【公開課】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用-人教版2019必修第一冊(cè)

第二節(jié)金屬材料第3課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用第三章01通過學(xué)習(xí)物質(zhì)的量及相關(guān)物理量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)從定性和定量的視角認(rèn)識(shí)化學(xué)變化。03基于真實(shí)問題情境，診斷并發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)進(jìn)階和關(guān)聯(lián)概念的結(jié)構(gòu)化水平，以及從微觀視角定量認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)知水平。02通過教師示范，掌握物質(zhì)的量計(jì)算的書寫格式，構(gòu)建解決定量問題的思維模型。學(xué)

習(xí)

目

標(biāo)n教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)物質(zhì)的量應(yīng)用在化學(xué)方程式計(jì)算中的思維模型建構(gòu)和書寫格式復(fù)雜情景下計(jì)算問題的信息提取和數(shù)據(jù)處理n環(huán)節(jié)一環(huán)節(jié)三環(huán)節(jié)二環(huán)節(jié)四教

學(xué)

環(huán)

節(jié)情景導(dǎo)入，明確意義引領(lǐng)示范，構(gòu)建模型變式訓(xùn)練，發(fā)展模型體驗(yàn)價(jià)值，拓展提升環(huán)節(jié)一：情景導(dǎo)入，明確意義【展示】SiFeCuMnCrZnTiAl罐身/%0.30.70.25————————其余罐蓋/%0.20.350.150.2-0.5——0.10.25其余拉環(huán)/%0.20.350.150.2-0.50.10.250.1其余鋁罐不同部位金屬含量環(huán)節(jié)一：情景導(dǎo)入，明確意義【提問】Al?Fe?方案設(shè)計(jì)剪下一塊鋁罐→用砂紙打磨→加入NaOH溶液→觀察是否有氣泡→檢驗(yàn)Al的存在剪下一小塊鋁罐金屬，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)合金中是否含有Al和Fe，寫出涉及的反應(yīng)方程式。寫出化學(xué)方程式：環(huán)節(jié)一：情景導(dǎo)入，明確意義【活動(dòng)】方案設(shè)計(jì)剪下一塊鋁罐→用砂紙打磨→加入HCl溶液后再加入H2O2→無明顯現(xiàn)象→加入KSCN溶液→觀察是否變紅→檢驗(yàn)Fe的存在Fe+2H+=Fe2++H2↓H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O寫出離子方程式：環(huán)節(jié)一：情景導(dǎo)入，明確意義如何檢測(cè)罐身Al的含量？需要哪些數(shù)據(jù)？【提問】定性→定量數(shù)據(jù)要求1.罐身金屬質(zhì)量；2.生成氫氣的體積。小組討論并回答環(huán)節(jié)二：引領(lǐng)示范，構(gòu)建模型【展示】例：取經(jīng)過打磨的罐體金屬2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，收集到3360mL氣體（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算參加反應(yīng)的Al的物質(zhì)的量。3360÷1000L22.4L·mol-1×2g·mol-1=0.3gH2的質(zhì)量為：H2的物質(zhì)的量為：3360÷1000L22.4L·mol-1=0.15mol2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑化學(xué)方程式：環(huán)節(jié)二：引領(lǐng)示范，構(gòu)建模型【展示】例：取經(jīng)過打磨的罐體金屬2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，收集到3360mL氣體（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算參加反應(yīng)的Al的物質(zhì)的量。解：生成的H2的質(zhì)量為0.3g

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

546x0.3gx=2.7gn(Al）==0.1mol2.7g27g·mol-1方案一：環(huán)節(jié)二：引領(lǐng)示范，構(gòu)建模型【展示】例：取經(jīng)過打磨的罐體金屬2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，收集到3360mL氣體（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算參加反應(yīng)的Al的物質(zhì)的量。解：生成的H2的物質(zhì)的量為0.15mol

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

2mol3mol

n(Al）0.15mol

n(Al）=0.1mol方案二：=環(huán)節(jié)二：引領(lǐng)示范，構(gòu)建模型【展示】例：取經(jīng)過打磨的罐體金屬2.8g，置于足量8.0mol/L的NaOH溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，收集到3360mL氣體（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），計(jì)算參加反應(yīng)的Al的物質(zhì)的量。解：生成的H2的物質(zhì)的量為0.15mol

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

2mol67.2L

n(Al）3.36Ln(Al）=0.1mol方案三：=環(huán)節(jié)二：引領(lǐng)示范，構(gòu)建模型【小結(jié)】1.化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比；2.計(jì)算中可將不同物理量轉(zhuǎn)化為以物質(zhì)的量為中心進(jìn)行計(jì)算；3.可建立不同物理量之間的關(guān)系，只要上下一致，左右對(duì)應(yīng)即可。

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

質(zhì)量之比5480361646

摩爾質(zhì)量之比274018823

物質(zhì)的量之比22223

粒子數(shù)之比2NA2NA2NA2NA3NA

化學(xué)計(jì)量數(shù)之比22223n(Al）=0.1mol模型：牢記十字中心公式環(huán)節(jié)三：變式訓(xùn)練，發(fā)展模型【展示】練1：取經(jīng)過打磨的含鋁質(zhì)量2.7g的罐體，置于足量的NaOH溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，計(jì)算生成的氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。鋁與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，消耗鋁的物質(zhì)的量為：

=0.1mol解：設(shè)生成氫氣的物質(zhì)的量為x

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑230.1molx230.1molxx=0.15mol

