第三章鐵金屬材料第二節(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)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)方程式計(jì)算的一般步驟和方法。2.能運(yùn)用物質(zhì)的量與其他物理量之間的換算關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.能結(jié)合物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用，體會(huì)守恒思想。探究課堂=

VVm

=

mMn=NNA

=cB?

V為定值，約等于6.02×1023mol-1物質(zhì)確定則為定值，數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)原子(分子)質(zhì)量對(duì)于氣體，標(biāo)況下為定值，約為22.4L/mol溶液的體積結(jié)論：物質(zhì)的量是聯(lián)系各物理量的紐帶，可以簡(jiǎn)便的進(jìn)行各量之間的換算。我們知道物質(zhì)是由粒子（原子、分子、離子）構(gòu)成的，那么在化學(xué)反應(yīng)中，它們會(huì)按照粒子數(shù)目進(jìn)行反應(yīng)嗎？想一想【新課導(dǎo)入】化學(xué)方程式計(jì)算的基礎(chǔ)化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量系數(shù)可以明確表示出化學(xué)反應(yīng)中粒子之間的數(shù)目關(guān)系。

2Na

＋

2H2O＝

2NaOH

＋

H2↑

化學(xué)計(jì)量數(shù)之比擴(kuò)大NA倍物質(zhì)的量之比

2

:

2

:

2:

1

2NA

:

2NA

:

2NA

:

NA

2mol

:

2mol

:

2mol

:

1mol

化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

=參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比點(diǎn)撥精講粒子數(shù)目

2

:

2

:

2:

1

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】化學(xué)計(jì)量數(shù)與相關(guān)物理量的關(guān)系質(zhì)量之比：

56g：32g：88g

宏觀化學(xué)計(jì)量數(shù)：

2：1：2

微觀分子數(shù)：

2：1：2

物質(zhì)的量之比：2mol：1mol：2mol

擴(kuò)大NA倍：

2NA

：

NA:

NA

結(jié)論：2CO

＋O2

2CO2化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

=各物質(zhì)的粒子數(shù)之比

=各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比又如：

H2+Cl22HCl化學(xué)計(jì)量數(shù)之比物質(zhì)的量之比標(biāo)況下氣體體積比1：1：21mol：1mol：2mol22.4L

：22.4L

：44.8L1：1：2化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=粒子數(shù)之比=物質(zhì)的量之比＝同溫同壓下氣體的體積比一、應(yīng)用化學(xué)方程式計(jì)算的基本步驟將已知物理量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量設(shè)所求物質(zhì)的物質(zhì)的量為n(B)寫出相關(guān)的化學(xué)方程式在有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出已知量和未知量列出比例式根據(jù)比例式求解簡(jiǎn)明地寫出答案轉(zhuǎn)設(shè)寫標(biāo)列解答【例題1】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵完全反應(yīng)。計(jì)算：（1）參加反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量；（2）生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑10.50mol解：n（H2SO4）=0.25L×2mol/L=0.50mol1n（Fe）故n(Fe)＝0.5mol＝【例題1】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵完全反應(yīng)。計(jì)算：（2）生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑1mol0.50mol22.4LV（H2）解：n（H2SO4）=0.25L×2mol/L=0.50mol故V(H2)＝11.2L【注意】計(jì)算時(shí)同種物質(zhì)各種量（物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積）的單位要統(tǒng)一活動(dòng)1：【計(jì)算體會(huì)】5.4g鋁與足量HCl溶液反應(yīng)生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少？請(qǐng)嘗試用以下兩種方法解答：通過(guò)2種方法的比較，體會(huì)第2種方法的簡(jiǎn)便快捷。方法一：設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)2Al＋6HCl===2AlCl3＋

3H2↑2

30.2mol

n(H2)解得:n(H2)＝0.3mol，所以V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L活動(dòng)1：【計(jì)算體會(huì)、展示互評(píng)】方法二：設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為V(H2)2Al＋6HCl

===AlCl3＋

3H2↑2×27g

3×22.4L5.4g

V(H2)活動(dòng)1：【計(jì)算體會(huì)、展示互評(píng)】提示：經(jīng)計(jì)算比較，方法二簡(jiǎn)便快捷?！咀⒁狻可舷乱恢拢▎挝唬?/p>

