第3课时-物质的量在化学方程式计算中的应用市公开课一等奖省赛课获奖课件

第3课时物质量在化学方程式计算中应用第1页课前自主学习(学生用书P58)

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一､物质量与各物理量之间关系依据化学方程式计算时,普通应将已知物质其它物理量先换算成该物质物质量｡物质量应用于化学方程式计算中几个基本公式:第3页1.已知物质质量:n(B)＝粒子或物质摩尔质量,是以“g·mol-1”为单位,在数值上等于该粒子相对原子质量或相对分子质量｡2.已知标准情况时气体体积:n(B)＝标准情况下(0℃和101kPa),气体摩尔体积约为22.4L·mol-1｡3.已知物质粒子数:n(B)＝普通计算中阿伏加德罗常数通常采取6.02×1023mol-1这个近似值｡ 4.已知溶液中物质量浓度:n(B)＝c(B)×V(溶液)｡第4页二､化学方程式中化学计量数与几个物理量关系 H2+Cl22HCl化学计量数ν之比 1 ：1 ：2扩大NA倍 1×NA：1×NA：2×NA物质量之比 1mol ：1mol：2mol质量比 2g ：71g：73g标准情况下体积比 22.4L：22.4L：44.8L在同一条件下体积比 1 ：1 ：2第5页结论:化学方程式中各物质化学计量数之比,等于组成各物质分子个数之比,等于各物质物质量之比,即ν1：ν2：ν3…＝N1:N2:N3…＝n1:n2:n3…对于气体参加反应,在同温同压下各物质化学计量数之比等于各气体气体体积之比,即ν1:ν2:ν3…＝V1:V2:V3…诱思探究:依据化学方程式进行计算时,各物理量和单位是否必须统一?第6页提醒:不一定,将物质量､物质质量､气体体积､粒子数等不一样物理量同时用于化学方程式计算时,在化学方程式下面列出物理量必须符合“左右成百分比,上下单位相同”基本标准｡第7页课堂深化探究(学生用书P58)

第8页一､化学计算中惯用方法1.关系式法化学计算依据是物质之间量百分比关系,这种百分比关系通常可从化学方程式或化学式中得到｡但对复杂问题,如已知物与待求物之间是靠很多个反应来联络,这时就需直接确定已知量和未知量之间百分比关系求解,即“关系式法”｡对于多步反应计算,其“关系式”更是主要而实用｡“关系式”有各种,常见有质量或质量分数关系式､物质量或粒子数关系式､气体体积关系式等｡第9页确定已知量与未知量之间关系式普通方法:(1)依据化学方程式确定关系式:先写出化学方程式,然后再依据需要从方程式中提炼出一些关系｡如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可得以下关系4HCl～Cl2｡(2)依据守恒原理确定关系式,如:2Na～H2｡第10页2.守恒法在化学反应中守恒关系有质量守恒､得失电子守恒､电荷守恒｡(1)质量守恒①宏观特征:反应前后元素质量守恒;②微观特征:反应前后元素原子个数守恒｡(2)得失电子守恒氧化还原反应中,氧化剂得电子数等于还原剂失电子数｡第11页(3)电荷守恒①电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数;②离子方程式中,反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同｡第12页3.差量法依据化学反应前后物质相关物理量发生改变,找出所谓“理论差量”,如反应前后质量､物质量､气体体积､气体压强､反应过程中热量改变等｡该差量大小与反应物质相关量成正比｡差量法就是借助这种百分比关系,处理一定量变计算题｡解这类题关键是依据题意确定“理论差量”,再依据题目提供“实际差量”,列出百分比式,求出答案｡

第13页二､判断过量计算几个方法过量计算几乎贯通整个高中化学学习一直,下面介绍几个判断过量方法,方便在学习中能灵活利用｡请看下面问题分析:25g纯度为80%石灰石与100g质量分数为16%稀盐酸充分反应,试确定反应生成二氧化碳质量｡第14页方法一:比值法CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325g×80% 100g×16%因为所以HCl过量｡计算CO2质量应依据CaCO3质量来计算｡第15页比值法判断过量方法是:关系量(相对分子质量总和)比已知量,比值小者过量｡例中CaCO3关系量为100,已知量为25×80%,HCl关系量为73,已知量为100×16%｡(反过来,也能够说,已知量比关系量,比值大者过量)第16页方法二:十字相乘法CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325g×80% 100g×16%因为100×100g×16%>73×25g×80%,所以HCl过量｡十字相乘法判断过量方法是:关系量与已知量交叉相乘,积大者其中所含已知量对应物质过量｡第17页方法三:计算反应物法假设CaCO3全部反应完,需消耗HCl质量为x,则CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325g×80%x因为14.6g<100g×16%,所以HCl过量｡第18页计算反应物法判断过量方法是:假设其中一个物质完全反应(设为A物质),以它为标准计算所需另一个物质(设为B物质)量,若计算所得值比实际值大,则A物质过量;若计算所得值比实际值小,则B物质过量｡第19页典例剖析(学生用书P59)第20页知识点一物质量在化学方程式中应用例1金属钠1.15g跟水反应,得到100mL溶液,试计算:(1)生成气体在标准情况下是多少升?(2)反应后所得溶液物质量浓度是多少?〔答案〕(1)0.56L(2)0.5mol·L-1

