1、第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用课程目标素养目标1.结合化学方程式了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积等概念之间的有关计算。2了解化学计算中的常用方法。1.变化观念：知道物质发生化学变化过程中各种“物理量”之间的关系。2证据推理：具有证据意识，能基于证据对物质变化提出可能的假设，通过分析推理进行计算和论证。3社会责任：具有严谨求实的科学态度，了解化学方程式中的有关计算。授课提示：对应学生用书第56页一、物质的量在化学方程式中的应用化学方程式2H2O22H2O(g)计量数之比： 2 1 2物质微粒数之比： 2 1 2扩大NA: 2NA NA 2NA物质的量之比： 2 mol 1 mol
2、2 mol标准状况下体积之比： 44.8 L 22.4 L 44.8 L相同状况下体积之比： 2 1 2从以上例子可以看出：(1)任意物质的微粒(构成微粒，下同)数目之比等于物质的量之比。(2)在同温同压下，气态物质的微粒(分子)数目之比等于物质的量之比，等于气体体积之比。(3)同一种任意状态的物质的微粒数目之比等于物质的量之比。(4)化学方程式中化学计量数之比各物质的物质的量之比各物质微粒数目之比。(5)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外，还可以表示它们的物质的量关系，如H2Cl22HCl可表示1 mol H2与1 mol Cl2完全反应生成2 mol HCl。二、
3、物质的量与其他物理量之间的关系1图示关系2计算公式(1)已知物质的质量m(B)，n(B)；(2)已知标准状况时的气体体积VB(g)，n(B) mol；(3)已知物质的粒子数N(B)，n(B)；(4)已知溶液中溶质的物质的量浓度c(B)，n(B)c(B)V液。牛刀小试1标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应欲计算产生H2的量，下列比例式正确的是()AZn2HCl=ZnCl2H2 1 mol 1 mol 3.25 g m(H2)BZn2HCl=ZnCl2H2 65 g 1 L 3.25 g V(H2)CZn2HCl=ZnCl2H2 1 mol 22.4 L 3.25 g V(H2)DZn2HC
4、l=ZnCl2H2 65 g 22.4 L 3.25 g V(H2)解析：列比例式应遵循“上下单位一致，左右计量相当”的原则，A、C不正确，B项中65 g Zn对应H2的体积不是1 L。答案：D21.15 g金属钠跟水反应，得到100 mL溶液，试计算：(1)生成的气体在标准状况下的体积。(2)反应后所得溶液的物质的量浓度。解析：设生成标准状况下气体的体积为V，物质的量浓度为c。2Na2H2O=2NaOHH2223 g 2 mol 22.4 L115 g 0.1 Lc VV0.56 L，c0.5 molL1。答案：(1)0.56 L(2)0.5 molL1授课提示：对应学生用书第56页要点一物
5、质的量应用于化学方程式计算的基本步骤典例1向足量的500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应后，计算：(1)投入的Al的物质的量。(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。(3)生成标准状况下H2的体积。解析(1)根据物质的量、摩尔质量和质量之间的等式关系n，能求出Al的物质的量。由反应的化学方程式能求出参加反应的NaOH和生成H2的物质的量，则能求出NaOH溶液的物质的量浓度及标准状况下H2的体积。答案(1)n(Al)0.4 mol。(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。则2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 2 mol 0.4
6、 mol n则，n0.4 mol，c(NaOH)0.8 mol/L。(3)设生成标准状况下H2的体积是V。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 322.4 L 0.4 mol VV(H2)13.44 L。(1)根据化学方程式计算的六大步骤 设所求物质的物质的量或质量、体积等 写出相关的化学方程式 在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 列出比例式 根据比例式求解 简明地写出答案(2)物质的量在化学计算中应用的注意事项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。计算时，各种物质不一定都用物质的
7、量表示，也可以用质量表示，气态物质还可以用体积表示，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“上下一致，左右相当”即可。 题组训练1在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体6.72 L，生成物NaAlO2的物质的量浓度为(假定反应前后，溶液体积不变)()A1 molL1B0.4 molL1C1.5 molL1D2 molL1解析：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol322.4 Ln(NaAlO2)6.72 Ln(NaAlO2)0.2 mol，c(NaAlO2)0.4 molL1。答案：B2把1.1 g铁、铝混合物溶于200
8、 mL 5 molL1的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 molL1(溶液体积变化忽略不计)。求：(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析：(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol。(2)设1.1 g混合物中Al、Fe的物质的量分别为x、y，则2Al6HCl=2AlCl33H22 mol6 molx3xFe2HCl=FeCl2H21 mol2 moly2y则有解得：x0.02 mol，y0.01 mol。答案：(1)0.08 mol(计算过程见解析)(2)Al为0.02 mol，Fe为0.01 mo
