高中化學(xué)必修1全冊課件（人教版） (15)

1、第3課時 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用,課前自主學(xué)習(xí)(學(xué)生用書P58),一?物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系根據(jù)化學(xué)方程式計算時,一般應(yīng)將已知物質(zhì)的其他物理量先換算成該物質(zhì)的物質(zhì)的量?物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計算中的幾個基本公式:,1.已知物質(zhì)的質(zhì)量:n(B)＝ 粒子或物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,是以“g·mol-1”為單位,在數(shù)值上等于該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量?2.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況時的氣體體積:n(B)＝ 標(biāo)準(zhǔn)

2、狀況下(0℃和101 kPa),氣體的摩爾體積約為22.4 L·mol-1?3.已知物質(zhì)的粒子數(shù):n(B)＝ 一般計算中阿伏加德羅常數(shù)通常采用6.02×1023mol-1這個近似值?4.已知溶液中的物質(zhì)的量濃度:n(B)＝c(B)×V(溶液)?,二?化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)與幾個物理量的關(guān)系 H2 +Cl2 2HCl化學(xué)

3、計量數(shù)ν之比1 ：1 ：2擴大NA倍1×NA ：1×NA ：2×NA物質(zhì)的量之比1 mol ：1 mol ：2 mol質(zhì)量比2 g ：71 g ：73 g標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積比22.4 L ：22.4 L ：44.8 L在同一條件下體積比1 ：1 ：2,結(jié)論:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的分子個數(shù)

4、之比,等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,即ν1：ν2：ν3…＝N1:N2:N3…＝n1:n2:n3…對于氣體參加的反應(yīng),在同溫同壓下各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各氣體的氣體的體積之比,即ν1:ν2:ν3…＝V1:V2:V3…誘思探究:根據(jù)化學(xué)方程式進行計算時,各物理量和單位是否必須統(tǒng)一?,提示:不一定,將物質(zhì)的量?物質(zhì)的質(zhì)量?氣體體積?粒子數(shù)等不同物理量同時用于化學(xué)方程式的計算時,在化學(xué)方程式下面列出的物理量必須符合“左右成比例,上下單位

5、相同”的基本原則?,課堂深化探究(學(xué)生用書P58),一?化學(xué)計算中常用的方法1.關(guān)系式法化學(xué)計算的依據(jù)是物質(zhì)之間量的比例關(guān)系,這種比例關(guān)系通?？蓮幕瘜W(xué)方程式或化學(xué)式中得到?但對復(fù)雜的問題,如已知物與待求物之間是靠很多個反應(yīng)來聯(lián)系的,這時就需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系求解,即“關(guān)系式法”?對于多步反應(yīng)的計算,其“關(guān)系式”更是重要而實用?“關(guān)系式”有多種,常見的有質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)關(guān)系式?物質(zhì)的量或粒子數(shù)關(guān)系式?氣體體積的關(guān)系式

6、等?,確定已知量與未知量之間關(guān)系式的一般方法:(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式:先寫出化學(xué)方程式,然后再根據(jù)需要從方程式中提煉出某些關(guān)系?如:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O可得如下關(guān)系4HCl～Cl2?(2)根據(jù)守恒原理確定關(guān)系式,如:2Na～H2?,2.守恒法在化學(xué)反應(yīng)中的守恒關(guān)系有質(zhì)量守恒?得失電子守恒?電荷守恒?(1)質(zhì)量守恒①宏觀特征:反應(yīng)前后元素的質(zhì)量守恒;②微觀特征:反應(yīng)前后元素的

7、原子個數(shù)守恒?(2)得失電子守恒氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)?,(3)電荷守恒①電解質(zhì)溶液中,陰離子所帶負電荷總數(shù)等于陽離子所帶正電荷總數(shù);②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)相等且電性相同?,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“理論差量”,如反應(yīng)前后的質(zhì)量?物質(zhì)的量?氣體體積?氣體壓強?反應(yīng)過程中的熱量變化等?該差量的大小與反應(yīng)物質(zhì)的有關(guān)量成正比?差量法就是借

