物质的量在化学方程式计算中的应用金属材料课件省公开课一等奖新名师比赛一等奖课件.pptx

第2课时物质量在化学方程式计算中应用 第第1 1页页第第2 2页页一、物质量与各物理量之间关系一、物质量与各物理量之间关系1.1.图示关系图示关系第第3 3页页2.2.计算公式计算公式(1)(1)已知物质质量已知物质质量:n(B)=_;:n(B)=_;(2)(2)已知标准情况时气体体积已知标准情况时气体体积:n(B)=_;:n(B)=_;(3)(3)已知物质已知物质粒子数粒子数:n(B)=_;:n(B)=_;(4)(4)已知溶液中物质量浓度已知溶液中物质量浓度:n(B)=_:n(B)=_。c(B)VB(aq)c(B)VB(aq)第第4 4页页【做一做做一做】22 g 22 g COCO2 2物质量是物质量是_ mol,_ mol,在标在标准情况下体积是准情况下体积是_L_L。0.50.511.211.2第第5 5页页二、化学方程式中化学计量数与各化学计量间关系二、化学方程式中化学计量数与各化学计量间关系2Na2Na+2H2H2 2O=2NaOHO=2NaOH+H H2 2计量数之比计量数之比:2 2 2 2 2 21 1扩大扩大N NA A倍倍:2 2N NA A 2 2N NA A 2 2N NA AN NA A物质量之比物质量之比:2 mol2 mol:2 mol2 mol 2 mol2 mol 1 mol 1 mol质量之比质量之比:46 g 36 g 46 g 36 g 80 g80 g 2 g 2 g第第6 6页页结论结论:化学方程式中化学计量数之比等于化学方程式中化学计量数之比等于_之之比比,也等于也等于_之比之比,对于有气体参加反应还等对于有气体参加反应还等于于_之比。之比。粒子个数粒子个数物质量物质量体积体积第第7 7页页【情境情境思索思索】甲、乙两位同学就物质量应用于化学甲、乙两位同学就物质量应用于化学方程式计算方程式计算,进行了以下讨论进行了以下讨论:第第8 8页页你同意哪位同学说法你同意哪位同学说法?提醒提醒:甲。若题目所给物质物理量单位不一致甲。若题目所给物质物理量单位不一致,换算成换算成同一个单位同一个单位,有时显得很烦琐有时显得很烦琐,这时只要做到各个量单这时只要做到各个量单位位“上下一致上下一致,左右相当左右相当”即可。即可。第第9 9页页知识点物质量应用于化学方程式计算基本步骤知识点物质量应用于化学方程式计算基本步骤【重点释疑重点释疑】1.1.计算步骤计算步骤第第1010页页第第1111页页2.2.计算过程中注意事项计算过程中注意事项(1)(1)书写格式规范化书写格式规范化:在依据化学方程式计算过程中在依据化学方程式计算过程中,各各物理量、物质名称、公式等尽可能用符号表示物理量、物质名称、公式等尽可能用符号表示,且数据且数据运算要公式化并带单位。运算要公式化并带单位。第第1212页页(2)(2)单位利用对应化单位利用对应化:依据化学方程式计算时依据化学方程式计算时,假如题目假如题目所给两个量单位不一致所给两个量单位不一致,要注意两个量单位要要注意两个量单位要“上下一上下一致致,左右相当左右相当”。(3)(3)假如两种反应物量都是已知假如两种反应物量都是已知,求解某种产物量时求解某种产物量时,必必须先判断哪种物质过量须先判断哪种物质过量,然后依据不足量物质进行计算。然后依据不足量物质进行计算。第第1313页页【思索思索讨论讨论】观察下面化学方程式观察下面化学方程式,及各物质对应物理量及各物质对应物理量,思索并回答相关问思索并回答相关问题。题。2Na2Na+2H2H2 2O=2NaOHO=2NaOH+H H2 2223 g 2 mol223 g 2 mol 2 mol2 mol 22.4 L22.4 Lm(Na)m(Na)n(H n(H2 2O)O)n(NaOH)n(NaOH)V(HV(H2 2)则有则有 第第1414页页(1)(1)为何利用化学方程式进行计算时为何利用化学方程式进行计算时,同一个物质单位同一个物质单位必须统一必须统一,而不一样物质则无须统一而不一样物质则无须统一?提醒提醒:同一个物质用不一样物理量表示时同一个物质用不一样物理量表示时,百分比是相百分比是相同。比如同。