9、l(计算过程见解析)要点二化学计算中常用的三种方法1关系式法示例：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中，求生成沉淀的质量。分析：(1)写出反应方程式：3COFe2O32Fe3CO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O(2)列关系式3CO3CO23CaCO3，即COCaCO3，以上关系也可根据C原子守恒。2守恒法(1)电子守恒：氧化还原反应中得电子总数等于失电子总数。(2)电荷守恒：电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数阴离子所带负电荷总数；离子方程式中，反应物所带电荷总数生成物所带电荷总数。3差量法原理：根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出“理论差量”，如反应前后的质量
10、、物质的量、气体体积等。结合题目实际差量列出比例式进行解答。示例： FeCuSO4=CuFeSO4固体质量差理论差量 56 g 64 g 64 g56 g8 g实际差量 x m g则，x7m g。典例2(2019济宁高一检测)有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na)为()A. molL1B. molL1C. molL1D. molL1解析由化学方程式：BaCl2H2SO4=BaSO42HClNaClAgNO3=Ag
11、ClNaNO3及Cl守恒知，在均分的两份溶液中n(Ba2)x mol，n(Cl)y mol，故n(Na)(y2x) mol，c(Na) mol/L mol/L。答案D题组训练3(2019开封高一检测)某盐的混合物中含有0.2 mol Na、0.4 mol Mg2、0.4 mol Cl，则n(SO)为()A0.1 molB0.3 molC0.5 molD0.15 mol解析：根据电荷守恒有：n(Na)2n(Mg2)n(Cl)2n(SO)n(SO)0.3 mol。答案：B4某金属R的氯化物溶液20 mL，浓度为0.05 mol/L，它恰好能与20 mL 0.15 mol/L AgNO3溶液完全反应
12、，则该氯化物的化学式为()ARClBRCl2CRCl3DRCl5解析：可设该氯化物的化学式为RClx，RClxxAgNO31 x20103 L0.05 mol/L20103 L0.15 mol/L列式得：1/x(20103 L0.05 mol/L)/(20103 L0.15 mol/L)，x3。答案：C授课提示：对应学生用书第58页1物质在发生化学反应时 ()A它们的质量一定相等B它们的物质的量一定相等C它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比D它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比解析：物质发生化学反应时，是按照一定的比例(物质的量之比)进行的，这也是化学方程式中的化学计量数之比
13、。答案：D2将28 g铁粉放入100 mL 0.1 molL1的CuSO4溶液中，充分反应后析出的铜的质量为 ()A32 gB6.4 gC0.64 gD3.2 g解析：n(Fe)0.5 mol，n(CuSO4)0.100 L0.1 molL10.01 mol，由CuSO4Fe=FeSO4Cu，可知Fe过量，所以应按CuSO4的量计算，n(Cu)n(CuSO4)0.01 mol, m(Cu)0.01 mol64 gmol10.64 g。答案：C3(2019福州检测)将0.5 mol Na和0.5 mol Mg分别投入到过量的m1 g水和m2 g盐酸中，分别得到溶液a和b, 若m1m2，则a和b的
14、质量关系是 ()AabBabCabD无法确定解析：根据反应方程式2Na2H2O=2NaOH H2和Mg2HCl=MgCl2H2知，0.5 mol钠与水反应生成0.25 mol氢气，ma(0.523m10. 252)g (11m1)g,0.5 mol镁与盐酸反应生成0.5 mol氢气，mb(0.524m20.52)g (11m2)g，因为m1m2，所以mamb，选C。答案：C4Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气体积为4.48 L。下列推断中不正确的是 ()A参加反应的Mg、Al共0.2 molB参加反应的HCl为0.4 molCMg、Al在反应中共失去0.4 mol电子D
15、若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2解析：反应的实质为Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2，n(H2)0.2 mol，则参加反应的n(H) 0.4 mol，B正确。若换成稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2，D正确。依据得失电子守恒，由2HH2得电子总数为0.2 mol20.4 mol，故C正确。0.2 mol Mg提供0.4 mol电子，0.2 mol Al则提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol、小于0.6 mol，A不正确。答案：A5如图是某学校实验室从化学试剂商店，买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0 g固体，配成1 L溶液，请计算：(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度。(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL于一烧杯中，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积。解析：(1)n(NaOH)0.6 mol，c(NaOH)0.6 molL1。(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol22.4 L306 molL10.2 LVV4.032 L。答案：(1)0.6 molL1(2)4.032 L