高一化學(xué)知識(shí)詳解教案物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用教材解讀

1、第三節(jié) 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用新課指南1.掌握物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算中的計(jì)算方法和格式.2.加深對(duì)物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí).3.培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和綜合計(jì)算能力.本節(jié)重點(diǎn)：物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式中的計(jì)算.本節(jié)難點(diǎn)：物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式中的計(jì)算.教材解讀精華要義相關(guān)鏈接1.化學(xué)方程式的意義化學(xué)方程式是用化學(xué)式表述化學(xué)反應(yīng)事實(shí)的化學(xué)專業(yè)語(yǔ)言，它可以表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)、反應(yīng)的條件是什么以及生成了什么物質(zhì).它還可以表示反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量之比、

2、微粒個(gè)數(shù)之比、氣體體積之比等含義.例如： 2h2+o22h2o(g) 分子個(gè)數(shù)比 2 ： 1 ： 2 氣體體積比 2 ： 1 ： 2 物質(zhì)質(zhì)量比 4 g ： 32g ： 36 g2.物質(zhì)(b)的物質(zhì)的量與其他化學(xué)量之間的關(guān)系說(shuō)明 物質(zhì)的量濃度(c)與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)之間的關(guān)系為： c(b)= 或w(b)c(b)× 重要的轉(zhuǎn)換關(guān)系式： a.n b.n (n表示微粒數(shù)，na表示阿伏加德羅常數(shù)) c.n (vm表示標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積) d.c v(aq)表示溶液的體積 e. (表示溶液的密度)f.w=×100知識(shí)詳解 知識(shí)點(diǎn)1 化學(xué)計(jì)量數(shù)及其應(yīng)用 化學(xué)計(jì)量數(shù) 化學(xué)計(jì)量數(shù)就

3、是化學(xué)方程式(或離子方程式)中各反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式前面的數(shù)字(若為1時(shí)常常省略).對(duì)于任意物質(zhì)b來(lái)說(shuō)，化學(xué)計(jì)量數(shù)的符號(hào)為(b)，單位為1，通常不需寫(xiě)出.如： 化學(xué)方程式 2h2+o22h2o 化學(xué)計(jì)量數(shù)() 2 1 2 化學(xué)計(jì)量數(shù)與各物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系 物質(zhì)是由原子、分子或離子等粒子組成的，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的.化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中這些粒子之間的數(shù)目關(guān)系.這些粒子之間的數(shù)目關(guān)系，也就是化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系.如： 2h2 + o2 2h2o 化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 2 ： 1 ： 2 擴(kuò)大6.02×1023倍2×6.02×1

4、023 ： 1× 6.02×1023 ： 2×6.02×1023 物質(zhì)的量之比 2 mol ： 1 mol ： 2 mol 從這個(gè)例子中，我們可以看出，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比.因此，將物質(zhì)的量(n)、摩爾質(zhì)量(m)、摩爾體積(vm)、物質(zhì)的量濃度(c)等概念應(yīng)用于化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)于定量研究化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的量的關(guān)系，會(huì)更加方便. 知識(shí)點(diǎn)2 物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算(重點(diǎn)) 化學(xué)計(jì)算的一般步驟(難點(diǎn)) 進(jìn)行化學(xué)計(jì)算，一般按以下三步進(jìn)行： 第一步：認(rèn)真審題，根據(jù)題意書(shū)寫(xiě)正確的化學(xué)方程式. 第二步：深入分

5、析題，充分認(rèn)清已知條件和未知問(wèn)題，運(yùn)用概念分析和列化學(xué)方程式，找出已知條件和未知問(wèn)題之間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)出正確的解題思路. 第三步：規(guī)范解題，具體完成該題的計(jì)算，應(yīng)該做到解題要有根據(jù)，解法正確，書(shū)寫(xiě)工整，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，要有明確的回答，以及必要的分析和討論. 在上述三個(gè)解題步驟中，設(shè)計(jì)解題思路最為重要. 物質(zhì)的量用于化學(xué)計(jì)算的基本方法 物質(zhì)的量用于化學(xué)計(jì)算的基本方法是：首先把已知物的物理量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量；其次根據(jù)化學(xué)方程式或關(guān)系式，根據(jù)已知物的物質(zhì)的量求出未知物的物質(zhì)的量；最后把未知物的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為未知物的所求物理量.當(dāng)熟練掌握了物質(zhì)的量運(yùn)算的技能技巧時(shí)，上述計(jì)算過(guò)程還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化. 物質(zhì)的量用

