《物质的量在化学方程式计算中的应用》金属材料PPT

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第一部分内容：素养目标

1.复习回顾有关物质的量n与微粒数N、物质的质量m、气体体积V、溶液浓度c间的计算公式,巩固以物质的量为中心的各物理量之间的换算方法。提升定量探究的学习能力及证据推理意识。

2.掌握物质的量在化学方程式计算中的一般方法和步骤。能逐步熟练在计算中应用物质的量,掌握计算的技巧和方法。

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物质的量在化学方程式计算中的应用PPT，第二部分内容：课堂篇自主预习

1.在化学变化前后,原子的种类和个数都保持不变,所以任何化学反应都遵循质量守恒定律。

2.在标准状况下,46 g钠和足量的水反应生成H2的质量为2 g,即2 mol钠和足量的水反应,生成H2的物质的量为1 mol,其体积为22.4 L。 

一、物质的量在化学方程式计算中的应用

以钠和水的反应为例:

结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比=参加反应的物质的微粒个数之比=参加反应的物质的物质的量之比=参加反应的物质的气体体积(相同状况)之比。

二、根据化学方程式进行计算的基本步骤 

1.对于反应:2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(g),化学计量数之比与下列各项不等的是(　　)

A.分子数之比    B.物质的量之比

C.质量之比       D.体积之比(同温同压)

2.标准状况下,2.8 g铁与足量的稀硫酸反应生成a L氢气,下列关系正确的是(　　)

解析根据化学方程式计算时,计量单位必须满足“上下一致,左右相当”。

3.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,试计算:

(1)Al的物质的量;

(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度;

(3)在标准状况下生成H2的体积。

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物质的量在化学方程式计算中的应用PPT，第三部分内容：课堂篇探究学习

物质的量应用于化学方程式计算的步骤 

1.将5.6 g铁放入足量的稀硫酸中充分反应,生成标准状况下氢气的体积是多少?

提示2.24 L

2.将5.6 g铁放入含有0.05 mol H2SO4的稀硫酸中,充分反应,生成标准状况下氢气的体积是多少?

提示1.12 L(若已知两种或以上反应物的量,计算时首先要判断哪种物质过量,以完全反应的物质的量为标准进行计算)。

3.将一定量的铁放入稀硫酸中,完全反应后,溶液质量增加5.4 g,计算参加反应的铁的物质的量。

提示0.1 mol(本题可以用差量法计算,1 mol铁完全反应生成1 mol H2,溶液质量增加54 g,现在溶液质量增加5.4 g,则反应的铁的物质的量为0.1 mol)。

4.将一定量的铁放入100 mL 2 mol·L-1稀硫酸中,完全反应后铁有剩余,再向溶液中加入50 mL 4 mol·L-1 FeCl3溶液,恰好完全反应。则起始时加入铁的质量是多少?

提示16.8 g(该题可用电子得失守恒法解题。

1.有关物质的量的计算中的“三个规范”

(1)书写规范:各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量;“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。

(2)符号规范

①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。

②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]·M(NaOH)。

(3)单位规范:把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。

2.物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项

(1)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,而非质量之比。

(2)计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积(标准状况)表示。但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系,只要做到计量单位“上下一致,左右相当”即可。

3.化学计算中常用的三种方法

(1)关系式法

当已知物和未知物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”。如把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量,根据化学方程式知3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。

(2)守恒法

①质量守恒

宏观特征:反应前后元素的质量守恒。

微观守恒:反应前后各元素的原子个数守恒。

②得失电子守恒

氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。

③电荷守恒

.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。

.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。

(3)差量法

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“理论差量”,如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题。

例如,把一铁棒插入CuSO4溶液中,过一段时间取出,铁棒质量增加了4 g,据此可求出参加反应的Fe的质量。

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物质的量在化学方程式计算中的应用PPT，第四部分内容：随堂检测

1.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的氢气4.48 L。下列推断中错误的是(　　)

A.参加反应的Mg、Al共0.2 mol

B.参加反应的HCl为0.4 mol

C.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子

D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2

2.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为(　　)

A.1∶1B.2∶1

C.3∶1D.1∶3

解析设反应放出的气体均为3 mol,

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

        6 mol3 mol

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

         2 mol3 mol

所以n(HCl)∶n(NaOH)=6 mol∶2 mol=3∶1。

3.将质量为100 g的铁棒插入1 L 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液中,足够长时间后,铁棒的质量将变为(　　)

A.102 g B.106 g C.104 g D.110 g

解析根据题目中的数据可知,铁过量,而CuSO4不足,完全反应,当生成0.5 mol Cu时,固体的质量增加4 g,所以铁棒的质量变为104 g。

4.1 L混合溶液中含有S       0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25 mol,其余为H+,则H+的物质的量浓度为(　　)

A.2.5 mol·L-1B.5 mol·L-1

C.0.1 mol·L-1D.1 mol·L-1

解析根据电荷守恒:2×c(S      )+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),2×0.25 mol·L-1+0.75 mol·L-1=0.25 mol·L-1+c(H+),得c(H+)=1 mol·L-1。

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