《利用化学方程式的简单计算》教学设计.docx
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1、利用化学方程式的简单计算教学设计有关化学方程式的计算2 其次课时复习提问解关于化学方程式的计算问题的一般步骤有哪些?解过量计算问题的基本特点有哪些?解过量计算问题的一般步骤是什么?生回忆并回答(回答内容略)导入新课在实际生产或科学试验中,不仅存在所投物料是否过量的问题,而且往往从原料到最终产物,一般都不是一步完成的,中间需经过多个连续的反应过程,像这样的连续反应,我们称之为多步反应。工业上如制硫酸、硝酸、乙醇(酒精)等很多过程都是经多步反应实现的,本节课探讨的主要话题就是关于多步反应的计算。板书三、多步反应计算师和解决过量计算问题类似,我们还是通过典型例题的分析来总结解多步反应计算问题的基本方
2、法和步骤。投影显示例3用CO还原5.0g某赤铁矿石(主要成分为Fe2O3,杂质不参与反应)样品,生成的CO2再跟过量的石灰水反应,得到6.8g沉淀,求赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。生阅读题目,思索如何下手解决问题。引导很明显,这是一个多步反应问题,要想求出赤铁矿中Fe2O3的质量分数,应先搞清晰整个过程都发生了哪些反应。生思索,写出所涉及的两个化学反应方程式。 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O师下面我们分成四个小组进行探讨,把你们探讨的解决方案总结出来。生进行分组探讨,最终基本上得到两种方案,分别由两个学生代表陈述。方案之一:逆推法设通入澄清石灰
3、水中的CO2的质量为x,则由方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O44100x6.8得解得x=2.992g再设被CO还原的Fe2O3的质量为y,则由方程式 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2160344y2.992g得解得y=3.6g所以w(Fe2O3)=72%方案之二:依据两步反应的化学方程式,用CO2作“中介”得出下列关系:Fe2O33CO23CaCO3即Fe2O33CaCO31603100m(Fe2O3)6.8g所以m(Fe2O3)=3.6g则w(Fe2O3)=100%=72%师评讲探讨结果,大家不难看出两种方案中第一种计算起来比较麻烦,而其次种方案则简洁明白,充分利用反应
4、过程中各物质之间的量的关系,实现了从已知量和待求量之间的干脆对话,这就叫关系式法,它是解决多步反应计算的一种好方法。下边就请同学们尤其是刚才用方案一思索的同学们把例题3用关系式法规范地解在练习本上,并从中体会并总结解多步反应计算题的一般步骤。生在练习本上规范地练习,并归纳总结用关系式法解多步反应的一般步骤,一位同学举手回答(内容见板书)师从学生的回答中整理板书内容板书用关系式法解多步反应计算的一般步骤:1.写出各步反应的化学方程式;2.依据化学方程式找出可以作为中介的物质,并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间的量的关系;3.确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系;4.依据所确定的最初反
5、应物和最终生成物之间的量的关系和已知条件进行计算。提示利用关系式法解多步反应的关键是正确建立已知量、未知量之间的物质的量或质量的比例关系。投影显示例4.工业上制硫酸的主要反应如下: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4煅烧2.5t含85%FeS2的黄铁矿石(杂质不参与反应)时,FeS2中的S有5.0%损失而混入炉渣,计算可制得98%硫酸的质量。师这里提示大家一点,FeS2中的S有5.0%损失也就相当于FeS2有5.0%损失。下边大家还是分小组探讨,开动脑筋,想一想如何利用关系式法来解决这一工业问题。生绽开热情的探讨,各抒己见,最终大
6、致还是得到两种方案。方案之一,先找关系式,依据题意列化学方程式,可得如下关系FeS22SO22SO32H2SO4即FeS22H2SO41202982.5t85%95%m(98%H2SO4)98%得m(98%H2SO4)=故可制得98%硫酸3.4t。方案之二在找关系式时,依据S元素在反应前后是守恒的,即由FeS22H2SO4可以干脆变为?SH2SO4由于有5.0%的S损失,2.5t含85%FeS2的黄铁矿石中参与反应的S的质量为m(S)=m(FeS2)w(S)=2.5t85%95%=1.08t则由SH2SO432981.08tm(98%H2SO4)98%得m(98%H2SO4)=3.4t故可制得
7、98%硫酸3.4t。师评价两种方案:两种方案都能比较便利地找到最初反应物和最终生成物之间的干脆关系,从而使问题简洁地得到解决,我们还是要求同学们在下边练习时留意解题格式的规范化。补充说明在进行多步反应计算时,往往还须要搞清晰以下几个关系:1.原料的利用率(或转化率)(%)=2.产物产率(%)=3.已知中间产物的损耗量(或转化率、利用率)都可归为起始原料的损耗量(或转化率、利用率)4.元素的损失率=该化合物的损失率投影练习某合成氨厂,日生产实力为30吨,现以NH3为原料生产NH4NO3,若硝酸车间的原料转化率为92%,氨被汲取为NH4NO3的汲取率为98%,则硝酸车间日生产实力应为多少吨才合理?
