第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料第二課時(shí)

物質(zhì)的量在方

程式中的應(yīng)用第一章

物質(zhì)及其變化第二節(jié)

離子反應(yīng)第一課時(shí)

電解質(zhì)的電離1.掌握物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的計(jì)算2.掌握運(yùn)用物質(zhì)的量及相關(guān)物理量根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)物理量的計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)

新課導(dǎo)入[思考與討論]

那么，化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)表示的是什么量的關(guān)系？物質(zhì)是由原子、分子、離子等粒子構(gòu)成的，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的。化學(xué)方程式：2HgO2Hg+O2一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系=

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)的相對原子(分子)質(zhì)量對于氣體，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，可以簡便的進(jìn)行各量之間的轉(zhuǎn)換。[思考與討論]

物質(zhì)的量與化學(xué)化學(xué)計(jì)量數(shù)之間有什么關(guān)系？一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系1、化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)與相關(guān)物理量的關(guān)系2Na

＋

2H2O==2NaOH＋

H2↑2∶∶∶221化學(xué)計(jì)量數(shù)之比：2mol物質(zhì)的量之比：∶∶∶2mol2mol1mol2

NA

擴(kuò)大NA倍：∶∶∶2

NA

2

NA

1

NA

∶∶∶擴(kuò)大6.02×1023倍：2×6.02×10232×6.02×10232×6.02×10231×6.02×10232mol氣體體積之比：∶∶∶2mol2mol1mol結(jié)論：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于其粒子數(shù)目之比，等于其物質(zhì)的量之比，也等于同溫同壓下氣體的體積之比一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系2、物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算的基本步驟①設(shè)未知量，統(tǒng)一規(guī)定符號，如物質(zhì)的量(n)②寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式，注意配平③找出已知量與未知量的關(guān)系，并寫在對應(yīng)物質(zhì)的正下方④列比例式，求解⑤檢查無誤后，寫出簡明答案一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系3、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用[例題1]250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算:(1)生成的H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。n(H2)＝0.5mol

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

1mol

1mol

0.50mol

n(H2)mol

V(H2)＝n(H2)*VmV(H2)＝0.5mol*22.4L/molV(H2)＝11.2L解法一根據(jù)化學(xué)方程式先求物質(zhì)的量，然后再換算求質(zhì)量，氣體體積等一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系3、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用[例題1]250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算:(1)生成的H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。1mol

0.50mol

(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑22.4LV(H2)

L答：生成的H2的體積11.2L1、可以用質(zhì)量，氣體體積，物質(zhì)的量等表示，左右相當(dāng)。2、上下單位（物理量）一致，左右對應(yīng)解法二一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系3、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用[例題2]完全中和0.1molNaOH需H2SO4的質(zhì)量是多少？解法一

2NaOH＋H2SO4

＝Na2SO4+2H2O210.1moln(H2SO4)moln(H2SO4)=答:所需H2SO4的質(zhì)量是4.9g1mol2mol一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系3、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用[例題2]完全中和0.1molNaOH需H2SO4的質(zhì)量是多少？解法二

2NaOH＋H2SO4

＝Na2SO4+2H2O0.1molm(H2SO4)g答:所需H2SO4的質(zhì)量是4.9g98g2mol注意:只要上下單位一致,左右關(guān)系對應(yīng),則可列比例式計(jì)算對應(yīng)訓(xùn)練[典例1]將2.70gAl投入足量的NaOH溶液,求:(1)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量(2)生成H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]

+3H2↑2×27g2.7g2moln(NaOH)3×22.4L

V(H2)得n(NaOH)=0.1mol得V(H2)=3.36L答:(1)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol(2)生成H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為3.36L一、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系3、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中計(jì)算的應(yīng)用①設(shè)未知量時(shí)不帶單位，已知量和未知量單位統(tǒng)一；②化學(xué)方程式要書寫正確。要注意配平、化學(xué)方程式的完整(注明反應(yīng)條件、氣體和沉淀的符號)；③相對分子質(zhì)量要計(jì)算正確，且需乘化學(xué)式前面的系數(shù)；④已知量和未知量的位置要寫對。⑤解題步驟規(guī)范，過程完整。注意事項(xiàng)對應(yīng)訓(xùn)練[典例2]0.4mol鈉與足量的水反應(yīng)，求:(1)生成H2的質(zhì)量(2)生成NaOH的質(zhì)量2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2mol0.4mol得n(NaOH)=0.4mol得n(H2)=0.2mol2moln(NaOH)1moln(H2)答:(1)生成H2的質(zhì)量為0.4g(2)生成NaOH的質(zhì)量為16g質(zhì)量為0.4g質(zhì)量為16g對應(yīng)訓(xùn)練[典例3]醫(yī)療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出均勻、穩(wěn)定的熱，使患處保持溫?zé)釥顟B(tài)。若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵，則需要消耗標(biāo)況下氧氣的體積為多少？設(shè)：需要消耗標(biāo)況下氧氣的體積為V(O2)由反應(yīng)方程式4Fe＋3O2===2Fe2O34×563×22.4L56g