6、于化學(xué)計(jì)算的分類指導(dǎo) (1)簡(jiǎn)單的基本計(jì)算 例如：完全中和0.10 mol naoh需要h2so4的物質(zhì)的量是多少?所需h2so4的質(zhì)量是多少? 分析本題可先求h2so4的物質(zhì)的量，再求h2so4的質(zhì)量. 解:2naoh + h2so4=na2so4+2h2o2 1 0.01mol n(h2so4) m(h2so4)= m(h2so4)= m(h2so4)×n (h2so4)=0.050mol×98g/mol=4.9g. 答：完全中和0.10 mol naoh需要0.050 mol h2so4，所需h2so4的質(zhì)量為4.9 g. 小結(jié) 解題的基本步驟為：寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方

7、程式；建立比例或列出數(shù)學(xué)方程式；解方程求出未知量；答. (2)已知固體質(zhì)量，求某物質(zhì)的物質(zhì)的量 例如：將4.35 gmno2與足量濃鹽酸混合加熱反應(yīng)，求參加反應(yīng)的hcl的物質(zhì)的量. 分析 mno2與濃鹽酸加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為： mno2+4hclmncl2+cl2+2h2o 在該反應(yīng)中，參加反應(yīng)的mno2與hcl的物質(zhì)的量之比為： n(mno2):n(hcl)1 mol:4 mol. 1 mol mno2的質(zhì)量是87g，若用87g mno2代換1 mol mno2，則以下比例式仍然成立： m(mno2)：n(hcl)87 g:4 mol. 因此，本題可將物質(zhì)的質(zhì)量和物質(zhì)的量直接應(yīng)用于化學(xué)方程

8、式的計(jì)算，一步即可求得hcl的物質(zhì)的量. 解：mno2+4hcl(濃) mncl2+cl2+2h2o 87 g 4 mol 4.35 g n(hcl) n(hcl)= =0.2mol.答：參加反應(yīng)的hcl是0.2 mol. (3)已知固體質(zhì)量，求生成氣體的體積 例如：將6.525gmno2與足量的濃鹽酸混合加熱反應(yīng)，求生成的cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少? 分析在mno2與濃鹽酸的反應(yīng)中，參加反應(yīng)的mno2與生成的cl2的物質(zhì)的量之比為n(mno2):n(cl2)1 mol:1 mol. 1 mol cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 l，l mol mno2的質(zhì)量為87 g，若用 22.4

9、l cl2代換1 mol cl2，用87 g mno2代換1 mol mno2，則以下比例仍然成立： m(mno2):vcl2(g)87g:22.4l 因此，本題可將物質(zhì)的質(zhì)量和氣體的摩爾體積直接應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算，直接求得cl2的體積. 解：mno2+4hcl(濃) mncl2+cl2+2h2o 87 g 22.4 l 6.525 g v(cl2)v(cl2)= =1.68l. 答：生成的cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是1.68l.小結(jié) 在將物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體的體積中的不同種物理量同時(shí)應(yīng)用于根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí)，在化學(xué)方程式下列出物理量，必須符合“左右數(shù)量相當(dāng)，上下單位相同”的基本原

10、則.左右是否成正比的判斷是個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，解決的辦法就是看兩個(gè)物理量之比轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量之比時(shí)，是否等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.下列幾種情況值得參考、借鑒(下表中氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的值). 2c + o2 2co化學(xué)方程式212化學(xué)計(jì)量數(shù)2mol1moln(c)與n(o2)成正比24g22.4lm(c)與v（o2）成正比1mol44.8ln (o2)與v（co）成正比22.4l44.8lv(o2)與v（co）成正比24kg44.8m3m (c)與v（co）成正比0.024kg1molm (c)與n(o2)成正比24t44.8×106lm(c)與v（co）成正比 在建立比例或方程式時(shí)，必須以實(shí)際

