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文檔簡介
物質的量在化學方程式計算中的應用1物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/20241.掌握物質的量與其他物理量的換算關系。2.掌握物質的量在化學方程式計算中的應用。3.了解化學計算中的常用方法。2物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024一、物質的量與各物理量間的關系1.圖示關系2.計算公式n=(溶液)3物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024二、物質的量在化學方程式計算中的應用化學方程式2H2+O22H2O(g)計量數(shù)之比:2∶1∶2物質微粒數(shù)之比:2∶1∶2擴大NA:2NA
∶NA
∶2NA物質的量之比:2mol∶1mol∶2mol標準狀況下體積之比:44.8L∶22.4L∶44.8L相同狀況下體積之比:2∶1∶2點燃====4物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024從以上例子可以看出:1.任意物質的微粒數(shù)目之比等于_________之比。2.在同溫同壓下,氣態(tài)物質的微粒數(shù)目之比等于_________之比,等于_____之比。3.同一種任意狀態(tài)的物質的微粒數(shù)目之比等于_________之比,等于_____之比。4.化學方程式中化學計量數(shù)②之比=各物質的物質的量之比=各物質微粒數(shù)目之比。5.化學方程式除可以表示反應物、生成物的粒子數(shù)目關系和質量關系外,還可以表示它們的物質的量關系,如H2+Cl2
2HCl可表示________________________________________。物質的量物質的量體積物質的量質量1molH2與1molCl2完全反應生成2molHCl點燃====5物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【思考辨析】1.判斷正誤(1)化學反應前后質量守恒,那么物質的量也一定守恒。()分析:化學方程式中各物質的物質的量之比=各物質化學計量數(shù)之比,所以化學反應前后物質的量可能增大,可能減小,也可能不變。(2)化學方程式:2H2+O22H2O的意義為2molH2和1molO2完全反應生成2molH2O。()分析:物質的物質的量之比等于微粒數(shù)之比,化學計量數(shù)既可看作微粒數(shù),也可看作物質的量。點燃====×√6物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024(3)0.1molZn和Fe的混合物與足量稀硫酸反應,一定生成0.1molH2。()分析:根據(jù)離子方程式Zn+2H+====Zn2++H2↑,F(xiàn)e+2H+====Fe2++H2↑,0.1molZn和Fe的混合物完全反應,一定產(chǎn)生0.1molH2,與混合物中Zn、Fe的混合比例無關。(4)氣體反應物、生成物的體積之比一定等于化學計量數(shù)之比。
()分析:只有在相同狀況下,氣體反應物、生成物的體積之比一定等于化學計量數(shù)之比?!獭?物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/20242.問題思考(1)根據(jù)化學方程式計算,各物質對應的各物理量的單位左右、上下都必須相同嗎?分析:不一定,由于同一物質的質量與其物質的量成正比關系,同種狀況下,氣體體積與物質的量成正比關系,因此根據(jù)化學方程式計算時,各物質對應的各物理量的單位上、下都必須一致,左、右相互對應(成比例)即可。如8物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/20249物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024(2)物質的量能否應用到離子方程式的計算中去?分析:離子方程式中各種粒子(包括離子、分子等)也是按照一定物質的量之比反應的,故物質的量同樣適用于離子方程式的計算。10物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【知識鏈接】①溶質的質量分數(shù)溶液中溶質的質量分數(shù)是溶質質量與溶液質量之比。溶質的質量分數(shù)=×100%=×100%=×100%②化學計量數(shù)化學計量數(shù)就是化學方程式(包括離子方程式)中各反應物和生成物化學式前面的數(shù)字。11物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024一、根據(jù)化學方程式計算的六大步驟
設所求物質的物質的量或質量、體積等寫出相關的化學方程式在方程式中有關物質的化學式下面標出已知物質和所求物質的有關物理量關系,并代入已知量和未知量列出比例式根據(jù)比例式求解簡明地寫出答案
12物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024例如:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2×23g2mol2mol22.4Lm(Na)n(H2O)n(NaOH)V(H2)則有13物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【學而后思】(1)根據(jù)化學方程式計算時,如果反應物不是純凈物該如何處理?提示:化學方程式所表示的是純凈物之間量的關系,所以不純物質的質量只有換算成純凈物的質量,才能按化學方程式列出比例式進行計算??筛鶕?jù)題干提供的信息,進行相應的轉化。
(2)若已知鈉與水反應產(chǎn)生的氫氣的體積,能否求算參加反應的鈉的物質的量?提示:對氣體使用體積計算時應注意條件(溫度及壓強),一般應該是標準狀況下的體積,否則不能進行有關計算。
