《物質的量在化學方程式計算中的應用》金屬材料PPT下載
第一部分內容：素養目標
1.復習回顧有關物質的量n與微粒數N、物質的質量m、氣體體積V、溶液濃度c間的計算公式,鞏固以物質的量為中心的各物理量之間的換算方法。提升定量探究的學習能力及證據推理意識。
2.掌握物質的量在化學方程式計算中的一般方法和步驟。能逐步熟練在計算中應用物質的量,掌握計算的技巧和方法。
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物質的量在化學方程式計算中的應用PPT，第二部分內容：課堂篇自主預習
知識鋪墊
1.在化學變化前后,原子的種類和個數都保持不變,所以任何化學反應都遵循質量守恒定律。
2.在標準狀況下,46 g鈉和足量的水反應生成H2的質量為2 g,即2 mol鈉和足量的水反應,生成H2的物質的量為1 mol,其體積為22.4 L。
新知預習
一、物質的量在化學方程式計算中的應用
以鈉和水的反應為例:
結論:化學方程式中各物質的化學計量數之比=參加反應的物質的微粒個數之比=參加反應的物質的物質的量之比=參加反應的物質的氣體體積(相同狀況)之比。
二、根據化學方程式進行計算的基本步驟
自主測試
1.對于反應:2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(g),化學計量數之比與下列各項不等的是( )
A.分子數之比 B.物質的量之比
C.質量之比 D.體積之比(同溫同壓)
答案C
2.標準狀況下,2.8 g鐵與足量的稀硫酸反應生成a L氫氣,下列關系正確的是( )
答案C
解析根據化學方程式計算時,計量單位必須滿足“上下一致,左右相當”。
3.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反應,試計算:
(1)Al的物質的量;
(2)參加反應的NaOH的物質的量和溶液中NaOH的物質的量濃度;
(3)在標準狀況下生成H2的體積。
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物質的量在化學方程式計算中的應用PPT，第三部分內容：課堂篇探究學習
物質的量應用于化學方程式計算的步驟
問題探究
1.將5.6 g鐵放入足量的稀硫酸中充分反應,生成標準狀況下氫氣的體積是多少?
提示2.24 L
2.將5.6 g鐵放入含有0.05 mol H2SO4的稀硫酸中,充分反應,生成標準狀況下氫氣的體積是多少?
提示1.12 L(若已知兩種或以上反應物的量,計算時首先要判斷哪種物質過量,以完全反應的物質的量為標準進行計算)。
3.將一定量的鐵放入稀硫酸中,完全反應后,溶液質量增加5.4 g,計算參加反應的鐵的物質的量。
提示0.1 mol(本題可以用差量法計算,1 mol鐵完全反應生成1 mol H2,溶液質量增加54 g,現在溶液質量增加5.4 g,則反應的鐵的物質的量為0.1 mol)。
4.將一定量的鐵放入100 mL 2 mol·L-1稀硫酸中,完全反應后鐵有剩余,再向溶液中加入50 mL 4 mol·L-1 FeCl3溶液,恰好完全反應。則起始時加入鐵的質量是多少?
提示16.8 g(該題可用電子得失守恒法解題。
深化拓展
1.有關物質的量的計算中的“三個規范”
(1)書寫規范:各種符號的書寫要規范,大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質量,而“m”表示質量;“N”表示微粒數,而“n”表示物質的量。
(2)符號規范
①設未知數直接用各物理量的符號表示,且要注明物質(或粒子)的符號。如設參加反應HCl溶液的體積為V[HCl(aq)]。
②各物理量及單位、物質的名稱、公式等盡量用符號表示。如已知NaOH溶液的體積和物質的量濃度,求NaOH的質量時就寫成:m(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]·M(NaOH)。
(3)單位規范:把已知量代入計算式中計算時都要帶單位且單位要統一。
2.物質的量應用于化學方程式計算時的注意事項
(1)化學方程式中各物質的化學計量數之比等于各物質的物質的量之比,而非質量之比。
(2)計算時,各種物質不一定都用物質的量表示,也可以用質量表示,氣態物質還可以用體積(標準狀況)表示。但要注意物質的量與其他各物理量之間的換算關系,只要做到計量單位“上下一致,左右相當”即可。
3.化學計算中常用的三種方法
(1)關系式法
當已知物和未知物之間是靠多個反應來聯系時,只需直接確定已知量和未知量之間的比例關系,即“關系式”。如把CO還原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量,根據化學方程式知3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。
(2)守恒法
①質量守恒
宏觀特征:反應前后元素的質量守恒。
微觀守恒:反應前后各元素的原子個數守恒。
②得失電子守恒
氧化還原反應中,氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數。
③電荷守恒
ⅰ.電解質溶液中,陰離子所帶負電荷總數等于陽離子所帶正電荷總數。
ⅱ.離子方程式中,反應物所帶電荷總數與生成物所帶電荷總數相等且電性相同。
(3)差量法
根據化學反應前后物質的有關物理量發生的變化,找出所謂“理論差量”,如反應前后的質量差、物質的量差、氣體體積差等。該差量的大小與反應物的有關量成正比。差量法就是借助這種比例關系,解決一定量變的計算題。
例如,把一鐵棒插入CuSO4溶液中,過一段時間取出,鐵棒質量增加了4 g,據此可求出參加反應的Fe的質量。
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物質的量在化學方程式計算中的應用PPT，第四部分內容：隨堂檢測
1.Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應,產生標準狀況下的氫氣4.48 L。下列推斷中錯誤的是( )
A.參加反應的Mg、Al共0.2 mol
B.參加反應的HCl為0.4 mol
C.Mg、Al在反應中共失去0.4 mol電子
D.若與足量的稀硫酸反應能產生0.2 mol H2
答案A
2.鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應,當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相同時,反應中消耗的HCl和NaOH的物質的量之比為( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.1∶3
答案C
解析設反應放出的氣體均為3 mol,
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
6 mol 3 mol
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2 mol 3 mol
所以n(HCl)∶n(NaOH)=6 mol∶2 mol=3∶1。
3.將質量為100 g的鐵棒插入1 L 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液中,足夠長時間后,鐵棒的質量將變為( )
A.102 g B.106 g C.104 g D.110 g
答案C
解析根據題目中的數據可知,鐵過量,而CuSO4不足,完全反應,當生成0.5 mol Cu時,固體的質量增加4 g,所以鐵棒的質量變為104 g。
4.1 L混合溶液中含有S 0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25 mol,其余為H+,則H+的物質的量濃度為( )
A.2.5 mol·L-1 B.5 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.1 mol·L-1
答案D
解析根據電荷守恒: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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