第1章第3节第4课时物质的量在化学反应中的应用教学设计高一上学期化学

物质的量在化学反应中的应用学习目标掌握物质的量与其它物理量的换算关系掌握物质的量在化学方程式计算的应用了解化学计算中的常用方法。化学反应中的定量关系学习了物质的量这一物理量后，我们可以从一个新的角度来认识化学反应。例如，对于化学反应2H2+O2=2H2O，可以理解为2molH2与1molO2在点燃的条件下恰好完全反应生成2molH2O。1、物质的量与化学方程式中物质系数的关系∙L1的盐酸中，它们恰好完全反应。请完成下面的表格。化学反应Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑物质的量质量或气体体积（STP）[讨论]1．分别用质量、物质的量计算所需盐酸的体积。比较一下，使用哪种物理量进行计算更方便，更能反映出宏观物质之间进行反应时微观粒子之间的数量关系。2．学习了物质的量这一物理量后，你对化学反应中的定量关系有了哪些新的认识？答案：1、化学反应Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑物质的量质量或气体体积（STP）ggg物质的量2、化学反应Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑物质的量质量或气体体积（STP）ggg物质的量之比 1：2：1：1微粒数AAAA化学方程式中反应物或者生成物化学式前的系数之比等于对应物质的物质的量之比、微粒数之比、气态物质的体积之比。物质的量这一物理量就像一座桥梁，把物质的质量或体积等宏观量与微观粒子的数量联系起来。通过它，不仅可以了解一定质量或体积的物质所含有的微粒数，还可以知道化学方程式中反应物或生成物化学式前的计量系数之比就是它们的物质的量之比，从而能更清楚地认识化学反应中各物质之间的定量关系。物质的量与各物理量之间的关系（1）计算公式写出图中标号所代表的关系式①N＝n·NA②n＝eq\f(N,NA)③V＝n·Vm④n＝eq\f(V,Vm)⑤m＝n·MA⑥n＝eq\f(m,MA)⑦c＝eq\f(n,V)⑧n＝c·V⑨ω＝eq\f(cM,1000ρ)⑩c＝eq\f(1000ρω,M)物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤①转，将题目给出的质量、体积等转化为物质的量②设，所求物质的物质的量③写，写出相关的化学方程式④标，在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质的有关物理量关系，并代入已知量和未知量⑤列，列出比例式求解⑥解，根据比例式求解⑦答，简明写答案.【例1】将1.15g钠置于足量的水中，充分反应后，生成的NaOH的物质的量是多少？生成的气体在标准状况下占多大体积？[解析]n(Na)＝eq\f(1.15g,23g·mol－1)＝0.05mol，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2210.05moln(NaOH)n(H2)2∶2＝0.05mol∶n(NaOH)，n(NaOH)＝0.05mol；2∶1＝0.05mol∶n(H2)；n(H2)＝0.025mol，V(H2)＝0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L。[答案]生成0.05molNaOH，H2的体积为0.56L1．过氧化钠能与水反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12L。(1)计算需要称取过氧化钠的质量。(2)反应后生成NaOH的物质的量是多少？[解析]n(O2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑241n(Na2O2)n(NaOH)0.05mol2∶1＝n(Na2O2)∶0.05mol，n(Na2O2)＝0.1mol，m(Na2O2)＝0.1mol×78g·mol－1＝7.8g；4∶1＝n(NaOH)∶0.05mol，n(NaOH)＝0.2mol。[答案](1)需称取过氧化钠7.8g。(2)反应后生成0.2molNaOH。2．今有11.2g铁与500mL的盐酸恰好完全反应。求：(1)在标准状况下，生成氢气的体积是多少升？(2)反应前，盐酸的物质的量浓度是多少？[解析](1)n(Fe)＝eq\f(11.2g,56g·mol－1)＝0.2mol。Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑1210.2moln(HCl)n(H2)eq\f(1,0.2mol)＝eq\f(2,nHCl)＝eq\f(1,nH2)，n(HCl)＝0.4mol，n(H2)＝0.2mol，V(H2)＝0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L。(2)c(HCl)＝eq\f(0.4mol,0.5L)＝0.8mol·L－1。[答案](1)4.48L(2)0.8mol·L－1化学方程式计算中常用的方法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”。关系式法适用于多步反应或连续反应的计算。（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。例如，把一定体积（标准状况）的CO还原Fe2O3生成的CO2通入足量澄清石灰水中，生成沉淀m

g，求参加反应的CO的体积。有关反应的化学方程式：（2）根据原子守恒确定关系式上述反应中也可以直接根据碳原子守恒得出关系式为CO～CaCO3练习：2、差量法差量法是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、气体体积、物质的量、气体压强、反应过程中的热量变化等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。解此类题的关键是根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”，列出比例式，求出答案。用差量法解题时，先把化学方程式中的对应差量（理论差量）跟已知差量（实际差量）列成比例，然后求解。（1）计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。（2）解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差量，二是结合题中的条件，求出或表示出实际差量。使用差量法解题的一般步骤步骤思路第一步：分析差值可以是反应前后的质量、气体体积、物质的量、气体压强、反应过程中的热量变化等第二步：书写化学方程式书写化学方程式，并在右侧列出差量符号第三步：列出关系把化学方程式中有关物质的系数、质量、气体的体积等关系，列在化学式及差量符号的下方第四步：带入数值把各物理量的数值及第一步分析的差量值，代入第三步的关系下面第五步：计算要求解的量计算时要注意，化学方程式中物质下面的计算值要做到“上下一致，左右相当”【例题】常温常压下,将0.3molCO,通入盛有23.4gNa2O2的容器中,一段时间后排出气体，所得固体的质量为29.0g,则参加反应的CO2的物质的量与产物Na2CO3的质量分别为29.0gB.0.3mol21.2gC.0.2mol21.2gD.0.2mol29.0g2．有CO2和O2的混合气体100mL，通入足量的Na2O2后，体积变为60mL，则原混合气体中O2的体积为多少？[提示]利用差量法：2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2ΔV21V(CO2)100mL－60mLeq\f(2,VCO2)＝eq\f(1,40mL)，则V(CO2)＝80mL。则原混合气体中的V(O2)＝100mL－80mL＝20mL。3、化学反应中的守恒关系有质量守恒、电荷守恒等。4、极值法又称为极端思维法、极端假设法，就是从某种极限状态出发，进行分析、推理、判断的一种思维方法。一般思路是，先根据边界条件（极值）确定答案的取值范围，然后再结合题给条件确定答案，或将混合物假设为纯净物再进行分析比较等。

【例1】(2023·

g金属钠与氧气完全反应，最终产物中同时含氧化钠和过氧化钠。则金属增加的质量可能为()

g

g

g

g5、过量计算(1)判断依据当题目给出两个或两个以上反应物的量，应先确定哪种反应物过量,然后以不足的反应物的量计算所求的生成物的量。(2)反应物是否过量的判断法假设其中一种反应物完全反应,求出另一反应物的量,然后把另一反应物的所求量与已知量相比较,若小于已知量,说明另一反应物过量;若大于已知量,说明另一反应物不足。已知反应：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up10(点燃))2FeCl3，现有0.1mo