8、助這種比例關(guān)系,解決一定量變的計算題?解此類題的關(guān)鍵是根據(jù)題意確定“理論差量”,再根據(jù)題目提供的“實際差量”,列出比例式,求出答案?,二?判斷過量計算的幾種方法過量計算幾乎貫穿整個高中化學(xué)學(xué)習(xí)的始終,下面介紹幾種判斷過量的方法,以便在學(xué)習(xí)中能靈活運用?請看下面問題分析:25 g純度為80%的石灰石與100 g質(zhì)量分數(shù)為16%的稀鹽酸充分反應(yīng),試確定反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量?,方法一:比值法CaCO3 + 2HCl＝CaC

9、l2+H2O+CO2↑100 7325 g×80% 100 g×16%因為所以HCl過量?計算CO2的質(zhì)量應(yīng)根據(jù)CaCO3的質(zhì)量來計算?,比值法判斷過量的方法是:關(guān)系量(相對分子質(zhì)量總和)比已知量,比值小者過量?例中CaCO3的關(guān)系量為100,已知量為25×80%,HCl的關(guān)系量為73,已知量為100×16%?(反過來,也可以說,已知量比關(guān)系量,比值大者過量),方法

10、二:十字相乘法CaCO3 + 2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325 g×80% 100 g×16%因為100×100 g×16%>73×25 g×80%,所以HCl過量?十字相乘法判斷過量的方法是:關(guān)系量與已知量交叉相乘,積大者其中所含的已知量對應(yīng)的物質(zhì)過量?,方法三:計算反應(yīng)物法假設(shè)CaCO3全部反應(yīng)完,需消耗

11、HCl的質(zhì)量為x,則CaCO3 + 2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100 7325 g×80% x因為14.6 g<100 g×16%,所以HCl過量?,計算反應(yīng)物法判斷過量的方法是:假設(shè)其中一種物質(zhì)完全反應(yīng)(設(shè)為A物質(zhì)),以它為標(biāo)準(zhǔn)計算所需另一種物質(zhì)(設(shè)為B物質(zhì))的量,若計算所得值比實際值大,則A物質(zhì)過量;若計算所得值比實際值小,則B物質(zhì)過量?,典 例 剖

12、析(學(xué)生用書P59),知識點一 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用例1 金屬鈉1.15 g跟水反應(yīng),得到100 mL溶液,試計算:(1)生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是多少升?(2)反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少? 〔答案〕 (1)0.56 L (2)0.5 mol·L-1,〔解析〕 設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)況狀下氣體的體積為V,物質(zhì)的量濃度為c,根據(jù)化學(xué)方程式列比例解方程式:2Na+2H2O＝2NaOH + H2↑2&#

13、215;23 g2 mol 22.4 L1.15 g0.1 L×c V,〔點評〕 列比例時注意上下單位一致;左右對應(yīng),但單位不要求一致?在比例式中運算要帶單位,未知數(shù)V?c本身就是物理量,帶有單位,不要寫成c mol·L-1;比例關(guān)系式中各個量都要有單位?,知識點二 用差量法解題例2 (2008·上海高考)生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用,某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含甲烷?二氧化碳?氮氣的

14、混合氣體?2.016 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)該氣體通過盛有紅熱CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu?當(dāng)甲烷完全反應(yīng)后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8 g?將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通過過量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5 g?,(1)原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量是________?答案 (1)0.075 mol(2)原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為多少?(寫出計算過程)答案：(2)5.56%(計算過

15、程見解析),〔解析〕 混合氣體總的物質(zhì)的量為: n(混)＝ ＝0.09 mol CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu Δm 1 mol 1 mol(4×80-4×64)g 0.075 mol 0.075 mol4.8 g n(CaCO3)＝ ＝0.085 mol, 則n(CO2)＝0.085 mol,因此,原

16、混合氣體中含有的CO2為:n(CO2,原)＝0.085 mol-0.075 mol＝0.01 mol則原混合氣體中含有N2為:n(N2)＝n(混)-n(CH4)-n(CO2,原)＝0.005 mol故N2的體積分數(shù)＝ ×100%＝×100%＝5.56%?,課內(nèi)針對性訓(xùn)練(學(xué)生用書P60),1.1.6 g NaOH恰好與20 mL的鹽酸完全反應(yīng),則鹽酸的物質(zhì)的量濃度為( )A.0

17、.2 mol·L-1 B.2 mol·L-1C.0.5 mol·L-1D.1 mol·L-1答案:B解析:根據(jù)反應(yīng)NaOH+HCl＝NaCl+H2O,可知n(NaOH)＝n(HCl),則n(HCl)＝ ＝0.04 mol;c(HCl)＝ ＝2 mol·L-1?,2.將4.6 g金屬Na投入到100 g不同濃度的下列