比如1 mol1 mol钠和钠和23 g23 g钠完全相同。钠完全相同。第第1515页页(2)(2)上述反应是在常温常压下发生吗上述反应是在常温常压下发生吗?说明你判断理由。说明你判断理由。提醒提醒:不是。因为在计算中不是。因为在计算中1 mol1 mol氢气体积是氢气体积是22.4 L,22.4 L,说说明一定不是在常温常压下进行。明一定不是在常温常压下进行。第第1616页页【案例示范案例示范】【典例典例】镁铝合金含有很好强度、刚性和尺寸稳定性镁铝合金含有很好强度、刚性和尺寸稳定性,惯用来制作又轻又薄笔记本电脑、手机等外壳。把惯用来制作又轻又薄笔记本电脑、手机等外壳。把10.2 g10.2 g镁铝合金粉末放入过量烧碱溶液中镁铝合金粉末放入过量烧碱溶液中,在标准情况在标准情况下生成下生成6.72 L6.72 L氢气。试计算氢气。试计算:(1)(1)该合金中铝质量分数是该合金中铝质量分数是_。第第1717页页(2)(2)该合金中镁与铝物质量之比是该合金中镁与铝物质量之比是_。(3)(3)该合金溶于足量盐酸中该合金溶于足量盐酸中,标准情况下产生氢气体积标准情况下产生氢气体积是是_。第第1818页页【解题指南解题指南】解答本题应注意以下两点解答本题应注意以下两点:(1)(1)掌握铝与氢氧化钠溶液反应掌握铝与氢氧化钠溶液反应,同时明确镁与氢氧化同时明确镁与氢氧化钠溶液不反应。钠溶液不反应。(2)(2)注意应用化学方程式计算时规范问题。注意应用化学方程式计算时规范问题。第第1919页页【解析解析】(1)(1)把镁铝合金粉末放入过量烧碱溶液中把镁铝合金粉末放入过量烧碱溶液中,镁镁不反应不反应,只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝物质量为只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝物质量为n(Al),n(Al),则则:2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 22 mol2 mol 322.4 L322.4 Ln(Al)n(Al)6.72 L6.72 L第第2020页页解得解得:n(Al)=0.2 mol,:n(Al)=0.2 mol,m(Al)=0.2 mol27 gm(Al)=0.2 mol27 gmolmol-1-1=5.4 g,=5.4 g,铝质量分数为铝质量分数为 100%52.9%100%52.9%。第第2121页页(2)m(Mg)=10.2 g-5.4 g=4.8 g,(2)m(Mg)=10.2 g-5.4 g=4.8 g,n(Mg)=0.2 mol,n(Mg)=0.2 mol,则则n(Al)n(Mg)=11n(Al)n(Mg)=11。第第2222页页(3)(3)设由铝生成氢气为设由铝生成氢气为V V1 1(H(H2 2),),由镁生成氢气为由镁生成氢气为V V2 2(H(H2 2),),由由铝和镁与盐酸反应可知铝和镁与盐酸反应可知:2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 22 mol2 mol 322.4 L322.4 L0.2 mol0.2 mol V V1 1(H(H2 2)解得解得:V:V1 1(H(H2 2)=6.72 L,)=6.72 L,第第2323页页Mg+2HCl=MgClMg+2HCl=MgCl2 2+H+H2 21 mol1 mol 22.4 L22.4 L0.2 mol0.2 mol V V2 2(H(H2 2)解得解得:V:V2 2(H(H2 2)=4.48 L,V)=4.48 L,V总总(H(H2 2)=V)=V1 1(H(H2 2)+V)+V2 2(H(H2 2)=)=6.72 L+4.48 L=11.2 L6.72 L+4.48 L=11.2 L。答案答案:(1)52.9%(1)52.9%(2)11(2)11(3)11.2 L(3)11.2 L第第2424页页【迁移迁移应用应用】1.0.56 g1.0.56 g氧化钙恰好与氧化钙恰好与20 mL20 mL盐酸反应盐酸反应,则此盐酸物质则此盐酸物质量浓度是量浓度是()A.0.10 molLA.0.10 molL-1-1 B.0.20 molL B.0.20 molL-1-1C.0.50 molLC.0.50 molL-1-1 D.1.00 molL D.1.00 molL-1-1第第2525页页【解析解析】选选D D。