 页,共 7 页- - - - - - -