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1、3-1-3 3-1-3 物质的量在化学方程式计物质的量在化学方程式计算中的应用算中的应用第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物2021/8/8 星期日1化学反应中各反应物与生成物的质量之间符合一定的化学反应中各反应物与生成物的质量之间符合一定的关系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间、物关系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间、物质的量之间是否也遵循一定的关系？能不能把物质的量质的量之间是否也遵循一定的关系？能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢？也应用于化学方程式的计算呢？2021/8/8 星期日21.了解化学计算中的常用方法。了解化学计算中的常用方法。2.认识物质的量在化学
2、方程式计算中的应用，认识物质的量在化学方程式计算中的应用，加深对化学方程式意义的理解。加深对化学方程式意义的理解。教学目标教学目标2021/8/8 星期日3基础梳理基础梳理一、物质的量在化学方程式计算中的应用一、物质的量在化学方程式计算中的应用1.物质是由物质是由_等粒子构成的，物质等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学行的。化学方程式中的化学_可以明确地表示可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系：化学方程式中出化学反应中粒子之间的数目关系：化学方程式中各物质的各物质的_之比等于各之比等于各_质的
3、量之质的量之比，等于相同条件下气体体积之比。比，等于相同条件下气体体积之比。原子、分子、离子原子、分子、离子计量数计量数化学计量数化学计量数物质的物物质的物2021/8/8 星期日42物质的量物质的量(n)、_、_和和_可应用可应用于化学方程式进行计算。于化学方程式进行计算。摩尔质量摩尔质量(M)物质的量浓度物质的量浓度(c)气体摩尔体积气体摩尔体积(Vm)nmN M NA NA M 22.4L/mol 22.4L/molV(标标况）况）2021/8/8 星期日5一、物质的量应用于化学方程式计算的关系和解题步骤一、物质的量应用于化学方程式计算的关系和解题步骤拓展延伸拓展延伸1.化学计量数化学计
4、量数在中学化学中，化学计量数实际上就是化学方程式在中学化学中，化学计量数实际上就是化学方程式(包括离子方程式包括离子方程式)中各反应物和生成物化学式前面的数中各反应物和生成物化学式前面的数字。任意物质字。任意物质B化学计量数的符号化学计量数的符号B。在中学化学中，。在中学化学中，以前一直将化学方程式中各物质化学式前面的数字叫以前一直将化学方程式中各物质化学式前面的数字叫做系数。做系数。2021/8/8 星期日62.化学计量数化学计量数()与物质的量与物质的量(n)的关系的关系物质是由原子、分子或离子等微观粒子组成的，物质是由原子、分子或离子等微观粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定
5、的数目关物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子之间的数目关系，即化学计量数中这些粒子之间的数目关系，即化学计量数的关系，的关系，例如：例如：2021/8/8 星期日7(1)化学计量数化学计量数之比之比(2)粒子数之比粒子数之比(3)物质的量之比物质的量之比H2Cl22HCl1 1 26.021023 6.021023 26.0210231mol 1mol 2mol2021/8/8 星期日8从上述例子中不难看出，化学方程式中从上述例子中不难看出，化学方程式中各物质的化各物质的化学计量数之比，等
6、于组成各物质的粒子数之比，因而学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比也等于各物质的物质的量之比。因此，将物质的量。因此，将物质的量(n)、摩尔质量摩尔质量(M)、气体摩尔体积、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度、物质的量浓度(c)等等概念应用于化学方程式进行计算时，通过物质的量与概念应用于化学方程式进行计算时，通过物质的量与化学计量数之间的关系以及物质的量与物理量之间的化学计量数之间的关系以及物质的量与物理量之间的联系，能使化学计算变得更加简便。联系，能使化学计算变得更加简便。2021/8/8 星期日93.基本步骤基本步骤2021/8/8 星期日104.实例实
