化學反應的計算課件2023-2024學年上學期高一化學蘇教版（2019）必修第一冊

第二單元溶液組成的定量研究第2課時化學反應的計算學習目標1.能準確描述物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用步驟及方法。以定量的視角得出化學反應中相關量的關系。2.能說出化學計算中的常用方法,建立化學方程式計算模型。一、物質(zhì)的量與其他物理量之間的關系1.圖示關系。2.計算公式。二、物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用1.化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,也等于各物質(zhì)的微粒數(shù)之比,對于有氣體參加的反應還等于氣體體積之比(相同狀況下)。

2.物質(zhì)的量應用于化學方程式中的計算步驟。(1)設:設所求物質(zhì)的物質(zhì)的量為n(B)。

(2)寫:寫出有關的化學方程式。

(3)標:在化學方程式有關物質(zhì)的化學式下面標出已知和未知的有關物理量的關系,再代入已知量和未知量。

(4)列:列出含有未知量的數(shù)學表達式。

(5)算:根據(jù)表達式進行計算。(6)答:簡明地寫出答案。1.將6.5g鋅放入足量的鹽酸中充分反應,生成標準狀況下氫氣的體積是多少?n(Zn)==0.1mol。根據(jù)化學方程式Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑可知,n(H2)=n(Zn)=0.1mol,V(H2)=n·Vm=0.1mol×22.4L·mol-1=2.24L。2.將6.5g鋅放入含有0.1molHCl的鹽酸中,充分反應,生成標準狀況下氫氣的體積是多少?

若已知兩種或兩種以上反應物的量,計算時首先要判斷哪種物質(zhì)過量,以完全反應的物質(zhì)的有關物理量為標準進行計算。n(Zn)==0.1mol,n(HCl)=0.1mol,根據(jù)化學方程式Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑可知Zn過量,應根據(jù)HCl的物質(zhì)的量進行計算。n(H2)=n(HCl)=0.05mol,V(H2)=n·Vm=0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L。1.對于反應:2A(g)+2B(g)══3C(g)+D(g),化學計量數(shù)之比與下列各項不等的是(

)。A.分子數(shù)之比 B.物質(zhì)的量之比C.質(zhì)量之比 D.體積之比(相同狀況)C2.若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵,需要消耗氧氣的質(zhì)量為(

)。A.24g B.32g C.21g D.16gA3.標準狀況下,3.25g鋅與足量的鹽酸反應生成xL氫氣,下列比例式正確的是(

)。A.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑1mol 1mol3.25g xLB.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑65g 1L3.25g xLC.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑1mol 22.4L0.05mol xLD.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑65g 1g3.25g xLC化學方程式表示的意義(或提供的信息)物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用1.化學方程式H2+Cl22HCl的含義有哪些?(從物質(zhì)的轉化、微觀粒子的數(shù)目、質(zhì)量、物質(zhì)的量4個方面分析)物質(zhì)的轉化:氫氣和氯氣在點燃條件下生成氯化氫;微觀粒子的數(shù)目:一個氫氣分子與一個氯氣分子結合生成兩個氯化氫分子;質(zhì)量:每2g氫氣與71g氯氣反應生成73g氯化氫;物質(zhì)的量:1molH2與1molCl2完全反應生成2molHCl。2.化學反應前后質(zhì)量是守恒的,那么物質(zhì)的量也守恒嗎?化學方程式中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比,所以,化學反應后物質(zhì)的量可能增加,可能減少,也可能不變。3.根據(jù)化學方程式進行計算時,如果遇到已知物理量與未知物理量不一致時,可以直接列式計算嗎?由于同一物質(zhì)的質(zhì)量與其物質(zhì)的量成正比關系,相同狀況下,氣體體積與物質(zhì)的量成正比關系,因此根據(jù)化學方程式計算時,各物質(zhì)對應的各物理量的單位上、下必須一致,左、右相互對應即可。1.化學方程式所表示的意義?；瘜W方程式既表示化學反應前后的物質(zhì)變化,也表示反應物和生成物之間的分子數(shù)關系、質(zhì)量關系以及物質(zhì)的量關系,它還表示反應前后固體的質(zhì)量差或物質(zhì)的量的差等差量關系。以H2和O2反應生成H2O為例,它所反映的關系可以表示為:

2H2+O22H2O化學計量數(shù)(ν)之比

2

1

2質(zhì)量(m)之比 4

32

36微?；蚍肿訑?shù)(N)之比

2

1

2物質(zhì)的量(n)之比

2

1

2結論:化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,也等于微粒個數(shù)之比。即:2.物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用。學習“物質(zhì)的量”這一物理量后,可以從一個嶄新的視角來認識化學反應。根據(jù)化學方程式進行計算時,列比例式不要拘泥于質(zhì)量之間的正比例關系,只要注意化學計量數(shù),并使上下(同一物質(zhì))單位相同,左右(兩種物質(zhì))單位相對應,都可以列出比例式,直接求解有關量。例如:對于反應Zn+H2SO4══ZnSO4+H2↑,其意義為:1mol(65g)Zn與1molH2SO4恰好完全反應生成1mol(161g)ZnSO4和1molH2,且溶液的質(zhì)量增加63g。因此可列出如下比例式:已知上式中3個量中的任何一個,便可依據(jù)比例式求解另外2個量。物質(zhì)的量是化學計算的工具,解題過程中我們通常會把微粒數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體物質(zhì)的體積、溶液的物質(zhì)的量濃度等轉化成物質(zhì)的量(n==c·V),再利用相關的關系建立關系式進行解題。1.將一定量的鋅放入鹽酸中,完全反應后,溶液質(zhì)量增加6.3g,計算參加反應的鋅的物質(zhì)的量。Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑

Δm1mol

63g

n

6.3gn=0.1mol?；瘜W計算中常用的三種方法方法一:根據(jù)化學方程式得4FeS2~8SO2~8SO3~8H2SO4,即FeS2~2H2SO4。方法二:由硫元素守恒得,FeS2~2H2SO4。1.關系式法。當已知物和未知物之間是靠多個反應來聯(lián)系時,可直接確定已知量物質(zhì)和未知量物質(zhì)之間的“關系式”。(1)根據(jù)化學方程式確定關系式:寫出發(fā)生反應的化學方程式,根據(jù)量的關系寫出關系式。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。發(fā)生反應的化學方程式:

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2══CaCO3↓+H2O則關系式為3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。(2)根據(jù)原子守恒確定關系式:上述例子中也可直接根據(jù)碳原子守恒得出CO~CaCO3。2.守恒法?；瘜W反應的實質(zhì)是原子的重新組合,依據(jù)質(zhì)量守恒定律,在化學反應中存在一系列守恒關系,如質(zhì)量守恒、電荷守恒等,利用這些守恒關系解題的方法叫做守恒法。(1)質(zhì)量守恒:化學反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變。(2)元素守恒:如工業(yè)制硝酸,4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2══2NO2,3NO2+H2O══2HNO3+NO。經(jīng)多次氧化和吸收,由氮元素守恒知:NH3~HNO3。(3)電荷守恒:電荷守恒即對任一電中性的體系,如化合物、混合物、溶液等,正電荷總數(shù)和負電荷總數(shù)相等。如K2SO4和NaCl的混合溶液中,n(K+)+n(Na+)=2n(

)+n(Cl-)。3.差量法。根據(jù)化學反應前后物質(zhì)的有關物理量(物質(zhì)的量或質(zhì)量或相同狀況下氣體的體積)發(fā)生的變化,找出所謂“理論差量”,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,解決問題的計算方法。解題的一般步驟為:(1)準確寫出有關反應的化學方程式。(2)找出產(chǎn)生差量的“對象”及“理論差量”。該“理論差量”可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積等,且該差量的大小與參加反應的物質(zhì)的有關量成正比。(3)根據(jù)化學方程式,從“實際差量”尋找比例關系,列比例式求解。如Zn+FeSO4══ZnSO4+Fe,反應前后溶液的質(zhì)量增加(或固體的質(zhì)量減少),每消耗1molZn,生成