CaO+2HClCaO+2HCl=CaClCaCl2 2+H+H2 2O O56 g 2 mol56 g 2 mol0.56 g0.56 gc(HCl)2010c(HCl)2010-3-3 L L则则:解得解得c(HCl)=1.00 molc(HCl)=1.00 molL L-1-1。第第2626页页2.2.将将1 mol Na1 mol Na和和1 mol Al1 mol Al混合物投入足量水中混合物投入足量水中,产生气产生气体在标准情况下体积为体在标准情况下体积为()A.11.2 LA.11.2 LB.22.4 LB.22.4 LC.33.6 LC.33.6 LD.44.8 LD.44.8 L第第2727页页【解析解析】选选D D。依据化学方程式进行计算。依据化学方程式进行计算:2Na+2H2Na+2H2 2O O=2NaOH+H2NaOH+H2 22 2 2 2 1 11 mol1 mol 1 mol1 mol 0.5 mol0.5 mol第第2828页页2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O O=2NaAlO2NaAlO2 2+3H+3H2 22 22 2 3 31 mol1 mol1 mol1 mol1.5 mol1.5 mol故故NaNa、AlAl完全反应生成完全反应生成2 mol H2 mol H2 2,在标准情况下体积为在标准情况下体积为44.8 L44.8 L。第第2929页页【备选关键点备选关键点】一、化学计算惯用方法一、化学计算惯用方法【重点释疑重点释疑】方法一方法一:关系式法关系式法当已知量和未知量之间是靠多个反应来联络时当已知量和未知量之间是靠多个反应来联络时,只需直只需直接确定已知量和未知量之间百分比关系接确定已知量和未知量之间百分比关系,即即“关系式关系式”。第第3030页页(1)(1)依据化学方程式确定关系式依据化学方程式确定关系式写出发生反应化学方程式写出发生反应化学方程式,依据量关系写出关系式。依据量关系写出关系式。(2)(2)依据原子守恒确定关系式依据原子守恒确定关系式第第3131页页【思索思索讨论讨论】用用1 molCO 1 molCO 还原足量还原足量FeFe2 2O O3 3,充分反应后将生成充分反应后将生成COCO2 2通入通入澄清石灰水中澄清石灰水中,求生成求生成CaCOCaCO3 3沉淀质量。沉淀质量。(1)(1)怎样利用化学方程式建立怎样利用化学方程式建立COCO和和CaCOCaCO3 3间关系间关系?第第3232页页提醒提醒:上述过程中发生反应化学方程式有上述过程中发生反应化学方程式有:3CO+Fe:3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO 2Fe+3CO2 2,CO,CO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O,O,则关系式则关系式为为3CO3CO3CO3CO2 23CaCO3CaCO3 3,即即COCOCaCOCaCO3 3。第第3333页页(2)(2)怎样利用原子守恒建立怎样利用原子守恒建立COCO和和CaCOCaCO3 3间关系间关系?提醒提醒:依据碳原子守恒依据碳原子守恒COCOCOCO2 2CaCOCaCO3 3,即即COCO中碳原子全中碳原子全部转化为部转化为CaCOCaCO3 3,得出得出COCOCaCOCaCO3 3。第第3434页页【案例示范案例示范】【典例典例】硫黄制硫酸时发生反应有硫黄制硫酸时发生反应有S+OS+O2 2 SO SO2 22SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3SOSO3 3+H+H2 2O O=H H2 2SOSO4 4第第3535页页由硫黄制取硫酸关系式是由硫黄制取硫酸关系式是_。