第3課時-物質的量在化學方程式計算中的應用市公開課一等獎省賽課獲獎課件

第3課時物質量在化學方程式計算中應用第1頁課前自主學習(學生用書P58)

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一?物質量與各物理量之間關系依據化學方程式計算時,普通應將已知物質其它物理量先換算成該物質物質量?物質量應用于化學方程式計算中幾個基本公式:第3頁1.已知物質質量:n(B)＝粒子或物質摩爾質量,是以“g·mol-1”為單位,在數(shù)值上等于該粒子相對原子質量或相對分子質量?2.已知標準情況時氣體體積:n(B)＝標準情況下(0℃和101kPa),氣體摩爾體積約為22.4L·mol-1?3.已知物質粒子數(shù):n(B)＝普通計算中阿伏加德羅常數(shù)通常采取6.02×1023mol-1這個近似值? 4.已知溶液中物質量濃度:n(B)＝c(B)×V(溶液)?第4頁二?化學方程式中化學計量數(shù)與幾個物理量關系 H2+Cl22HCl化學計量數(shù)ν之比 1 ：1 ：2擴大NA倍 1×NA：1×NA：2×NA物質量之比 1mol ：1mol：2mol質量比 2g ：71g：73g標準情況下體積比 22.4L：22.4L：44.8L在同一條件下體積比 1 ：1 ：2第5頁結論:化學方程式中各物質化學計量數(shù)之比,等于組成各物質分子個數(shù)之比,等于各物質物質量之比,即ν1：ν2：ν3…＝N1:N2:N3…＝n1:n2:n3…對于氣體參加反應,在同溫同壓下各物質化學計量數(shù)之比等于各氣體氣體體積之比,即ν1:ν2:ν3…＝V1:V2:V3…誘思探究:依據化學方程式進行計算時,各物理量和單位是否必須統(tǒng)一?第6頁提醒:不一定,將物質量?物質質量?氣體體積?粒子數(shù)等不一樣物理量同時用于化學方程式計算時,在化學方程式下面列出物理量必須符合“左右成百分比,上下單位相同”基本標準?第7頁課堂深化探究(學生用書P58)

第8頁一?化學計算中慣用方法1.關系式法化學計算依據是物質之間量百分比關系,這種百分比關系通常可從化學方程式或化學式中得到?但對復雜問題,如已知物與待求物之間是靠很多個反應來聯(lián)絡,這時就需直接確定已知量和未知量之間百分比關系求解,即“關系式法”?對于多步反應計算,其“關系式”更是主要而實用?“關系式”有各種,常見有質量或質量分數(shù)關系式?物質量或粒子數(shù)關系式?氣體體積關系式等?第9頁確定已知量與未知量之間關系式普通方法:(1)依據化學方程式確定關系式:先寫出化學方程式,然后再依據需要從方程式中提煉出一些關系?如:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O可得以下關系4HCl～Cl2?(2)依據守恒原理確定關系式,如:2Na～H2?第10頁2.守恒法在化學反應中守恒關系有質量守恒?得失電子守恒?電荷守恒?(1)質量守恒①宏觀特征:反應前后元素質量守恒;②微觀特征:反應前后元素原子個數(shù)守恒?(2)得失電子守恒氧化還原反應中,氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)?第11頁(3)電荷守恒①電解質溶液中,陰離子所帶負電荷總數(shù)等于陽離子所帶正電荷總數(shù);②離子方程式中,反應物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相等且電性相同?第12頁3.差量法依據化學反應前后物質相關物理量發(fā)生改變,找出所謂“理論差量”,如反應前后質量?物質量?氣體體積?氣體壓強?反應過程中熱量改變等?該差量大小與反應物質相關量成正比?差量法就是借助這種百分比關系,處理一定量變計算題?解這類題關鍵是依據題意確定“理論差量”,再依據題目提供“實際差量”,列出百分比式,求出答案?

第13頁二?判斷過量計算幾個方法過量計算幾乎貫通整個高中化學學習一直,下面介紹幾個判斷過量方法,方便在學習中能靈活利用?請看下面問題分析:25g純度為80%石灰石與100g質量分數(shù)為16%稀鹽酸充分反應,試確定反應生成二氧化碳質量?第14頁方法一:比值法CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325g×80% 100g×16%因為所以HCl過量?計算CO2質量應依據CaCO3質量來計算?第15頁比值法判斷過量方法是:關系量(相對分子質量總和)比已知量,比值小者過量?例中CaCO3關系量為100,已知量為25×80%,HCl關系量為73,已知量為100×16%?(反過來,也能夠說,已知量比關系量,比值大者過量)第16頁方法二:十字相乘法CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325g×80% 100g×16%因為100×100g×16%>73×25g×80%,所以HCl過量?十字相乘法判斷過量方法是:關系量與已知量交叉相乘,積大者其中所含已知量對應物質過量?第17頁方法三:計算反應物法假設CaCO3全部反應完,需消耗HCl質量為x,則CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325g×80%x因為14.6g<100g×16%,所以HCl過量?第18頁計算反應物法判斷過量方法是:假設其中一個物質完全反應(設為A物質),以它為標準計算所需另一個物質(設為B物質)量,若計算所得值比實際值大,則A物質過量;若計算所得值比實際值小,則B物質過量?第19頁典例剖析(學生用書P59)第20頁知識點一物質量在化學方程式中應用例1金屬鈉1.15g跟水反應,得到100mL溶液,試計算:(1)生成氣體在標準情況下是多少升?(2)反應后所得溶液物質量濃度是多少?〔答案〕(1)0.56L(2)0.5mol·L-1

