2019-2020学年新教材高中化学 第三章 第二节 第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用课件

第二节金属材料第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.掌握物质的量应用于化学方程式的计算方法。2.了解物质的量及其相关物理量的应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．从以上例子可以得出：(1)任意物质的粒子(构成粒子，下同)数目之比等于之比。(2)同一种任意状态的物质的粒子数目之比等于之比。(3)化学方程式中之比＝各物质的之比＝各物质粒子数目之比。(4)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H2＋Cl2=====点燃2HCl可表示1molH2与1molCl2完全反应生成___________。物质的量物质的量化学计量数物质的量2molHCl2．根据化学方程式计算，各物质对应的各物理量的单位左右、上下都必须相同吗？答案：不一定，由于同一物质的质量与其物质的量成正比关系，同种状况下，气体体积与物质的量成正比关系，因此根据化学方程式计算时，各物质对应的各物理量的单位上、下都必须一致，左、右相互对应(成比例)即可。3．“化学反应前后质量是守恒的，那么物质的量也肯定守恒。”这种说法对吗？答案：不对。化学方程式中各物质的物质的量之比＝各物质的化学计量数之比，所以，化学反应后物质的量可能增加，可能减少，也可能不变。[落实新知能]1．基本步骤2．具体实施(1)根据化学方程式进行计算时，已知的物质的其他物理量可换算成物质的量，再根据化学方程式中化学计量数之比等于其物质的量之比，列比例式。(2)各物理量及单位、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号，如参加反应的NaOH的物质的量表示为n(NaOH)。(3)设未知量可直接用各物理量符号表示，如设参加反应的HCl的物质的量为n(HCl)，不带单位。(4)把已知量代入比例式计算时，都要代入单位。(5)根据化学方程式计算时，已知物理量和被求物理量，只要满足“上下一致，左右相当”即可进行求算，如46gNa与水反应时，46gNa与22.4LH2(标准状况下)是相当的。[演练新学考]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．它们的质量比等于化学方程式中化学计量数之比D．它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比解析：发生化学反应时各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。答案：D2．标准状况下，3.25g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，下列比例式正确的是()A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑1mol1mol3．25gxLB．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65g22.4L3．25gxLC．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑1mol2g0.05molxLD．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65g2g3．25gxL解析：列比例关系时应注意单位要“上下一致，左右相当”。答案：B3．向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，则：(1)Al的物质的量为________。(2)参加反应的NaOH的物质的量为________，NaOH溶液的物质的量浓度为________。(3)生成标准状况下H2的体积为________。解析：根据物质的量、摩尔质量和质量之间的等式关系，n＝mM，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。n(Al)＝10.8g27g·mol－1＝0.4mol，设参加反应的NaOH的物质的量是n，生成标准状况下H2的体积是V，则：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol2mol3×22.4L0.4molnV则2mol0.4mol＝2moln，n＝0.4mol,c(NaOH)＝0.4mol0.5L＝0.8mol·L－1；2mol0.4mol＝3×22.4LV，V＝13.44L。答案：(1)0.4mol(2)0.4mol0.8mol·L－1(3)13.44L[难度增一点][典例]Na2CO3、NaHCO3的混合物与100mL3mol·L－1盐酸恰好完全反应，产生4.48L(标准状况)能使澄清石灰水变浑浊的气体，则混合物中Na2CO3的物质的量为________。[解析]根据反应中C原子守恒可知，Na2CO3、NaHCO3中的C原子反应后全部转化为CO2中的C原子；完全反应后形成NaCl溶液，溶液中正、负电荷守恒，即n(Na＋)＝n(Cl－)。设Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y。反应产生的CO2的物质的量为4.48L22.4L·mol－1＝0.2mol，所以根据碳原子守恒可知，x＋y＝0.2mol；又因为反应恰好完成，说明反应后溶液中溶质为NaCl，根据n(Na＋)＝n(Cl－)可知，2x＋y＝0.3mol，联立上述两式可得：x＝y＝0.1mol，即混合物中Na2CO3的物质的量为0.1mol。[答案]0.1mol[知能深一点]根据化学方程式计算的三种方法1．关系式法当已知量和未知量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”。(1)根据化学方程式确定关系式写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。例如：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中，求生成沉淀的量。发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O3=====△2Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。(2)根据原子守恒确定关系式上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。2．守恒法特征守恒关系电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数离子方程式中，反应物所带的电荷总数等于生成物所带的电荷总数，且电性相同电荷守恒氧化还原反应中，得失电子守恒电子守恒宏观：反应前后物质的质量守恒微观：反应前后元素的原子个数守恒质量守恒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“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的方法。例如，把一铁棒插入CuSO4溶液后，过一段时间取出，铁棒质量增加了4g，据此可求出参加反应的Fe的质量。Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuΔm(增加)56g64g8gm(Fe)4g56gmFe＝8g4g，m(Fe)＝28g。[选考难一点]1．将铝投入一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为()A.13molB．1molC．2molD.23mol解析：铝在参加反应时1molAl可失去3mol电子，根据转移电子守恒可知有2mol电子转移时需Al的物质的量为23mol。答案：D2．质量比为2∶3的金属铝分别与足量稀硫酸和NaOH溶液反应，则产生H2的体积比是()A．1∶2B．1∶3C．2∶3D．3∶2解析：因为稀硫酸和NaOH溶液是足量的，因此铝无论是与H2SO4反应生成H2，还是与NaOH溶液反应生成H2，H2的量都是由铝的量决定的。答案：C3．把铁、铝混合物1.1g溶于200mL5mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。(1)反应中消耗HCl的物质的量是________。(2)该混合物中铝的物质的量是________，铁的物质的量是________。解析：(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6mol·L－1＝0.08mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2mol6molx3xFe＋2HCl===FeCl2＋H2↑1mol2moly2y则27g·mol－1×x＋56g·mol－1×y＝1.1g3x＋2y＝0.08mol解得x＝0.02mol，y＝0.01mol。答案：(1)0.08mol(2)0.02mol0.01mol