那么氫氣的體積為：0.15mol×22.4L·mol-1=3.36L

答：生成氫氣的體積為3.36L。2.7g27g·mol-1=環(huán)節(jié)三：變式訓(xùn)練，發(fā)展模型【展示】練2：取經(jīng)過打磨的含鋁質(zhì)量2.7g的罐體，置于100mL2.0mol·L-1NaOH溶液中，恰好完全反應(yīng)，計(jì)算生成的NaAlO2溶液的物質(zhì)的量濃度。（不考慮溶液體積變化）

鋁的物質(zhì)的量為：

=0.1mol，NaOH的物質(zhì)的量為：（100÷1000×2.0）mol=0.2mol2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

22

2.7g27g·mol-10.1mol0.2mol2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑220.2mol0.1mol極限法環(huán)節(jié)三：變式訓(xùn)練，發(fā)展模型【展示】練2：取經(jīng)過打磨的含鋁質(zhì)量2.7g的罐體，置于100mL2.0mol·L-1NaOH溶液中，恰好完全反應(yīng)，計(jì)算生成的NaAlO2溶液的物質(zhì)的量濃度。（不考慮溶液體積變化）鋁與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，消耗鋁的物質(zhì)的量為：

=0.1mol解：設(shè)生成氫氣的物質(zhì)的量為x

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑220.1molx220.1molxx=0.1mol那么生成的NaAlO2溶液的物質(zhì)的量濃度為：0.1mol÷0.1L=1.0mol·L-1

答：成的NaAlO2溶液的物質(zhì)的量濃度為1.0mol·L-1。2.7g27g·mol-1=環(huán)節(jié)三：變式訓(xùn)練，發(fā)展模型【展示】練3：取經(jīng)過打磨的罐體3.26g（含Al和Fe的合金），置于100mL5.0mol·L-1HCl溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，共收集到3584mLH2（標(biāo)況），計(jì)算1）鋁和鐵的質(zhì)量；2）剩余鹽酸的濃度。氫氣的物質(zhì)的量為：（3584÷1000÷22.4）mol=0.16mol解：設(shè)鋁的質(zhì)量為x，則鐵的質(zhì)量為（3.26g-x）

2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑543x3.26g-xx÷18(3.26g-x)÷56x÷18+(3.26g-x)÷56=0.16mol解得：x=2.7g，即鋁的質(zhì)量為2.7g，鐵的質(zhì)量為3.26g-2.7g=0.56g561環(huán)節(jié)三：變式訓(xùn)練，發(fā)展模型【展示】練3：取經(jīng)過打磨的罐體3.26g（含Al和Fe的合金），置于100mL5.0mol·L-1HCl溶液中，至不再產(chǎn)生氣泡，共收集到3584mLH2（標(biāo)況），計(jì)算1）鋁和鐵的質(zhì)量；2）剩余鹽酸的濃度（忽略體積變化）。HCl物質(zhì)的量為：（100÷1000×5.0mol·L-1）mol=0.5mol解：設(shè)與鋁反應(yīng)的鹽酸物質(zhì)的量為x，與鐵反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量為y

2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑5462.7g0.56gxy562解得：x=0.3mol解得：y=0.02mol剩余鹽酸的物質(zhì)的量為：（0.5-0.3-0.02）mol=0.18mol那么剩余鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：（0.18÷100×1000）mol·L-1=1.8mol·L-1方程法環(huán)節(jié)四：體驗(yàn)價(jià)值，拓展提升【展示】某鐵礦石含有Fe3O4，F(xiàn)e2O3等，為測(cè)定鐵元素的含量，科研工作者采用如下測(cè)定的方法：準(zhǔn)確稱取試樣0.5600g與錐形瓶中，加入足量的濃HCl溶解。還原：在一定條件下滴加SnCl2溶液將Fe3+還原為Fe2+，Sn2++Fe3+=Sn3++Fe2+滴定：立即用0.05000mol/LK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，共消耗標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL反應(yīng)：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr2++7H2O計(jì)算：試樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。Cr2O72-~6Fe3+根據(jù)方程式，可知：16消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的物質(zhì)的量：（20.00÷1000×0.05000）mol=0.001mol0.001mol0.006molFe的質(zhì)量為：0.006mol×56g·mol-1=0.336g試樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：0.336g÷0.5600g×100%=60%答：試樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。關(guān)系式法環(huán)節(jié)四：體驗(yàn)價(jià)值，拓展提升【總結(jié)】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用1.以n為中心的公式：2.計(jì)算通用方法：先求n，再利用化學(xué)方程式計(jì)算，最后換算成所求物理量3.特殊類型計(jì)算：少量、過量——極值法混合物計(jì)算——方程法多步計(jì)算——關(guān)系式法環(huán)節(jié)四：體驗(yàn)價(jià)值，拓展提升【練習(xí)】1.將CO2氣體8.8g通入足量Na2O2，充分反應(yīng)后，生成O2的質(zhì)量是()A．6.4g B．0.8g C．1.6g D．3.2gD2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O28.8gCO2

氣體物質(zhì)的量為0.2mol分析：210.2mol0.1mol生成O2的質(zhì)量是32g/mol×0.1mol=3.2g環(huán)節(jié)四：體驗(yàn)價(jià)值，拓展提升【練習(xí)】2.取碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合粉末樣品54.8g，將其加熱到質(zhì)量不再