新课标同步导学高一化学课件：第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质 第3课时 物质的量在化学方程式

新课标同步导学高一化学课件：第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质 第3课时 物质的量在化学方程式

第 3 课时　物质的量在化学方程式 计算中的应用 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？ 1 ．了解化学计算中的常用方法。 2 ．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。 1 ．物质是由 _________________ 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 数目关系进行的。化学方程式中的化学 ______ 可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目 关系：化学方程式中各物质的 __________ 之比 等于各 ________ 质的量之比，等于相同条件下 气体体积之比。 物质的量在化学方程式计算 中的应用 原子、分子、离子 计量数 化学计量数 物质的物 2 ．物质的量 (n) 、 ___________ 、 ________________ 和 ________________ 可应用于化学方程 式进行计算。 摩尔质量 ( M ) 物质的量浓 度 ( c ) 气体摩尔体积 ( V m ) 物质的量应用于化学方程式计算的关系和解题步骤 1 ． 化学计量数 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 ) 中各反应物和生成物化学式前面的数字。任意物质 B 化学计量数的符号 ν B 。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做系数。 2 ． 化学计量数 (ν) 与物质的量 ( n) 的关系 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中这些粒子之间的数目关系，即化学计量数 ν 的关系，例如： 　　　　　　　　　 (1) 化学计量数 ν 之比 　 1 　 ∶ 　 1 　　 ∶ 　　 2 (2) 粒子数之比 6.02×10 23 ∶ 6.02×10 23 ∶ 2×6.02×10 23 (3) 物质的量之比　　 1 mol 　∶　 1 mol 　∶　 2 mol 从上述例子中不难看出，化学方程式中各物质的化学计量数之比，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。因此，将物质的量 ( n ) 、摩尔质量 ( M ) 、气体摩尔体积 ( V m ) 、物质的量浓度 ( c ) 等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联系，能使化学计算变得更加简便。 3 ． 基本步骤 4 ． 实例 现有 1 L 1 mol/L 的盐酸与 50 g NaOH 样品恰好完全反应 ( 杂质不与盐酸反应 ) ，则该样品中 NaOH 的含量为多少？ (1) 设：设样品中 NaOH 的质量为 x (2) 写： HCl 　　＋　　　 NaOH===NaCl ＋ H 2 O (3) 标： 1 mol 40 g 1 L×1 mol/L x 把足量的铁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质量相等，则原溶液中 H ＋ 与 SO 的物质的量浓度之比为 ( 　　 ) A ． 1 ∶ 4 　　　　 B ． 2 ∶ 7 C ． 1 ∶ 2 D ． 3 ∶ 8 解析： 　设 CuSO 4 、 H 2 SO 4 的物质的量分别为 a 、 b 。 由 CuSO 4 ＋ Fe===FeSO 4 ＋ Cu a 　　　 a 　　　　　　 a H 2 SO 4 ＋ Fe===FeSO 4 ＋ H 2 ↑ b 　　　　 b 答案： 　 A 用足量 H 2 还原 80 g 氧化铜粉末，反应一段时间后，测得固体质量减少 8 g ，此时消耗 H 2 22.4 L( 标准状况下 ) ，求生成 Cu 的质量。 物质的量用于化学方程式的计算 答案： 　 32 g [ 思考感悟 ] 　化学方程式计算的常用方法 —— 差量法 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 “ 理论差量 ” ，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。 在含有 15.0 g NaI 的溶液中，通入一定量的 Cl 2 后，将溶液蒸干得固体的质量为 9.51 g ，则参加反应的 NaI 的质量为 ( 已知反应 Cl 2 ＋ 2NaI===2NaCl ＋ I 2 ，且碘易升华 )( 　　 ) A ． 9 g 　　 B ． 7.5 g C ． 6 g D ． 3.51 g 答案： 　 A 热点实验　有关化学方程式计算方法的探究 [ 探究举例 ] 　在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取 30 mL 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： 实验序号 甲 乙 丙 混合物质量 (mg) 255 385 459 生成气体 (mL) 280 336 336 (1) 甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？ ________( 填“甲”或“乙” ) 。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是 __________ ，求得盐酸的物质的量浓度为 ________ 。 (3) 求合金中 Mg 、 Al 的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ________ ，求得 Mg 、 Al 的物质的量之比为 ________ 。 答案： 　 (1) 乙　理由见解析 (2)336 mL 　 1 mol·L － 1 (3)255 mg 和 280 mL 　 1 ∶ 1 1 ．物质在发生化学反应时 ( 　　 ) A ．它们的质量一定相等 B ．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 D ．它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比 解析： 　物质发生化学反应时，是按照一定的比例 ( 物质的量 ) 进行的，这也是化学方程式中的化学计量数之比。 答案： 　 D 2 ．等质量的两份铝分别与适量稀硫酸和 NaOH 溶液反应，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 ( 　　 ) A ． 3 ∶ 2 　　 B ． 2 ∶ 3 C ． 2 ∶ 1 D ． 1 ∶ 2 解析： 　两份铝的物质的量相等，设 n (Al) ＝ 1 mol ，则： 2Al 　＋　 3H 2 SO 4 ===Al 2 (SO 4 ) 3 ＋ 3H 2 ↑ 2 mol 3 mol 1 mol n (H 2 SO 4 ) n (H 2 SO 4 ) ＝ 1.5 mol  2H 2 O ＋ 2Al 　＋　 2NaOH===2NaAlO 2 ＋ 3H 2 ↑ 2 mol 2 mol 1 mol n (NaOH) n (NaOH) ＝ 1 mol 两溶液体积相等，所以浓度比等于溶质的物质的量之比，即 c (H 2 SO 4 )∶ c (NaOH) ＝ n (H 2 SO 4 )∶ n (NaOH) ＝ 1.5 mol∶1 mol ＝ 3∶2 。 答案： 　 A 3 ． (2010· 玉溪高一检测 ) 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，产生氢气的体积比是 ( 　　 ) A ． 1 ∶ 1 　　 B ． 3 ∶ 4 C ． 2 ∶ 3 D ． 4 ∶ 3 解析： 　由化学方程式得如下关系： Fe ＋ 2HCl===FeCl 2 ＋ H 2 ↑ ① 1 mol V L 3Fe ＋ 4H 2 O(g)===Fe 3 O 4 ＋ 4H 2 ② 3 mol 4 V L ①式中 3 mol Fe 产生 3 V L H 2 ，②式 3 mol Fe 产生 4V L H 2 ，故氢气的体积比为 3 ∶ 4 。 答案： 　 B 4 ．若 1.8 g 某金属跟足量盐酸反应，放出 2.24 L H 2 ( 标准状况 ) ，则该金属是 ( 　　 ) A ． Al 　　　　 B ． Mg C ． Fe D ． Zn 解析： 　 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 H 2 的物质的量便可得该金属的物质的量，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 R ，化合价分别为＋ 1 、＋ 2 、＋ 3 ，当化合价为＋ 1 时， M(R) ＝ 9 g·mol － 1 ；当化合价为＋ 2 时， M(R) ＝ 18 g·mol － 1 ；当化合价为＋ 3 时， M(R) ＝ 27 g·mol － 1 ，综合考虑，正确的只有当化合价为＋ 3 时， R 为 Al 时合适，故选 A 。 答案： 　 A 5 ． 23 克钠与水反应后得到 1 000 mL 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 ( 标准状况下 ) 。 答案： 　 1 mol/L ； 11.2 L 练规范、练技能、练速度