【公开课】物质的量在化学方程式计算中的应用-人教版2019必修第一册

第二节金属材料第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用第三章01通过学习物质的量及相关物理量在化学方程式计算中的应用，学会从定性和定量的视角认识化学变化。03基于真实问题情境，诊断并发展学生的认识进阶和关联概念的结构化水平，以及从微观视角定量认识化学反应的认知水平。02通过教师示范，掌握物质的量计算的书写格式，构建解决定量问题的思维模型。学

习

目

标n教学重点教学难点物质的量应用在化学方程式计算中的思维模型建构和书写格式复杂情景下计算问题的信息提取和数据处理n环节一环节三环节二环节四教

学

环

节情景导入，明确意义引领示范，构建模型变式训练，发展模型体验价值，拓展提升环节一：情景导入，明确意义【展示】SiFeCuMnCrZnTiAl罐身/%0.30.70.25————————其余罐盖/%0.20.350.150.2-0.5——0.10.25其余拉环/%0.20.350.150.2-0.50.10.250.1其余铝罐不同部位金属含量环节一：情景导入，明确意义【提问】Al?Fe?方案设计剪下一块铝罐→用砂纸打磨→加入NaOH溶液→观察是否有气泡→检验Al的存在剪下一小块铝罐金属，设计实验，检测合金中是否含有Al和Fe，写出涉及的反应方程式。写出化学方程式：环节一：情景导入，明确意义【活动】方案设计剪下一块铝罐→用砂纸打磨→加入HCl溶液后再加入H2O2→无明显现象→加入KSCN溶液→观察是否变红→检验Fe的存在Fe+2H+=Fe2++H2↓H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O写出离子方程式：环节一：情景导入，明确意义如何检测罐身Al的含量？需要哪些数据？【提问】定性→定量数据要求1.罐身金属质量；2.生成氢气的体积。小组讨论并回答环节二：引领示范，构建模型【展示】例：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体（折算成标准状况下），计算参加反应的Al的物质的量。3360÷1000L22.4L·mol-1×2g·mol-1=0.3gH2的质量为：H2的物质的量为：3360÷1000L22.4L·mol-1=0.15mol2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑化学方程式：环节二：引领示范，构建模型【展示】例：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体（折算成标准状况下），计算参加反应的Al的物质的量。解：生成的H2的质量为0.3g

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

546x0.3gx=2.7gn(Al）==0.1mol2.7g27g·mol-1方案一：环节二：引领示范，构建模型【展示】例：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体（折算成标准状况下），计算参加反应的Al的物质的量。解：生成的H2的物质的量为0.15mol

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

2mol3mol

n(Al）0.15mol

n(Al）=0.1mol方案二：=环节二：引领示范，构建模型【展示】例：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体（折算成标准状况下），计算参加反应的Al的物质的量。解：生成的H2的物质的量为0.15mol

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

2mol67.2L

n(Al）3.36Ln(Al）=0.1mol方案三：=环节二：引领示范，构建模型【小结】1.化学反应计量数之比等于物质的量之比；2.计算中可将不同物理量转化为以物质的量为中心进行计算；3.可建立不同物理量之间的关系，只要上下一致，左右对应即可。

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

质量之比5480361646

摩尔质量之比274018823

物质的量之比22223

粒子数之比2NA2NA2NA2NA3NA

化学计量数之比22223n(Al）=0.1mol模型：牢记十字中心公式环节三：变式训练，发展模型【展示】练1：取经过打磨的含铝质量2.7g的罐体，置于足量的NaOH溶液中，至不再产生气泡，计算生成的氢气的体积（标准状况下）。铝与氢氧化钠溶液完全反应，消耗铝的物质的量为：

=0.1mol解：设生成氢气的物质的量为x

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑230.1molx230.1molxx=0.15mol

那么氢气的体积为：0.15mol×22.4L·mol-1=3.36L

答：生成氢气的体积为3.36L。2.7g27g·mol-1=环节三：变式训练，发展模型【展示】练2：取经过打磨的含铝质量2.7g的罐体，置于100mL2.0mol·L-1NaOH溶液中，恰好完全反应，计算生成的NaAlO2溶液的物质的量浓度。（不考虑溶液体积变化）