8、解析设日产HNO3的质量为x,NH3用于生产HNO3的质量为35t-y由各步反应方程式得氨氧化制HNO3的关系为:NH3NONO2HNO31763y92%xy=用于被HNO3汲取的NH3的质量为30t-y=30t-由NH3+HNO3=NH4NO31763(30t-)98%x得30t-17x/(6392%)98%=解之得x=52.76t答案硝酸车间日生产实力为52.76t才合理。本节小结本节课我们重点探讨的是关于多步反应的计算,通过探讨和比较,得出关系式法是解决多步反应计算的一种较好的方法。详细地在找关系式时,一方面可以依据各步反应中反映出的各物质的物质的量或质量的关系,如例3;也可以依据某元素
9、原子的物质的量守恒规律,找出起始物与终态物的关系,如例4。布置作业P26二、4、5板书设计三、多步反应计算用关系式法解多步反应计算的一般步骤1.写出各步反应的化学方程式;2.依据化学方程式找出可以作为中介的物质,并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间的量的关系;3.确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系;4.依据所确定的最初反应物和最终生成物之间的量的关系和已知条件进行计算。教学说明多步反应计算的基本解法就是关系式法,为了得出这种方法以及展示这种方法的优越性,在教学中让学生进行分组探讨,充分发挥同学们的想象力、创建力,然后得出两种比较典型的方案,将这两种方案进行比较,自然地得出结论:还是
10、利用关系式法解决简洁。既解决了问题,又增加了学生的分析问题实力。参考练习1用黄铁矿制取硫酸,再用硫酸制取化肥硫酸铵。燃烧含FeS2为80的黄铁矿75t,生产出792t硫酸铵。若在制取硫酸铵时硫酸的利用率为90。则用黄铁矿制取硫酸时FeS2的利用率是多少?2向溶解了90gNal的溶液中加入40gBr2,再向溶液中通人适量的C12,充分反应后,反应过程中被还原的C12的质量是多少?答案:21.3g3C02和NO的混合气体30mL,反复缓缓通过足量的Na2O2后,发生化学反应(假设不生成N2O4):2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+02反应后气体体积变为15mL(温度、压强相同),则原混合气体
11、中CO2和NO的体积比可能是()l:l2:l2:35:4AB.CD备课资料在有关矿石的计算中,常出现这样三个概念:矿石的损失率、矿石中化合物的损失率、矿石中某元素的损失率,三者的涵义不完全相同,但它们有着本质的、必定的定量关系下面通过汁算说明它们的关系:题目:某黄铁矿含FeS2x,在反应中损失硫y,试求:FeS2的损失率、矿石的损失率各是多少?解:设矿石的质量为mt,则FeS2的质量为mx,硫的质量为mx=mx%t。损失硫的质量=mxyt;损失FeS2的质量=损失矿石的质量=my%t。因此有:FeS2的损失率=(mxy)(mx)100=y;矿石的损失率=(my)m=y。从上述计算中可知:矿石的
12、损失率、矿石中化合物的损失率、矿石中某元素的损失率三者的数值是相等的,在计算中完全可以代换。综合实力训练1在肯定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通人倒立于水中且盛满水的容器内。充分反应后,容器内残留m2体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色。则m与n的比()A3:2B2:3C8:3D3:8答案:C2为消退NO、NO2对大气污染,常用碱液汲取其混合气。amolNO2和bmolNO组成的混合气体,用NaOH溶液使其完全汲取,无气体剩余。现有浓度为cmolL-1NaOH溶液,则需此NaOH溶液的体积是()AacLB.2acL.C2(a+b)3cLD(a+b)cL答案:D3.200t含FeS27
13、5的黄铁矿煅烧时损失FeS2lO,S02转化为S03的转化率为96,S03的汲取率为95,可生产98的硫酸多少吨?解法一:关系式法:FeS22H2S04120t196t200t75(110)969598x解得x=2052t。解法二:守恒法设生成98的硫酸x吨,由硫元素守恒得;200t75(1一l0)9695=98x,x=2052t。答案:2052 有关化学方程式的计算1第五节有关化学方程式的计算从容说课有关化学方程式的计算,是化学计算中的一类重要计算。在此之前学生已初步接触过一些有关化学方程式的最基本计算以及物质的量应用于化学方程式的计算,本节又介绍了两种计算,即反应物中有一种过量的计算和多步
14、反应的计算。本节单独将化学计算编为一节,主要目的是在以前介绍过的有关化学方程式的基本计算的基础上。将计算相对集中编排并进一步探讨有关问题,以有利于学生对有关化学方程式的计算形成一个整体性和综合性的相识,也有利于复习过去已学过的学问,提高学生的解题实力。本节教材具有以下特点:(1)留意培育学生分析问题和解决问题的实力,训练学生的科学学习方法。教材在分析例题时,给出了思维过程,帮助学生分析问题,在介绍反应物中有一种过量的计算时,还给出了一个错误的解法,以帮助学生理解、记忆。在解题时,给出解题技巧,使学生能驾驭科学的解题方法。(2)留意联系生产实际。在选择例题时,尽量选择生产中的实际反应事例,说明化
15、学计算在实际生产中的作用,使学生能相识到学习化学计算的重要性。(3)留意联系学过的化学计算学问。这一节的有些例题,从题目中已知量的给出到解题过程,都以物质的量的有关计算为基础,来介绍新的化学计算学问,使学生在学习新的计算方法的同时,复习学过的学问。教学中应抓住反应物中有一种过量的计算。以及多步反应的计算规律,以引导学生提高篇题实力。教学目标1.使学生驾驭反应物中有一种过量的计算。2.使学生初步驾驭多步反应的计算。3.通过化学计算,训练学生的解题技能,培育学生的思维实力和分析问题的实力。4.通过对化学计算的方法学习和探讨,培育学生辩证唯物主义理论联系实际的世界观。教学重点反应物中有一种过量的计算
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