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〔解析〕設生成標準況狀下氣體體積為V,物質量濃度為c,依據化學方程式列百分比解方程式:2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2×23g 2mol 22.4L1.15g 0.1L×cV第22頁

〔點評〕列百分比時注意上下單位一致;左右對應,但單位不要求一致?在百分比式中運算要帶單位,未知數(shù)V?c本身就是物理量,帶有單位,不要寫成cmol·L-1;百分比關系式中各個量都要有單位?第23頁知識點二用差量法解題例2(·上海高考)生態(tài)農業(yè)包括農家肥料綜合利用,某種肥料經發(fā)酵得到一個含甲烷?二氧化碳?氮氣混合氣體?2.016L(標準情況)該氣體經過盛有紅熱CuO粉末硬質玻璃管,發(fā)生反應為:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu?當甲烷完全反應后,硬質玻璃管質量減輕4.8g?將反應后產生氣體經過過量澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g?第24頁(1)原混合氣體中甲烷物質量是________?答案(1)0.075mol(2)原混合氣體中氮氣體積分數(shù)為多少?(寫出計算過程)答案：(2)5.56%(計算過程看法析)第25頁〔解析〕混合氣體總物質量為:n(混)＝＝0.09molCH4+4CuOCO2+2H2O+4CuΔm1mol 1mol (4×80-4×64)g0.075mol0.075mol 4.8gn(CaCO3)＝＝0.085mol,則n(CO2)＝0.085mol第26頁所以,原混合氣體中含有CO2為:n(CO2,原)＝0.085mol-0.075mol＝0.01mol則原混合氣體中含有N2為:n(N2)＝n(混)-n(CH4)-n(CO2,原)＝0.005mol 故N2體積分數(shù)＝×100%＝

×100%＝5.56%?