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〔解析〕设生成标准况状下气体体积为V,物质量浓度为c,依据化学方程式列百分比解方程式:2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2×23g 2mol 22.4L1.15g 0.1L×cV第22页

〔点评〕列百分比时注意上下单位一致;左右对应,但单位不要求一致｡在百分比式中运算要带单位,未知数V､c本身就是物理量,带有单位,不要写成cmol·L-1;百分比关系式中各个量都要有单位｡第23页知识点二用差量法解题例2(·上海高考)生态农业包括农家肥料综合利用,某种肥料经发酵得到一个含甲烷､二氧化碳､氮气混合气体｡2.016L(标准情况)该气体经过盛有红热CuO粉末硬质玻璃管,发生反应为:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu｡当甲烷完全反应后,硬质玻璃管质量减轻4.8g｡将反应后产生气体经过过量澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g｡第24页(1)原混合气体中甲烷物质量是________｡答案(1)0.075mol(2)原混合气体中氮气体积分数为多少?(写出计算过程)答案：(2)5.56%(计算过程看法析)第25页〔解析〕混合气体总物质量为:n(混)＝＝0.09molCH4+4CuOCO2+2H2O+4CuΔm1mol 1mol (4×80-4×64)g0.075mol0.075mol 4.8gn(CaCO3)＝＝0.085mol,则n(CO2)＝0.085mol第26页所以,原混合气体中含有CO2为:n(CO2,原)＝0.085mol-0.075mol＝0.01mol则原混合气体中含有N2为:n(N2)＝n(混)-n(CH4)-n(CO2,原)＝0.005mol 故N2体积分数＝×100%＝