V(O2)答：需要消耗標(biāo)況下氧氣的體積為16.8L。二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法1、關(guān)系式法——解答連續(xù)反應(yīng)類型計(jì)算題的捷徑關(guān)系式法就是根據(jù)化學(xué)式、化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念所包含的各種比例關(guān)系，找出已知量與未知量之間的比例關(guān)系式直接列比例式進(jìn)行計(jì)算的方法。關(guān)系式法抓住已知量與未知量之間的內(nèi)在關(guān)系，建立關(guān)系式，化繁為簡，減少計(jì)算誤差，是化學(xué)計(jì)算常用方法之一。①根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式②根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式③利用關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法1、關(guān)系式法[例題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對應(yīng)訓(xùn)練

[典例1]已知

Fe＋SFeS，

FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，2H2S＋3O22SO2＋2H2O，一定量的鐵粉和9g硫粉混合加熱，待其反應(yīng)后再加入過量鹽酸，將生成的氣體完全燃燒，共收集得9g水，則加入的鐵粉質(zhì)量為(

)A．14g B．42gC．56g D．28gFe～H2S～H2OFe＋SFeS，

FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，2H2S＋3O22SO2＋2H2O，解析：根據(jù)化學(xué)方程式可推出關(guān)系式D二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法2、守恒法——質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子守恒①質(zhì)量守恒法宏觀特征：反應(yīng)前后質(zhì)量守恒；微觀特征：反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒。②電荷守恒法溶液中陰、陽離子個(gè)數(shù)不一定相等，但正負(fù)電荷總數(shù)相等。離子方程式中，反應(yīng)物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相同且電性相同。③得失電子守恒氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法2、守恒法[例題2]4.6g鈉在空氣中久置，最終得到Na2CO3的質(zhì)量是

g。10.6解析鈉在空氣中最終轉(zhuǎn)化為Na2CO3的過程中鈉的原子個(gè)數(shù)不變，可得關(guān)系式：2Na～Na2CO32×231064.6gm(Na2CO3)二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法2、守恒法[例題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。二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法3、差量法——質(zhì)量差值法、體積差值法根據(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。二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法3、差量法[例題4]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_。28g解析Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

Δm

56g

64g

64g－56g＝8g

m(Fe)

4g對應(yīng)訓(xùn)練[典例2]為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2g，則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是()A

二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法4、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。[例題4]把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L－1(溶液體積變化忽略不計(jì))。求：(1)反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量。消耗HCl的物質(zhì)的量：0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6mol·L－1＝0.08mol。二、化學(xué)計(jì)算中的常用方法4、方程組法[例題4]把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L－1(溶液體積變化忽略不計(jì))。求：(2)該混合物中鋁、鐵的物質(zhì)的量。設(shè)Al、Fe的物質(zhì)的量分別為x、y。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2

6x

3xFe＋2HCl===FeCl2＋H2↑1

2y

2y解得：x＝0.02mol，y＝0.01mol。即n(Al)＝0.02mol；n(Fe)＝0.01mol。對應(yīng)訓(xùn)練[典例3]在120℃時(shí)，將12.4gCO?和H?O(g)的混合氣體緩緩?fù)ㄈ俗懔康腘a2O2固體中，充分反應(yīng)后，固體的質(zhì)量增加6g。請計(jì)算:(1)產(chǎn)生O2的質(zhì)量為_____g。(2)原混合氣體中CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______L6.44.48對應(yīng)訓(xùn)練[典例4]兩份鋁片，一份與足量鹽酸反應(yīng)，另一份與足量燒堿溶液反應(yīng)，同溫、同壓下，放出的氣體體積比為1：2，則兩份鋁片的質(zhì)量之比為()A．1：2 B．2：3 C．3：2 D．1：6【詳解】鋁不管和鹽酸或氫氧化鈉反應(yīng)，都生成氫氣，根據(jù)電子守恒關(guān)系分析，等量的鋁產(chǎn)生等量的氫氣，故放出的氣體體積比為1:2，則鋁的質(zhì)量比為1:2。故選A。A

對應(yīng)訓(xùn)練[典例5]把一小塊鈉放入足量水中，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。有關(guān)該反應(yīng)的下列說法正確的是()A．反應(yīng)中Na與NaOH的質(zhì)量相等B．反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量相等C．反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量之比為2∶1D