铝的物质的量为：

=0.1mol，NaOH的物质的量为：（100÷1000×2.0）mol=0.2mol2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

22

2.7g27g·mol-10.1mol0.2mol2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑220.2mol0.1mol极限法环节三：变式训练，发展模型【展示】练2：取经过打磨的含铝质量2.7g的罐体，置于100mL2.0mol·L-1NaOH溶液中，恰好完全反应，计算生成的NaAlO2溶液的物质的量浓度。（不考虑溶液体积变化）铝与氢氧化钠溶液完全反应，消耗铝的物质的量为：

=0.1mol解：设生成氢气的物质的量为x

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑220.1molx220.1molxx=0.1mol那么生成的NaAlO2溶液的物质的量浓度为：0.1mol÷0.1L=1.0mol·L-1

答：成的NaAlO2溶液的物质的量浓度为1.0mol·L-1。2.7g27g·mol-1=环节三：变式训练，发展模型【展示】练3：取经过打磨的罐体3.26g（含Al和Fe的合金），置于100mL5.0mol·L-1HCl溶液中，至不再产生气泡，共收集到3584mLH2（标况），计算1）铝和铁的质量；2）剩余盐酸的浓度。氢气的物质的量为：（3584÷1000÷22.4）mol=0.16mol解：设铝的质量为x，则铁的质量为（3.26g-x）

2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑543x3.26g-xx÷18(3.26g-x)÷56x÷18+(3.26g-x)÷56=0.16mol解得：x=2.7g，即铝的质量为2.7g，铁的质量为3.26g-2.7g=0.56g561环节三：变式训练，发展模型【展示】练3：取经过打磨的罐体3.26g（含Al和Fe的合金），置于100mL5.0mol·L-1HCl溶液中，至不再产生气泡，共收集到3584mLH2（标况），计算1）铝和铁的质量；2）剩余盐酸的浓度（忽略体积变化）。HCl物质的量为：（100÷1000×5.0mol·L-1）mol=0.5mol解：设与铝反应的盐酸物质的量为x，与铁反应的盐酸的物质的量为y

2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑5462.7g0.56gxy562解得：x=0.3mol解得：y=0.02mol剩余盐酸的物质的量为：（0.5-0.3-0.02）mol=0.18mol那么剩余盐酸的物质的量浓度为：（0.18÷100×1000）mol·L-1=1.8mol·L-1方程法环节四：体验价值，拓展提升【展示】某铁矿石含有Fe3O4，Fe2O3等，为测定铁元素的含量，科研工作者采用如下测定的方法：准确称取试样0.5600g与锥形瓶中，加入足量的浓HCl溶解。还原：在一定条件下滴加SnCl2溶液将Fe3+还原为Fe2+，Sn2++Fe3+=Sn3++Fe2+滴定：立即用0.05000mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定，共消耗标准液20.00mL反应：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr2++7H2O计算：试样中铁的质量分数。Cr2O72-~6Fe3+根据方程式，可知：16消耗的标准液的物质的量：（20.00÷1000×0.05000）mol=0.001mol0.001mol0.006molFe的质量为：0.006mol×56g·mol-1=0.336g试样中铁的质量分数为：0.336g÷0.5600g×100%=60%答：试样中铁的质量分数为60%。关系式法环节四：体验价值，拓展提升【总结】物质的量在化学方程式计算中的应用1.以n为中心的公式：2.计算通用方法：先求n，再利用化学方程式计算，最后换算成所求物理量3.特殊类型计算：少量、过量——极值法混合物计算——方程法多步计算——关系式法环节四：体验价值，拓展提升【练习】1.将CO2气体8.8g通入足量Na2O2，充分反应后，生成O2的质量是()A．6.4g B．0.8g C．1.6g D．3.2gD2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O28.8gCO2

气体物质的量为0.2mol分析：210.2mol0.1mol生成O2的质量是32g/mol×0.1mol=3.2g环节四：体验价值，拓展提升【练习】2.取碳酸钠和碳酸氢钠的混合粉末样品54.8g，将其加热到质量不再