11、反應(yīng)的純凈物的量進(jìn)行計(jì)算，如溶液中溶質(zhì)、混合物中的有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量等. (4)根據(jù)化學(xué)方程式，挖掘隱含條件進(jìn)行分析計(jì)算 在化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算題中，往往不是直接給出相關(guān)的量，而是用其他的量以信息的形式給出，讓我們把信息和已學(xué)過(guò)的知識(shí)相聯(lián)系挖掘新的關(guān)系量.如fe和cuso4溶液反應(yīng)，我們就可能挖掘出金屬增多的質(zhì)量和溶液減少的質(zhì)量. fe+cuso4=feso4+cu m(金屬) m(溶液) 56g 1 mol 1mol 64g 8g 8g 這種方法叫“差量法”.用此法可以挖掘出質(zhì)量差、物質(zhì)的量差、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積差等變化量，使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單快捷.當(dāng)然我們還可以應(yīng)用其他方法(如平均值法、換元法、等效法、

12、設(shè)“1”法等)挖掘新的關(guān)系量. 例如：現(xiàn)有kcl和kbr的混合物3.87 g，將混合物全部溶于水中，并加入過(guò)量的agno3溶液，充分反應(yīng)后產(chǎn)生6.63g沉淀物，則原混合物中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( ) a.24.1 b.25.9 c.40.3 d. 48.1 分析 如果設(shè)kcl和kbr的質(zhì)量分別為一未知數(shù)，并根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式與agcl和agbr聯(lián)立解方程，也能求得kcl和kbr的質(zhì)量，進(jìn)而求得k元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).分析題意知溶質(zhì)是kcl和kbr，而沉淀足agcl和asbr，而n(kcl)n(agcl)，n(kbr)n(agbr)，溶質(zhì)的質(zhì)量和沉淀的質(zhì)量的差為6.63 g-3.87 g=2.76

13、g，質(zhì)量的增加原因是將溶質(zhì)中的k+換成了沉淀中的ag+，那么我們就挖掘出 了一個(gè)新的關(guān)系量. 1 mol k+被1 mol ag+取代后，產(chǎn)物的質(zhì)量增加69g k+ag+ m39 g 108g 69 gxg 2.76g x=則混合物中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 答案：c (5)綜合計(jì)算題對(duì)于復(fù)雜的綜合計(jì)算題，解題的關(guān)鍵是要理清各種物理量之間的相互關(guān)系，此時(shí)以摩爾為單位，可以使有關(guān)問(wèn)題變得簡(jiǎn)捷、明了.即先把已知量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量，然后依據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行分析計(jì)算.例如：硝酸與zn反應(yīng)的化學(xué)方程式如下： 5zn+12hno3=5zn(no3)2+n2+6h2o 當(dāng)消耗zn 13g時(shí)，求：(1)消耗硝酸多少摩爾

14、?(2)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為多少?(3)產(chǎn)生氮?dú)舛嗌倏?(4)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為多少?分析 本題反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，且必須應(yīng)用物質(zhì)的量的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算.首先將已知量“摩爾化”，可以使解題思路清晰、明了.解：（1）消耗zn的物質(zhì)的量：n(zn)= 5zn+12hno3=5zn(no3)2+n26h2o5mol 12mol 1mol0.2mol n (hno3)總 n(n2) 5mol:12mol=0.2mol:n(hno3)總， n(hno3)總=(2)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為： n(hno3)n(hno3)總×0.48mol×0.08mol. (3)產(chǎn)生氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為 n(n2)=1×0.2 mol/5=0.04 mol， 產(chǎn)生氮?dú)獾馁|(zhì)量為： m(n2)28 g/mol×0.04 mol1.12 g. (4)5 mol