第27頁課內針對性訓練(學生用書P60)第28頁1.1.6gNaOH恰好與20mL鹽酸完全反應,則鹽酸物質量濃度為()A.0.2mol·L-1 B.2mol·L-1C.0.5mol·L-1 D.1mol·L-1答案:B解析:依據反應NaOH+HCl＝NaCl+H2O,可知n(NaOH)＝n(HCl),則n(HCl)＝＝0.04mol;c(HCl)＝＝2mol·L-1?第29頁2.將4.6g金屬Na投入到100g不一樣濃度以下鹽酸中(1)0.365%;(2)3.65%;(3)36.5%,則放出H2物質量()A.(3)最少 B.(3)最多C.都一樣多 D.無法確定答案:C第30頁解析:n(Na)＝＝0.2mol,(1)中n(HCl)＝＝0.01mol,(2)中n(HCl)＝0.1mol,(3)中n(HCl)＝1mol,由2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑,(1)、(2)中HCl不足,(3)中HCl過量,但因為過量Na會與水反應2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑,故Na在溶液中全部反應,轉移電子數(shù)相同,生成H2物質量相同?第31頁3.標準情況下,3.25g鋅與足量鹽酸反應生成xL氫氣,以下百分比式正確是()A.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑1mol 1mol3.25g xLB.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65g 1L3.25g xL第32頁C.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑1mol 22.4L0.05mol xLD.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65g 22.4L3.25g xL答案:CD第33頁4.(·從化高一檢測)完全沉淀等物質量濃度NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中Cl-,消耗等物質量濃度AgNO3溶液體積比為3：2：1,則上述溶液體積比為()A.1:1:1 B.3:2:1C.6：3：2 D.9：3：1答案:D解析:依據離子方程式:Ag++Cl-＝AgCl,計算可得?第34頁課后優(yōu)化訓練(學生用書P60)第35頁基礎強化1.物質在發(fā)生化學反應時()A.它們質量一定相等B.它們物質量一定相等C.它們質量比等于方程式中化學計量數(shù)之比D.它們物質量比等于方程式化學計量數(shù)之比答案:D第36頁2.將11.5g金屬鈉投入到足量水中,得溶液a;將12gMg投入到與水等質量足量鹽酸中,得溶液b,則a與b質量關系為()A.a＝b B.a>bC.a<b D.無法比較答案:A解析:11.5g金屬鈉投入到足量水中,生成H2為0.5g,溶液實際增加質量為11g;12gMg投入到與水等質量足量鹽酸中,生成H2為1g,溶液實際增加質量為11g,故a＝b?第37頁3.質量比為2：3金屬鋁分別跟足量稀H2SO4和NaOH溶液反應,產生H2體積比是()A.1：2 B.1：3C.2：3 D.3：2答案:C解析:依據題意酸?堿過量,鋁完全反應,由電子守恒知:金屬鋁質量比為2：3,則失電子數(shù)比為2：3,則產生H2體積比為2：3?第38頁4.若1.8g某金屬與足量HCl充分反應,放出2.24L(標準情況)H2,則該金屬是()A.Al B.MgC.Fe D.Zn答案:A解析:由題知生成H2為＝0.1mol,可知轉移0.2mol電子,金屬消失1.8g,則轉移1mol電子金屬消耗9g,可推出金屬為Al?第39頁5.將8g鐵片放入100mLCuSO4溶液中,Cu2+全部被置換后,鐵片質量變?yōu)?.2g,則CuSO4溶液物質量濃度為()A.0.125mol/LB.0.175mol/LC.0.25mol/LD.0.5mol/L答案:C第40頁解析:利用差量法解題Fe+CuSO4＝FeSO4+CuΔm(增大)56 1mol 64(64-56)g n(CuSO4) 8.2g-8g列百分比得n(CuSO4)＝0.025molc(CuSO4)＝＝0.25mol/L?第41頁6.1L混合溶液中含SO0.25mol,Cl-0.5mol,NO0.25mol,Na+0.25mol,其余為H+,則H+物質量濃度為()A.0.25mol/LB.0.5mol/LC.1.0mol/LD.0.75mol/L答案:C第42頁解析:由電荷守恒知:n(Na+)+n(H+)＝2n(SO)+n(NO)+n(Cl-)即0.25mol+n(H+)＝2×0.25mol+0.5mol+0.25mol得n(H+)＝1mol,故c(H+)＝＝1mol/L?第43頁7.用鈉跟水?鎂跟鹽酸?鋁跟氫氧化鈉溶液分別進行反應,若制取相同質量氫氣,則這三種金屬質量比為()A.23：24：27B.23：12：9C.1：2：3D.6：3：2答案:B第44頁解析:題中包括反應方程式有:2Na+2H2O＝2NaOH+H2,Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑,由方程式可知產生等質量H2,n(Na)：n(Mg)：n(Al)＝2：1：則m(Na)：m(Mg)：m(Al)＝6×23：3×24：2×27＝23：12：9?第45頁8.(·泉州高一檢測)如圖是某學校試驗室從化學試劑商店買回來氫氧化鈉試劑標簽上部分內容?某同學從該試劑瓶中提出24.0g固體,配成1L溶液,請計算:氫氧化鈉化學純(CP)500g品名:氫氧化鈉化學式:NaOH相對分子質量:40第46頁(1)所得氫氧化鈉溶液物質量濃度?(2)從所得氫氧化鈉溶液中取出200mL于一燒杯中,投入足量金屬鋁,完全反應后,產生氣體在標準情況下體積?答案:(1)0.6mol/L(2)4.032L第47頁解析:n(NaOH)＝c(NaOH)＝2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑2mol 22.4L×30.6mol/L×0.2L V第48頁能力提升1.將5gMg?Al?Fe三種金屬與足量稀硫酸反應,反應完全時共放出H22.8L(標況),則三種金屬物質量之和為()A.等于0.125mol B.大于0.125molC.小于0.125mol D.無法確定答案:C第49頁解析:n(H2)＝0.125mol,由Mg?Al?Fe與稀硫酸反應方程式知1molMg和1molFe與稀H2SO4反應均生成1molH2,而1molAl能產生故需三種金屬物質量之和小于0.125mol?第50頁2.同溫同壓下,10mLX2和5mLY2兩種氣體單質完全化合生成10mL氣體化合物Z,Z化學式為()A.XY2 B.X2YC.XY D.X2Y3答案:B解析:依據題意可知三種氣體體積之比為:ν(X2)：ν(Y2)：ν(Z)＝2：1：2,即2X2+Y2＝2Z,依據元素守恒可得2molZ中含X4mol、Y2mol,故B正確?第51頁3.mgNa在足量Cl2中燃燒,生成固體質量為(m+3.55)g,則mgNa與O2反應,生成固體質量可能為()①(m+0.8)g②(m+1.0)g③(m+1.2)g④(m+1.6)g⑤(m+1.4)gA.①④ B.①C.④ D.均能夠答案:D第52頁解析:若只生成Na2O,則有:Cl2→2Na→Na2O→71g 16g3.55g m(O2)＝0