14物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024二、化學計算中的常用方法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,只需直接確定已知量和未知量之間的比例關系,即“關系式”。15物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024(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通入澄清的石灰水中,求生成沉淀的量。發(fā)生反應的化學方程式:3CO+Fe2O32Fe+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?!?===16物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/20242.守恒法化學反應的實質是原子間重新組合,依據(jù)質量守恒定律在化學反應中存在一系列守恒現(xiàn)象,如質量守恒、電荷守恒、電子得失守恒等,利用這些守恒關系解題的方法叫做守恒法。(1)質量守恒:化學反應前后各物質的質量總和不變,在配制或稀釋溶液的過程中,溶質的質量不變。17物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024(2)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,電荷的代數(shù)和為零,即正電荷總數(shù)和負電荷總數(shù)相等。如CuSO4和NaCl的混合溶液中,2n(Cu2+)+n(Na+)=2n(S)+n(Cl-)。(3)電子得失守恒:電子得失守恒是指在發(fā)生氧化還原反應時,氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。如反應2Al+6H+====2Al3++3H2↑中,還原劑Al失去6個電子,氧化劑H+得到6個電子。18物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/20243.差量法根據(jù)反應前后物質的有關物理量發(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關系。差量法就是借助這種比例關系,解決一定量變的計算方法。如Fe+CuSO4====Cu+FeSO4固體質量增加
56g64g64g-56g=8gxmg則x=7mg。19物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【知識備選】平均值法(1)摩爾電子質量:某物質在反應中轉移1mol電子消耗該物質的質量,如鎂的摩爾電子質量為24/2g·mol-1=12g·mol-1。(2)平均摩爾質量:兩種或兩種以上的物質的混合物中,1mol該混合物的質量。組分中一定有物質的摩爾質量大于平均摩爾質量,一定有物質的摩爾質量小于平均摩爾質量。如25g鎂、鐵的化合物與足量鹽酸反應產(chǎn)生1mol氫氣,則該混合物的平均摩爾質量為25g÷1mol=25g·mol-1。20物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【學而后思】(1)工業(yè)制備硫酸的反應是:4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2,2SO2+O2====2SO3,SO3+H2O====H2SO4,找出FeS2與H2SO4的關系式。提示:方法一:根據(jù)方程式4FeS2~8SO2~8SO3~8H2SO4,即FeS2~2H2SO4。方法二:由硫元素守恒得,F(xiàn)eS2~2H2SO4。21物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024(2)將質量為100g的鐵棒插入1L0.5mol·L-1的CuSO4溶液中,足夠長的時間后,鐵棒的質量將變?yōu)槎嗌伲?/p>
提示:可以采用差量法。設鐵棒增重m,則Fe+CuSO4====FeSO4+CuΔm56g1mol64g8g1L×0.5mol·L-1m故鐵棒質量變?yōu)?00g+4g=104g22物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024類型一物質的量應用于化學方程式的計算
【典例】將0.615g鈉鋁合金投入到足量的水中,得澄清溶液,向該溶液中逐滴加入1mol·L-1鹽酸5mL時,剛好中和溶液中的氫氧化鈉。求:原合金中Na、Al的物質的量?!窘忸}指南】解答本題關鍵是理清反應的順序及反應原理,可用如圖表示:23物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【解析】設Na、Al的物質的量分別為x、y。2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2mol2mol1molXx2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑2mol2mol3molYy所以x-y=0.005L×1mol·L-1=0.005mol①另外x·23g·mol-1+y·27g·mol-1=0.615g②解①②組成的方程組得x=0.015mol,y=0.01mol。答案:Na:0.015molAl:0.01mol24物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【名師點評】講解本題注意以下3點:(1)本題重點考查了學生對常見金屬性質的記憶與理解。(2)本題要求學生能夠理清反應的順序及反應原理。(3)要求學生選擇合適方法快速解題??梢圆捎檬睾惴ā邮睾惴ǎ鹤詈笊傻柠}為NaCl和NaAlO2,由原子守恒知n(Na)=n(Cl-)+n(Al)=n(HCl)+n(Al),即x=0.005mol+y,又由質量守恒得x·23g·mol-1+y·27g·mol-1=0.615g,聯(lián)立求解可得x=0.015mol,y=0.01mol。25物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024【互動探究】(1)若本題中鈉鋁合金投入水中時,恰好完全反應得澄清溶液,則結論又會怎樣?提示:鈉鋁合金在水中恰好完全反應生成澄清溶液時,說明Na與H2O反應生成NaOH的物質的量與合金中Al的物質的量相等,即x=y,即(23g·mol-1+27g·mol-1)·x=0.615gx=y=0.0123mol即Na和Al的物質的量都為0.0123mol。26物質的量在化學方程式計算中的應用課件5/9/2024(2)若將題中0.615g鈉鋁合金完全溶于1mol·L-1鹽酸中,消耗鹽酸的體積是多少?提示:反應的最終產(chǎn)物是NaCl、AlCl3,由元素守恒可知,n(HCl)=n(NaCl)+3n(AlCl3)=n(Na)+3n(Al)=0.015mol+3×0.01mol=0.045mol,則V(HCl)=0.045mol÷1mol·L-1=0.045L=45mL。27物質
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