假设。假设64 g64 g硫黄完硫黄完全反应全反应,可制取硫酸质量是可制取硫酸质量是_。【解题指南解题指南】利用关系式法解题关键是利用化学方程利用关系式法解题关键是利用化学方程式确定已知量和待求量之间关系式。式确定已知量和待求量之间关系式。第第3636页页【解析解析】据题中化学方程式据题中化学方程式(或依据硫原子守恒或依据硫原子守恒)可得可得关系式关系式S SH H2 2SOSO4 4。制取硫酸质量为。制取硫酸质量为 98 g mol98 g mol-1-1=196 g=196 g。答案答案:S SH H2 2SOSO4 4196 g196 g第第3737页页【迁移迁移应用应用】(孝感高一检测孝感高一检测)已知已知Fe+S=FeS,FeS+2HCl Fe+S=FeS,FeS+2HCl=FeCl=FeCl2 2+H+H2 2S,2HS,2H2 2S+3OS+3O2 2 2SO 2SO2 2+2H+2H2 2O,O,一定量铁一定量铁粉和粉和9 g9 g硫粉混合加热硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸待其反应后再加入过量盐酸,将生成气体完全燃烧将生成气体完全燃烧,共搜集得共搜集得9 g9 g水水,则加入铁则加入铁粉质量为粉质量为()A.14 gA.14 gB.42 gB.42 gC.56 gC.56 gD.28 gD.28 g=点燃点燃第第3838页页【解析解析】选选D D。依据各步反应定量关系。依据各步反应定量关系,可列出关系式可列出关系式:FeFeS(FeFeS(铁守恒铁守恒)H)H2 2S(S(硫守恒硫守恒)H)H2 2O(O(氢守恒氢守恒)FeHFeH2 2(化学方程式化学方程式)H)H2 2O(O(氢守恒氢守恒)推出推出:Fe:FeH H2 2O O 56561818 x gx g9 g9 g第第3939页页56x g=189 g,x=2856x g=189 g,x=28即加入铁粉质量为即加入铁粉质量为28 g28 g。第第4040页页方法二方法二:差量法差量法依据化学反应前后物质相关物理量发生改变依据化学反应前后物质相关物理量发生改变,找出找出“理理论差量论差量”,如反应前后质量差、物质量差、气体体积差如反应前后质量差、物质量差、气体体积差等。该差量大小与反应物相关量成正比。差量法就是等。该差量大小与反应物相关量成正比。差量法就是借助这种百分比关系借助这种百分比关系,处理一定量变计算题方法。处理一定量变计算题方法。第第4141页页【思索思索讨论讨论】把一铁棒插入把一铁棒插入CuSOCuSO4 4溶液后溶液后,过一段时间取出过一段时间取出,铁棒质量铁棒质量增加了增加了4 g4 g。(1)(1)怎样确定铁与怎样确定铁与CuSOCuSO4 4溶液反应理论差量溶液反应理论差量?提醒提醒:依据化学方程式可知依据化学方程式可知56 g56 g铁反应后生成铁反应后生成64 g64 g铜铜,生成铜附着在铁表面生成铜附着在铁表面,铁棒增重铁棒增重8 g8 g。第第4242页页(2)(2)怎样利用理论差量和实际差量列式求算参加反应怎样利用理论差量和实际差量列式求算参加反应FeFe质量质量?第第4343页页提醒提醒:Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cum(m(增加增加)5656 6464 8 8m(Fe)m(Fe)4 g 4 g列等式列等式 得出得出:m(Fe)=28 g:m(Fe)=28 g第第4444页页【案例示范案例示范】【典例典例】已知已知:碳酸钠高温下不分解碳酸钠高温下不分解;碳酸氢钠受碳酸氢钠受热发生分解反应热发生分解反应:2NaHCO:2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2。充。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠混合物分加热碳酸钠和碳酸氢钠混合物19 g,19 g,完全反应后固完全反应后固体质量减轻了体质量减轻了3.1 g,3.1 g,求求:第第4545页页(1)(1)原混合物中碳酸钠质量是原混合物中碳酸钠质量是_ g_ g。