左右相當(dāng)(1)把已知物的物理量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量;(2)根據(jù)化學(xué)方程式或關(guān)系式,根據(jù)已知物的物質(zhì)的量求出未知物的物質(zhì)的量;(3)把未知物的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為未知物的所求物理量?！練w納小結(jié)】2.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算的基本方法。(1)書寫格式規(guī)范化：各物理量、物質(zhì)名稱、公式等盡量用符號(hào)表示。(2)單位運(yùn)用對(duì)應(yīng)化：當(dāng)兩個(gè)量單位不一致，要求單位“上下一致，左右相當(dāng)”。(3)如果兩種反應(yīng)物的量都是已知的，求解某種產(chǎn)物的量時(shí)，必須先判斷哪種物質(zhì)過(guò)量，然后根據(jù)不足量的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。【特別提醒】1.15g金屬鈉與水反應(yīng)，得到100mL溶液，試計(jì)算：(1)生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(2)反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度。答案0.56L答案0.5mol·L－1任務(wù)二：物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算活動(dòng)4：【評(píng)價(jià)訓(xùn)練】練習(xí)1：設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為V，反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量為n(NaOH)。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2×23g

2mol

22.4L1.15g

n(NaOH)

V1.關(guān)系式法

當(dāng)已知量和未知量之間是靠多個(gè)反應(yīng)來(lái)聯(lián)系時(shí)，只需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系，即“關(guān)系式”。(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式

寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)量的關(guān)系寫出關(guān)系式。(2)根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式例1

把一定量的CO還原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10g沉淀，那么參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量是

g。2.8解析(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O則關(guān)系式為3CO～3CO2～3CaCO3即CO～CaCO3(2)利用關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算CO～CaCO328100m(CO)10gm(CO)＝2.8g。2.守恒法(1)反應(yīng)前后元素種類、質(zhì)量、原子個(gè)數(shù)不變。例2

4.6g鈉在空氣中久置，最終得到Na2CO3的質(zhì)量是

g。解析鈉在空氣中最終轉(zhuǎn)化為Na2CO3的過(guò)程中鈉的原子個(gè)數(shù)不變，可得關(guān)系式：2Na～Na2CO32×231064.6gm(Na2CO3)10.6(2)還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)例3

用1mol·L－1的Na2SO3溶液30mL恰好將2×10－2mol的XO4-

還原，已知氧化產(chǎn)物為SO42-

，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為

。＋4解析氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等，設(shè)元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為x，則有：1mol·L－1×0.03L×(6－4)＝2×10－2mol×(7－x)，解得x＝＋4。3.差量法

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的有關(guān)物理量發(fā)生的變化，找出所謂的“理論差量”，如反應(yīng)前后的質(zhì)量差、物質(zhì)的量差、氣體體積差等，該差量與反應(yīng)物的有關(guān)量成正比。差量法就是借助這種比例關(guān)系求解的方法。例5

把鐵棒插入CuSO4溶液，一段時(shí)間后取出，鐵棒質(zhì)量增加了4g，參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為_(kāi)。28g解析Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Δm

56g

64g

64g－56g＝8g

m(Fe)

4g探究課堂方法四：方程組法——兩個(gè)已知量求解混合物中兩種物質(zhì)的未知量化學(xué)計(jì)算中的常用方法一般方程組法用于解決兩種物質(zhì)的混合物計(jì)算，一般讀題時(shí)能找到兩個(gè)已知量時(shí)，均可以利用二元一次方程組進(jìn)行求算未知量?！揪?】把5.1g

鎂鋁合金的粉末放入過(guò)量的鹽酸中，得到5.6LH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。試計(jì)算：（1）該合金中鋁和鎂的物質(zhì)的量之比；（2）該合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：設(shè)合金中鎂的物質(zhì)的量為

x

mol，鋁的物質(zhì)的量為

ymol。24x+27y=5.1g

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑n(H2)=5.6L÷22.4L/mol＝0.25molx+y=0.25mol解得：x＝y(tǒng)＝0.1molm(Mg)=0.1mol×24g/mol＝2.4gm(Al)=0.1mol×27g/mol＝2.7gn(Al):n(Mg)=1:1方法四：方程組法——兩個(gè)已知量求解混合物中兩種物質(zhì)的未知量

已知CO、CO2的混合氣體質(zhì)量共16.0g，