第2課時物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用-高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

1、第二節(jié)金屬材料第三章鐵金屬材料第2課時物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用素養(yǎng)目標(biāo)1.復(fù)習(xí)回顧有關(guān)物質(zhì)的量n與微粒數(shù)N、物質(zhì)的質(zhì)量m、氣體體積V、溶液濃度c間的計算公式,鞏固以物質(zhì)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(xué)習(xí)能力及證據(jù)推理意識。2.掌握物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的一般方法和步驟,能逐步熟練在計算中應(yīng)用物質(zhì)的量,掌握計算的技巧和方法。【知識鋪墊】1.在化學(xué)變化前后,原子的種類和個數(shù)都保持不變,所以任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,46 g鈉和足量的水反應(yīng)生成H2的質(zhì)量為2 g,即2 mol鈉和足量的水反應(yīng),生成H2的物質(zhì)的量為1 mol,其體積為22.4 L

2、。3.物質(zhì)的量(n)、微粒個數(shù)(N)、物質(zhì)質(zhì)量(m)、氣體體積(V)之間的關(guān)系:素養(yǎng)初探一、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng),是物質(zhì)的構(gòu)成粒子(原子、分子、離子等)按一定的數(shù)目關(guān)系進行的。以鈉和水的反應(yīng)為例: 2Na+2H2O = 2NaOH+H2化學(xué)計量數(shù)2 2 2 1擴大到原來的NA倍2NA 2NA 2NA 1NA物質(zhì)的量2 mol 2 mol 2 mol 1 mol結(jié)論:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的微粒個數(shù)之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=參加反應(yīng)的氣體體積(相同狀況)之比。【微思考】“化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是守恒的,那么物質(zhì)的量也肯定守恒”,這種說

3、法對嗎?為什么?提示 不對?；瘜W(xué)方程式中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,所以,化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)的量可能增大,可能減小,也可能不變。二、根據(jù)化學(xué)方程式進行計算的基本步驟 【情境鏈接】甲、乙兩位同學(xué)就物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算,產(chǎn)生了以下討論:你同意哪位同學(xué)的說法?舉例說明。 提示 若題目所給物質(zhì)的物理量單位不一致,換算成同一個單位,有時顯得很煩瑣,這時只要做到各個量的單位“上下一致,左右對應(yīng)”即可。如:【自我小測】1.判斷正誤:(1)鋁與NaOH溶液反應(yīng)中,每轉(zhuǎn)移3 mol e-,就生成1.5 mol H2。()(2)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的質(zhì)量之比。()(

4、3)化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物遵循質(zhì)量守恒,也遵循物質(zhì)的量守恒。()(4)由鈉、鎂、鋁、鋅四種金屬單質(zhì)中的兩種組成的合金共12 g,跟足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生5.6 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此合金中一定含有金屬Zn。()(5)1 mol Na和1 mol Al的混合物投入足量水中,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為44.8 L。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)2.物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時()A.每種物質(zhì)的質(zhì)量一定相等B.每種物質(zhì)的物質(zhì)的量一定相等C.每種物質(zhì)的質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比D.每種物質(zhì)的物質(zhì)的量比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比D新知 物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計算的步驟【問題探究】1

5、.觀察下面化學(xué)方程式及各物質(zhì)對應(yīng)的物理量,思考并回答相關(guān)問題。 2Na+2H2O = 2NaOH+H2 223 g 2 mol 2 mol 22.4 L m(Na) n(H2O)n(NaOH) V(H2)則有素養(yǎng)提升(1)為什么利用化學(xué)方程式進行計算時,同一種物質(zhì)的單位必須統(tǒng)一,而不同的物質(zhì)則不必統(tǒng)一?提示 同一種物質(zhì)用不同的物理量表示時,比例是相同的。例如1 mol鈉和23 g鈉完全相同。(2)判斷上述反應(yīng)是在常溫常壓下發(fā)生的嗎?說明你的判斷理由。提示 不是。因為在計算中1 mol氫氣的體積是22.4 L,說明不是在常溫常壓下進行的。2.將5.6 g鐵放入足量的稀硫酸中充分反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況