(2)(2)在剩下固体中在剩下固体中,加入过量盐酸加入过量盐酸,反应后放出二氧化碳反应后放出二氧化碳体积体积(标准情况标准情况)是是_ L_ L。第第4646页页【解析解析】(1)(1)设混合物中碳酸氢钠质量为设混合物中碳酸氢钠质量为m,m,则则:2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2 m m168 g168 g106 g106 g 62 g62 gm m 3.1 g3.1 g故故m=m=168 g=8.4 g,168 g=8.4 g,则碳酸钠质量为则碳酸钠质量为19 g-8.4 g=10.6 g19 g-8.4 g=10.6 g。第第4747页页(2)(2)剩下固体为碳酸钠剩下固体为碳酸钠,质量为质量为19 g-3.1 g=15.9 g,19 g-3.1 g=15.9 g,物质量为物质量为 =0.15 mol,=0.15 mol,依据碳原子守恒可依据碳原子守恒可知知,生成二氧化碳物质量为生成二氧化碳物质量为0.15 mol,0.15 mol,标准情况下标准情况下体积为体积为0.15 mol22.4 L0.15 mol22.4 Lmolmol-1-1=3.36 L=3.36 L。答案答案:(1)10.6(1)10.6(2)3.36(2)3.36 第第4848页页【迁移迁移应用应用】将将8 g8 g铁片放入铁片放入100 mL100 mL硫酸铜溶液中硫酸铜溶液中,溶液中铜离子全溶液中铜离子全部被还原时部被还原时,固体质量变为固体质量变为8.2 g,8.2 g,则原硫酸铜溶液物质则原硫酸铜溶液物质量浓度为量浓度为()A.0.5 molLA.0.5 molL-1-1 B.0.25 molL B.0.25 molL-1-1C.0.025 molLC.0.025 molL-1-1 D.0.125 molL D.0.125 molL-1-1第第4949页页【解析解析】选选B B。FeFe+CuSO+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cu m m 56 g56 g1 mol 1 mol 64 g 8 g 64 g 8 g n(CuSO n(CuSO4 4)(8.2-8)g (8.2-8)gn(CuSOn(CuSO4 4)=0.025 mol,)=0.025 mol,c(CuSOc(CuSO4 4)=0.25 mol)=0.25 molL L-1-1。第第5050页页二、守恒法二、守恒法1.1.质量守恒质量守恒:反应前后元素质量、原子个数不变。反应前后元素质量、原子个数不变。2.2.得失电子守恒得失电子守恒:还原剂失电子总数还原剂失电子总数=氧化剂得电子总氧化剂得电子总数。数。3.3.电荷守恒电荷守恒:阳离子所带正电荷总数阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电阴离子所带负电荷总数。荷总数。第第5151页页【针对训练针对训练】1.1.在体积为在体积为V LV L密闭容器中通入密闭容器中通入a mola mol一氧化碳和一氧化碳和b mol b mol 氧气氧气,点燃充分反应后容器内碳原子与氧原子点燃充分反应后容器内碳原子与氧原子数之比为数之比为 ()A.ab B.a2bA.ab B.a2bC.a(a+2b)D.a2(a+b)C.a(a+2b)D.a2(a+b)第第5252页页【解析解析】选选C C。依据反应前后原子守恒可知。依据反应前后原子守恒可知,n(C)n(O),n(C)n(O)=a(a+2b)=a(a+2b)。第第5353页页2.0.3 mol2.0.3 mol氯气和足量金属氯气和足量金属M M反应反应,生成生成0.2 mol MCl0.2 mol MCln n,则则n n等于等于 ()A.1A.1 B.2 B.2 C.3 C.3 D.4 D.4【解析解析】选选C C。依据氯原子守恒。依据氯原子守恒,可知可知0.3 mol Cl0.3 mol Cl2 2和和0.2 0.2 mol MClmol MCln n均含均含0.6 mol Cl0.6 mol Cl。第第5454页页【课堂回首课堂回首】第第5555页页