7、例现有现有1L1mol/L的盐酸与的盐酸与50gNaOH样品恰好完全反样品恰好完全反应应(杂质不与盐酸反应杂质不与盐酸反应)，则该样品中，则该样品中NaOH的含量为多少的含量为多少？(3)标：标：1mol40g1L1mol/Lx(1)设：设样品中设：设样品中NaOH的质量为的质量为x(2)写：写：HClNaOH=NaClH2O2021/8/8 星期日11(4)列：列：(5)解：解：x40gNaOH的含量的含量100%80%(6)答：答：该样品中该样品中NaOH的含量为的含量为80%2021/8/8 星期日12典型例题分析典型例题分析例例1.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，把足量的铁
8、粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中质量相等，则原溶液中H与与SO的物质的量浓度之比的物质的量浓度之比为为()A1 4B2 7C1 2D3 82021/8/8 星期日13【解析解析】设设CuSO4、H2SO4的物质的量分的物质的量分别为别为a、b。由由CuSO4Fe=FeSO4Cu aaaH2SO4Fe=FeSO4H2 b b2021/8/8 星期日14可知，反应了的可知，反应了的Fe的物质的量为的物质的量为(ab)，生成的生成的Cu的物质的量为的物质的量为a。由反应前后金属。由反应前后金
9、属固体的质量相等得：固体的质量相等得：(ab)56g/mola64g/mol，则，则；则原溶液中；则原溶液中。【答案答案】A2021/8/8 星期日15例例2.用足量用足量H2还原还原80g氧化铜粉末，反应一段时间后，氧化铜粉末，反应一段时间后，测得固体质量减少测得固体质量减少8g，此时消耗，此时消耗H222.4L(标准状况标准状况下下)，求生成，求生成Cu的质量。的质量。【解析解析】本题可采用差量法计算。本题可采用差量法计算。根据根据H2与与CuO的反应，可得如下关系：的反应，可得如下关系：H2CuOCuH2Om806416m(Cu)8g所以所以m(Cu)32g。【答案答案】32g不能根据消
10、耗的H2进行计算2021/8/8 星期日16化学方程式计算的常用方法化学方程式计算的常用方法差量法差量法根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓化，找出所谓“理论差量理论差量”，如反应前后的质量、，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。解决一定量变的计算题。名师点睛名师点睛2021/8/8 星期日17如把一铁棒插入如把一铁棒插入CuSO4溶液后，过一段时溶液后，过一段
11、时间取出，铁棒质量增加了间取出，铁棒质量增加了4g，据此可求参加反，据此可求参加反应的应的Fe的质量。的质量。FeCuSO4=FeSO4Cum566464568m(Fe)28g4g2021/8/8 星期日18例例3.在含有在含有15.0gNaI的溶液中，通入一定量的的溶液中，通入一定量的Cl2后，后，将溶液蒸干得固体的质量为将溶液蒸干得固体的质量为9.51g，则参加反应的，则参加反应的NaI的质量为的质量为(已知反应已知反应Cl22NaI=2NaClI2，且碘易升，且碘易升华华)()A.9gB.7.5gC.6gD.3.51g2021/8/8 星期日19【解析解析】根据根据Cl2与与NaI反应，
12、可得如下反应，可得如下关系：关系：Cl22NaI=2NaClI2m300117183m(NaI)15.0g9.51g5.49g所以所以m(NaI)9g【答案答案】A2021/8/8 星期日20科学探究科学探究有关化学方程式计算方法的探究有关化学方程式计算方法的探究在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取实验各取30mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝混同浓度的盐酸，加入同一种镁铝混合物粉末，产生气体，有关数据列表如下：合物粉末，产生气体，有关数据列表如下：实验序号实验序号甲甲乙乙丙丙混合物质量混合物质量(mg)255385459生成气体生成气体(mL
13、)2803363362021/8/8 星期日21(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？_(填填“甲甲”或或“乙乙”)。理由是。理由是_。(2)要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是是_，求得盐酸的物质的量浓度为，求得盐酸的物质的量浓度为_。(3)求合金中求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是数据是_，求得，求得Mg、Al的物质的量之比为的物质的量之比为_。实验序号实验序号甲甲乙乙丙丙混合物质量混合物质量(mg)255385459生成气