18、鹽酸中(1)0.365%;(2)3.65%;(3)36.5%,則放出H2的物質(zhì)的量( )A.(3)最少B.(3)最多C.都一樣多D.無法確定答案:C,解析:n(Na)＝ ＝0.2 mol,(1)中n(HCl)＝ ＝0.01 mol,(2)中n(HCl)＝0.1 mol,(3)中n(HCl)＝1 mol,由2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑,(1)、(2)中HC

19、l不足,(3)中HCl過量,但由于過量的Na會與水反應(yīng)2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑,故Na在溶液中全部反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同,生成的H2物質(zhì)的量相同?,3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.25 g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成x L氫氣,下列比例式正確的是( )A.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑1 mol 1 mol3.25 g x LB.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65 g 1 L3.25 g x L,C

20、.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑1 mol 22.4 L0.05 mol x LD.Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑65 g 22.4 L3.25 g x L答案:CD,4.(2009·從化高一檢測)完全沉淀等物質(zhì)的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-,消耗等物質(zhì)的量濃度的AgNO3溶液的體積比為3：2：1,則上述溶液的體積比為( )A.1:1:1B.3:2:1

21、C.6：3：2D.9：3：1答案:D解析:根據(jù)離子方程式:Ag++Cl-＝AgCl,計算可得?,課后優(yōu)化訓(xùn)練(學(xué)生用書P60),基礎(chǔ)強化1.物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時( )A.它們的質(zhì)量一定相等B.它們的物質(zhì)的量一定相等C.它們的質(zhì)量比等于方程式中化學(xué)計量數(shù)之比D.它們物質(zhì)的量比等于方程式化學(xué)計量數(shù)之比答案:D,2.將11.5 g金屬鈉投入到足量的水中,得溶液a;將12 g Mg投入到與水等質(zhì)量的足量鹽酸中,得溶

22、液b,則a與b的質(zhì)量關(guān)系為( )A.a＝bB.a>bC.a<bD.無法比較答案:A解析:11.5 g金屬鈉投入到足量的水中,生成H2為0.5 g,溶液實際增加質(zhì)量為11 g;12 g Mg投入到與水等質(zhì)量的足量鹽酸中,生成H2為1 g,溶液實際增加質(zhì)量為11 g,故a＝b?,3.質(zhì)量比為2：3的金屬鋁分別跟足量稀H2SO4和NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的體積比是( )A.1：2B.1

23、：3C.2：3D.3：2答案:C解析:根據(jù)題意酸?堿過量,鋁完全反應(yīng),由電子守恒知:金屬鋁的質(zhì)量比為2：3,則失電子數(shù)比為2：3,則產(chǎn)生H2的體積比為2：3?,4.若1.8 g某金屬與足量HCl充分反應(yīng),放出2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,則該金屬是( )A.AlB.MgC.FeD.Zn答案:A解析:由題知生成的H2為 ＝0.1 mol,可知轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,金屬消失1.

24、8 g,則轉(zhuǎn)移1 mol電子金屬消耗9 g,可推出金屬為Al?,5.將8 g鐵片放入100 mL CuSO4溶液中,Cu2+全部被置換后,鐵片質(zhì)量變?yōu)?.2 g,則CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為( )A.0.125 mol/LB.0.175 mol/LC.0.25 mol/LD.0.5 mol/L答案:C,解析:利用差量法解題Fe + CuSO4＝FeSO4+Cu Δm(增大)56 1mol 64

25、 (64-56)g n(CuSO4) 8.2 g-8 g列比例得n(CuSO4)＝0.025 molc(CuSO4)＝ ＝0.25 mol/L?,6.1 L混合溶液中含SO 0.25 mol,Cl- 0.5 mol,NO 0.25 mol,Na+0.25 mol,其余為H+,則H+的物質(zhì)的量濃度為( )A.0.25 mol/L B.0.5 mol/LC.1.