×100%＝5.56%｡

第27页课内针对性训练(学生用书P60)第28页1.1.6gNaOH恰好与20mL盐酸完全反应,则盐酸物质量浓度为()A.0.2mol·L-1 B.2mol·L-1C.0.5mol·L-1 D.1mol·L-1答案:B解析:依据反应NaOH+HCl＝NaCl+H2O,可知n(NaOH)＝n(HCl),则n(HCl)＝＝0.04mol;c(HCl)＝＝2mol·L-1｡第29页2.将4.6g金属Na投入到100g不一样浓度以下盐酸中(1)0.365%;(2)3.65%;(3)36.5%,则放出H2物质量()A.(3)最少 B.(3)最多C.都一样多 D.无法确定答案:C第30页解析:n(Na)＝＝0.2mol,(1)中n(HCl)＝＝0.01mol,(2)中n(HCl)＝0.1mol,(3)中n(HCl)＝1mol,由2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑,(1)、(2)中HCl不足,(3)中HCl过量,但因为过量Na会与水反应2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑,故Na在溶液中全部反应,转移电子数相同,生成H2物质量相同｡第31页3.标准情况下,3.25g锌与足量盐酸反应生成xL氢气,以下百分比式正确是()A.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑1mol 1mol3.25g xLB.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65g 1L3.25g xL第32页C.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑1mol 22.4L0.05mol xLD.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65g 22.4L3.25g xL答案:CD第33页4.(·从化高一检测)完全沉淀等物质量浓度NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中Cl-,消耗等物质量浓度AgNO3溶液体积比为3：2：1,则上述溶液体积比为()A.1:1:1 B.3:2:1C.6：3：2 D.9：3：1答案:D解析:依据离子方程式:Ag++Cl-＝AgCl,计算可得｡第34页课后优化训练(学生用书P60)第35页基础强化1.物质在发生化学反应时()A.它们质量一定相等B.它们物质量一定相等C.它们质量比等于方程式中化学计量数之比D.它们物质量比等于方程式化学计量数之比答案:D第36页2.将11.5g金属钠投入到足量水中,得溶液a;将12gMg投入到与水等质量足量盐酸中,得溶液b,则a与b质量关系为()A.a＝b B.a>bC.a<b D.无法比较答案:A解析:11.5g金属钠投入到足量水中,生成H2为0.5g,溶液实际增加质量为11g;12gMg投入到与水等质量足量盐酸中,生成H2为1g,溶液实际增加质量为11g,故a＝b｡第37页3.质量比为2：3金属铝分别跟足量稀H2SO4和NaOH溶液反应,产生H2体积比是()A.1：2 B.1：3C.2：3 D.3：2答案:C解析:依据题意酸､碱过量,铝完全反应,由电子守恒知:金属铝质量比为2：3,则失电子数比为2：3,则产生H2体积比为2：3｡第38页4.若1.8g某金属与足量HCl充分反应,放出2.24L(标准情况)H2,则该金属是()A.Al B.MgC.Fe D.Zn答案:A解析:由题知生成H2为＝0.1mol,可知转移0.2mol电子,金属消失1.8g,则转移1mol电子金属消耗9g,可推出金属为Al｡第39页5.将8g铁片放入100mLCuSO4溶液中,Cu2+全部被置换后,铁片质量变为8.2g,则CuSO4溶液物质量浓度为()A.0.125mol/LB.0.175mol/LC.0.25mol/LD.0.5mol/L答案:C第40页解析:利用差量法解题Fe+CuSO4＝FeSO4+CuΔm(增大)56 1mol 64(64-56)g n(CuSO4) 8.2g-8g列百分比得n(CuSO4)＝0.025molc(CuSO4)＝＝0.25mol/L｡第41页6.1L混合溶液中含SO0.25mol,Cl-0.5mol,NO0.25mol,Na+0.25mol,其余为H+,则H+物质量浓度为()A.0.25mol/LB.0.5mol/LC.1.0mol/LD.0.75mol/L答案:C第42页解析:由电荷守恒知:n(Na+)+n(H+)＝2n(SO)+n(NO)+n(Cl-)即0.25mol+n(H+)＝2×0.25mol+0.5mol+0.25mol得n(H+)＝1mol,故c(H+)＝＝1mol/L｡第43页7.用钠跟水､镁跟盐酸､铝跟氢氧化钠溶液分别进行反应,若制取相同质量氢气,则这三种金属质量比为()A.23：24：27B.23：12：9C.1：2：3D.6：3：2答案:B第44页解析:题中包括反应方程式有:2Na+2H2O＝2NaOH+H2,Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑,由方程式可知产生等质量H2,n(Na)：n(Mg)：n(Al)＝2：1：则m(Na)：m(Mg)：m(Al)＝6×23：3×24：2×27＝23：12：9｡第45页8.(·泉州高一检测)如图是某学校试验室从化学试剂商店买回来氢氧化钠试剂标签上部分内容｡某同学从该试剂瓶中提出24.0g固体,配成1L溶液,请计算:氢氧化钠化学纯(CP)500g品名:氢氧化钠化学式:NaOH相对分子质量:40第46页(1)所得氢氧化钠溶液物质量浓度?(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200mL于一烧杯中,投入足量金属铝,完全反应后,产生气体在标准情况下体积?答案:(1)0.6mol/L(2)4.032L第47页解析:n(NaOH)＝c(NaOH)＝2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑2mol 22.4L×30.6mol/L×0.2L V第48页能力提升1.将5gMg､Al､Fe三种金属与足量稀硫酸反应,反应完全时共放出H22.8L(标况),则三种金属物质量之和为()A.等于0.125mol B.大于0.125molC.小于0.125mol D.无法确定答案:C第49页解析:n(H2)＝0.125mol,由Mg､Al､Fe与稀硫酸反应方程式知1molMg和1molFe与稀H2SO4反应均生成1molH2,而1molAl能产生故需三种金属物质量之和小于0.125mol｡第50页2.同温同压下,10mLX2和5mLY2两种气体单质完全化合生成10mL气体化合物Z,Z化学式为()A.XY2 B.X2YC.XY D.X2Y3答案:B解析:依据题意可知三种气体体积之比为:ν(X2)：ν(Y2)：ν(Z)＝2：1：2,即2X2+Y2＝2Z,依据元素守恒可得2molZ中含X4mol、Y2mol,故B正确｡第51页3.mgNa在足量Cl2中燃烧,生成固体质量为(m+3.55)g,则mgNa与O2反应,生成固体质量可能为()①(m+0.8)g②(m+1.0)g③(m+1.2)g④(m+1.6)g⑤(m+1.4)gA.①④ B.①C.④ D.均能够答案:D第52页解析:若只生成Na2O,则有:Cl2→2Na→Na2O→71g 16g3.55g m(O2)＝0