14、体生成气体(mL)2803363362021/8/8 星期日22【解析解析】(1)因甲、乙生成因甲、乙生成H2的体积不等，则的体积不等，则产生产生H2体积小的，说明还有酸未反应，因此甲中盐体积小的，说明还有酸未反应，因此甲中盐酸过量，混合物反应完全；若乙中盐酸过量，则可酸过量，混合物反应完全；若乙中盐酸过量，则可产生产生H2：280255385mL423mL，而实际为，而实际为336mL，说明乙中盐酸不足，合金过量。，说明乙中盐酸不足，合金过量。2021/8/8 星期日23(2)在乙或丙中，因盐酸反应完全，则可根据在乙或丙中，因盐酸反应完全，则可根据2HClH221n(HCl)23102mol
15、c(HCl)1molL12021/8/8 星期日242021/8/8 星期日25【答案答案】(1)乙理由见解析乙理由见解析(2)336mL1molL1(3)255mg和和280mL1 12021/8/8 星期日26课堂总结课堂总结化学方程式的化学计量数之间的关系：化学方程式中化学方程式中各物质的化学计量数之比，等各物质的化学计量数之比，等于各物质的物质的量之比于各物质的物质的量之比。因此，通过物质的。因此，通过物质的量与化学计量数之间的关系以及物质的量与物量与化学计量数之间的关系以及物质的量与物理量之间的联系，能使化学计算变得更加简便。理量之间的联系，能使化学计算变得更加简便。2021/8/8
16、 星期日271.物质在发生化学反应时物质在发生化学反应时()A.它们的质量一定相等它们的质量一定相等B.它们的物质的量一定相等它们的物质的量一定相等C.它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比D.它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比课堂训练课堂训练2021/8/8 星期日28【解析解析】物质发生化学反应时，是按照物质发生化学反应时，是按照一定的比例一定的比例(物质的量物质的量)进行的，这也是化学方进行的，这也是化学方程式中的化学计量数之比。程式中的化学计量数之比。【答案答案】D2021/8/
17、8 星期日292.等质量的两份铝分别与适量稀硫酸和等质量的两份铝分别与适量稀硫酸和NaOH溶液反溶液反应，若消耗两溶液的体积相等，则两溶液的物质的应，若消耗两溶液的体积相等，则两溶液的物质的量浓度之比为量浓度之比为()A3 2B2 3C2 1D1 22021/8/8 星期日30【解析解析】两份铝的物质的量相等，设两份铝的物质的量相等，设n(Al)1mol，则：，则：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H22mol3mol1moln(H2SO4)n(H2SO4)1.5mol2021/8/8 星期日312H2O2Al2NaOH=2NaAlO23H22mol2mol1moln(NaOH)n(Na
18、OH)1mol两溶液体积相等，所以浓度比等于溶质的物质两溶液体积相等，所以浓度比等于溶质的物质的量之比，即的量之比，即c(H2SO4)c(NaOH)n(H2SO4)n(NaOH)1.5mol 1mol3 2。【答案答案】A2021/8/8 星期日323.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是体积比是()A1 1B3 4C2 3D4 32021/8/8 星期日33【解析解析】由化学方程式得如下关系：由化学方程式得如下关系：Fe2HCl=FeCl2H21molV
19、 L3Fe4H2O(g)=Fe3O44H23mol4V L式中式中3molFe产生产生3V L H2，式式3molFe产生产生4VLH2，故氢气的体积比为，故氢气的体积比为3 4。【答案答案】B2021/8/8 星期日344.若若1.8g某金属跟足量盐酸反应，放出某金属跟足量盐酸反应，放出2.24LH2(标准状况标准状况)，则该金属是，则该金属是()AAlBMgCFeDZn2021/8/8 星期日35【解析解析】本题解决的难点在于该金属的价态不明确，本题解决的难点在于该金属的价态不明确，若知道该金属的价态，由若知道该金属的价态，由H2的物质的量便可得该金属的物的物质的量便可得该金属的物质的量，
20、从而得摩尔质量，最终得该金属的相对原子质量，质的量，从而得摩尔质量，最终得该金属的相对原子质量，便可解决问题。由此我们假设金属为便可解决问题。由此我们假设金属为R，化合价分别为，化合价分别为1、2、3，当化合价为，当化合价为1时，时，M(R)9gmol1；当化合；当化合价为价为2时，时，M(R)18gmol1；当化合价为；当化合价为3时，时，M(R)27gmol1，综合考虑，正确的只有当化合价为，综合考虑，正确的只有当化合价为3时，时，R为为Al时合适，故选时合适，故选A。【答案答案】A2021/8/8 星期日365.23克钠与水反应后得到克钠与水反应后得到1000mL溶液，求该溶溶液，求该溶液中溶质的物质的量浓度和反应后生成氢气的体积液中溶质的物质的量浓度和反应后生成氢气的体积(标准状况下标准状况下)。2021/8/8 星期日372021/8/8 星期日382021/8/8 星期日39