26、0 mol/LD.0.75 mol/L答案:C,解析:由電荷守恒知:n(Na+)+n(H+)＝2n(SO )+n(NO )+n(Cl-)即0.25 mol+n(H+)＝2×0.25 mol+0.5 mol+0.25 mol得n(H+)＝1 mol,故c(H+)＝ ＝1 mol/L?,7.用鈉跟水?鎂跟鹽酸?鋁跟氫氧化鈉溶液分別進行反應(yīng),若制取相同質(zhì)量的氫氣,則這三種金屬的質(zhì)量比為( )A.2

27、3：24：27B.23：12：9C.1：2：3D.6：3：2答案:B,解析:題中涉及的反應(yīng)方程式有:2Na+2H2O＝2NaOH+H2,Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑,由方程式可知產(chǎn)生等質(zhì)量的H2,n(Na)：n(Mg)：n(Al)＝2：1： 則m(Na)：m(Mg)：m(Al)＝6×23：3×24：2×27＝23：12：9?,8.(

28、2009·泉州高一檢測)如圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買回來的氫氧化鈉試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容?某同學(xué)從該試劑瓶中提出24.0 g固體,配成1 L溶液,請計算:,氫氧化鈉 化學(xué)純(CP)500 g品名:氫氧化鈉化學(xué)式:NaOH相對分子質(zhì)量:40,(1)所得氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度?(2)從所得氫氧化鈉溶液中取出200 mL于一燒杯中,投入足量的金屬鋁,完全反應(yīng)后,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積?答案:(1

29、)0.6 mol/L (2)4.032 L,解析:n(NaOH)＝c(NaOH)＝2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑2 mol 22.4 L×30.6 mol/L×0.2 L V,能力提升1.將5 g Mg?Al?Fe三種金屬與足量稀硫酸反應(yīng),反應(yīng)完全時共放出H22.8 L(標(biāo)況),則三種金屬的物質(zhì)的量之和為( )A.等于0.125 mol B.大于

30、0.125 molC.小于0.125 molD.無法確定答案:C,解析:n(H2)＝0.125 mol,由Mg?Al?Fe與稀硫酸的反應(yīng)方程式知1 mol Mg和1 mol Fe與稀H2SO4反應(yīng)均生成1 mol H2,而1 mol Al能產(chǎn)生 故需三種金屬的物質(zhì)的量之和小于0.125 mol?,2.同溫同壓下,10 mL X2和5 mL Y2兩種氣體單質(zhì)完全化合生成10 mL氣體化合物Z,Z的化學(xué)式為(

31、 )A.XY2B.X2YC.XYD.X2Y3答案:B解析:根據(jù)題意可知三種氣體的體積之比為:ν(X2)：ν(Y2)：ν(Z)＝2：1：2,即2X2+Y2＝2Z,根據(jù)元素守恒可得2 mol Z中含X 4 mol、Y 2 mol,故B正確?,3.m g Na在足量Cl2中燃燒,生成固體的質(zhì)量為(m+3.55)g,則m g Na與O2反應(yīng),生成固體的質(zhì)量可能為( )①(m+0.8)g ②(m+1.0)g ③(m

32、+1.2)g④(m+1.6)g ⑤(m+1.4)gA.①④B.①C.④D.均可以答案:D,解析:若只生成Na2O,則有:Cl2→2Na→Na2O→ 71 g16 g3.55 gm(O2)＝0.8 g若只生成Na2O2,則有:Cl2→2Na→Na2O2→O271 g32 g3.55 gm(O2)＝1.6 g,若生成Na2O2和Na2O的混合物,則有:(m+0.8)<m(固)<

33、;(m+1.6)g?,4.將分別盛有50 mL 1 mol/L的硫酸的兩個燒杯置于托盤天平的兩盤上,并調(diào)平?再向兩杯中分別加入下列各組金屬,反應(yīng)完畢后,天平仍處于平衡的是( )A.鈉和鎂各0.2 molB.鋁和鋅各1.5 gC.鋁和鎂各1.5 gD.鎂和鋁各1 mol答案:C,解析:把選項分別代入,A?B?D兩邊質(zhì)量增加不等?在C中金屬足量,酸完全反應(yīng),產(chǎn)生H2質(zhì)量相同,故溶液增加質(zhì)量相等?,5.向足量的500 mL N

34、aOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反應(yīng),計算:(1)Al的物質(zhì)的量?(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量和溶液的物質(zhì)的量濃度?(3)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積?答案:(1)0.4 mol(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量是0.4 molNaOH溶液物質(zhì)的量濃度是0.8 mol/L(3)13.44 L,解析:(1)Al的摩爾質(zhì)量是27 g/mol,n(Al)＝ ＝0.4 mol?(2