6、下氫氣的體積是多少?提示 2.24 L。3.將5.6 g鐵放入含有0.05 mol H2SO4的稀硫酸中,充分反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)物的量,計算時首先要判斷哪種物質(zhì)過量,然后以完全反應(yīng)的物質(zhì)的量為標(biāo)準(zhǔn)進行計算)。4.將一定量的鐵放入稀硫酸中,完全反應(yīng)后,溶液質(zhì)量增加5.4 g,計算參加反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量。提示 0.1 mol(本題可以用差量法計算,1 mol鐵完全反應(yīng)生成1 mol H2,溶液質(zhì)量增加54 g,現(xiàn)在溶液質(zhì)量增加5.4 g,則反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為0.1 mol)。【深化拓展】1.有關(guān)物質(zhì)的量的計算中的“三個規(guī)范”(1)書寫規(guī)

7、范:各種符號的書寫要規(guī)范,大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量,而“m”表示質(zhì)量;“N”表示微粒數(shù),而“n”表示物質(zhì)的量。(2)符號規(guī)范設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號表示,且要注明物質(zhì)(或粒子)的符號。如設(shè)參加反應(yīng)的HCl溶液的體積為VHCl(aq)。各物理量及單位、物質(zhì)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(zhì)的量濃度,求NaOH的質(zhì)量時就寫成:m(NaOH)=c(NaOH)VNaOH(aq)M(NaOH)。(3)單位規(guī)范:把已知量代入計算式中計算時都要帶單位且單位要統(tǒng)一。2.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計算時的注意事項(1)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等

8、于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,而非質(zhì)量之比。(2)計算時,各種物質(zhì)不一定都用物質(zhì)的量表示,也可以用質(zhì)量表示,氣態(tài)物質(zhì)還可以用體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)表示。但要注意物質(zhì)的量與其他各物理量之間的換算關(guān)系,只要做到計量單位“上下一致,左右相當(dāng)”即可?！舅啬軕?yīng)用】例 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反應(yīng),計算:(1)Al的物質(zhì)的量。(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量和NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。(3)生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(2)設(shè)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為x。2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H22 20.4 mol x(3)設(shè)生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀

9、況下的體積為y。2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H22 mol 322.4 L0.4 mol y答:(1)Al的物質(zhì)的量為0.4 mol;(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.4 mol,NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.8 molL-1;(3)生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為13.44 L。變式訓(xùn)練1在500 mL NaOH溶液中加入足量鋁粉,反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6 L,該NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為()A.1 molL-1B.2 molL-1C.1.5 molL-1D.3 molL-1B變式訓(xùn)練2將8 g鐵片放入100 mL硫酸銅溶液中

10、,溶液中的銅離子全部被還原時,固體質(zhì)量變?yōu)?.2 g,則原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為()A.0.5 molL-1B.0.25 molL-1C.0.025 molL-1D.0.125 molL-1B素養(yǎng)脈絡(luò)1.對于反應(yīng)aA+bB = cC+dD(A、B、C、D表示物質(zhì)的化學(xué)式,a、b、c、d為化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)),下列說法不正確的是()A.如果質(zhì)量為m1的A與質(zhì)量為m2的B恰好完全反應(yīng),則生成的C、D的質(zhì)量之和一定等于(m1+m2)B.參加反應(yīng)的A和B中的原子總數(shù)一定等于生成的C和D的原子總數(shù)C.(a+b)不一定等于(c+d)D.A和B中的元素種類,不一定等于C和D中的元素種類素養(yǎng)鞏固D2

11、.將質(zhì)量為100 g的鐵棒插入1 L 0.5 molL-1 CuSO4溶液中,足夠長時間后,鐵棒的質(zhì)量將變?yōu)?)A.102 gB.106 gC.104 g D.110 gC3.(2020遼寧實驗中學(xué)高一檢測)鐵粉可在高溫下與水蒸氣反應(yīng),若反應(yīng)后得到的干燥固體質(zhì)量比反應(yīng)前鐵粉的質(zhì)量增加了32 g,則參加反應(yīng)的鐵粉的物質(zhì)的量是()A.0.5 molB.1 molC.1.5 molD.2 molC4.將19.5 g鋅粒投入250 mL 2 molL-1的稀硫酸中,試計算:(寫出計算過程)(1)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(2)忽略溶液體積變化,反應(yīng)后溶液中氫離子濃度。(3)要配制250 mL 2 molL-1的稀硫酸,需取用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 gcm-3的濃硫酸的體積為多少毫升?(保留三位有效數(shù)字)答案 (1)設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為x mol,19.5 g鋅粒的物質(zhì)