【新教材新课标】第5单元第3节《化学反应中的有关计算》(教学课件+教学设计) -新鲁教版化学九年级上册

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【新教材新课标】第5单元第3节《化学反应中的有关计算》(教学课件+教学设计) -新鲁教版化学九年级上册

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第三节 化学反应中的有关计算
一、知识目标
1.说出化学反应中各物质之间的质量关系,能解决简单的与化学反应有关的定量问题。
2.能按照“设、写、找、列、解、答”的规范步骤,独立完成简单的基于化学方程式的计算,如已知反应物质量求生成物质量、已知生成物质量求反应物质量等。
3.结合实际案例,认识化学计算在解决能源、工业生产等现实问题中的价值。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识化学反应中物质的质量变化,从微观上理解化学方程式中各物质的质量比与相对分子质量、化学计量数的关系。
2.证据推理与模型认知:建立依据化学方程式进行计算的基本模型,通过该模型解决实际的化学定量问题,体会化学计算的严谨性和科学性。
3.科学探究与创新意识:通过化学计算在实际生产生活中的应用,培养学生严谨的科学态度和社会责任感,认识化学对社会发展的重要贡献。
一、教学重点
1.理解化学方程式中各物质质量比的计算方法
2.掌握根据化学方程式计算的规范步骤
3.能运用化学方程式计算解决实际问题
二、教学难点
1.准确找出已知量与未知量的关系
2.正确书写化学方程式并规范计算
本节教学内容源于鲁教版2024年版九年级化学上册第五单元《定量研究化学反应》第三节《化学反应中的有关计算》。本单元是初中化学的重要内容,它将质量守恒定律这一重要理论与化学方程式相结合,从定性和定量两个角度来研究化学反应。而本节课则是对化学方程式的进一步应用,通过化学方程式进行有关计算,使学生从量的方面来理解化学反应,是化学知识从理论走向实际应用的桥梁,在初中化学中具有承上启下的作用。
教材首先以氢气作为未来汽车燃料的实际案例引入,提出如何根据水的质量计算生成氢气的质量等问题,激发学生的学习兴趣和求知欲。接着详细讲解了化学方程式计算的基本思路,包括明确问题、写出化学方程式、找出已知量与未知量的关系等步骤,让学生理解计算的原理。然后通过具体的例题,如电解水、红磷燃烧等,展示了化学方程式计算的规范步骤“设、写、找、列、解、答”,并通过纠错反思让学生明确计算过程中的注意事项。
最后介绍了化学方程式计算在工业生产、资源利用、安全防护等方面的应用,体现了化学知识的实用性。
教学对象是九年级的学生,他们已经学习了化学方程式和质量守恒定律等知识,对化学反应有了一定的认识,但在将这些知识应用到实际计算中还存在困难。从知识基础来看,学生在之前的学习中已经掌握了相对原子质量、化学式等基本概念,能够正确书写化学方程式,这为学习化学方程式的计算奠定了基础。然而,学生对于化学方程式中各物质之间的质量关系的理解还不够深入,缺乏从定量角度分析化学反应的意识和能力。
在思维能力方面,九年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们对直观、具体的事物容易理解,但对于抽象的化学计算往往感到困惑。在学习过程中,学生可能会出现对化学方程式的意义理解不透彻、计算步骤不规范、比例式列错等问题。此外,学生在面对实际问题时,可能难以将所学知识与实际情境相结合,缺乏解决实际问题的能力。
因此,在教学过程中,教师应充分考虑学生的认知水平和学习特点,采用生动有趣的实例引入课题,引导学生逐步理解化学方程式计算的原理和步骤。通过多样化的教学方法,如讲解、练习、讨论等,帮助学生掌握计算技能,培养学生的思维能力和解决实际问题的能力。同时,要注重对学生学习过程的评价和反馈,及时发现学生存在的问题并进行纠正,让学生在学习中不断提高。
教学环节一 新课导入
【播放视频】同学们,在正式开始今天的课程前,老师先给大家播放一段精彩的视频。(播放一段氢能源汽车的宣传视频,展示氢能源汽车的外观、行驶过程以及环保优势等)
【学生思考】学生观看展示内容,积极思考教师提出的问题,尝试发表自己的初步想法和见解。
【提出问题】大家看完这段视频,是不是觉得氢能源汽车非常酷炫又环保呀?氢能源汽车使用氢气作为燃料,氢气是一种热值高又清洁环保的能源。我们可以利用电解水产生氢气来给氢能源汽车供能,而且燃烧产生的水还可以循环使用。那现在老师有两个问题想考考大家,我们如何知道一辆汽车行驶100km需要多少水?电解18kg水又能使一辆氢能源车跑多远呢?
【复习回顾】请大家在纸上写出电解水反应的化学方程式。(等待学生书写完成)好,我们一起来看看,电解水的化学方程式是 。那回忆一下上节课所学,这个化学方程式可表示哪些意义呢?大家可以先和同桌交流一下,然后举手发言。
【学生思考】请几位学生回答,总结宏观、微观、质量关系等方面的意义。
设计意图
1. 锚定化学知识的实际应用价值:氢能源汽车供能这一实际案例引入课题,紧扣教材中 “化学计算解决能源问题” 的教学目标。教师通过展示图片或视频介绍氢能源汽车优点及电解水供能原理,能让学生直观感受到化学知识在新能源领域的具体应用。相较于直接讲解 “化学方程式计算” 的概念,这种方式能让学生先理解 “为什么学”—— 即通过计算解决实际生产生活中的能源供给问题,从而建立 “学习化学计算是为了服务实际需求” 的认知,避免学生因觉得知识抽象而产生抵触情绪。
2.激活学生已有知识储备:在引入过程中,教师引导学生思考 “问题与化学反应的联系”,本质是对学生已有知识的激活。九年级学生已学习化学方程式、质量守恒定律等内容,但尚未形成 “用定量思维解决问题” 的意识。通过鼓励学生大胆猜测解决方法,能促使学生主动调取脑海中关于 “电解水反应”“化学方程式意义” 等知识,尝试将 “水的质量” 与 “氢气的质量” 通过化学反应关联起来。这一过程不仅能检验学生前序知识的掌握情况,还能为后续 “探究计算思路” 环节做好知识铺垫,让学生在已有认知基础上逐步构建新的知识框架。
3.明确本节课核心学习方向:引入环节的问题设计具有很强的指向性,“计算水的用量”“计算汽车行驶距离” 本质都指向 “基于化学方程式的定量计算”。在学生发表初步想法后,教师通过点评总结,能明确告知学生:这些问题的解决需要借助化学反应中各物质的质量关系,而这正是本节课要学习的核心内容。这种设计能让学生在课堂初期就清晰把握学习目标,知道后续学习需要围绕 “如何通过化学方程式计算物质质量” 展开,避免学习过程中出现目标模糊的情况,提高课堂学习的针对性和效率。。
教学环节二 化学方程式计算的基本思路
活动一:探究化学方程式计算的基本思路
【问题】假如氢气能供一辆功率为的汽车跑上,那么一桶的水完全分解产生多少氢气?可供汽车跑多远?(相对原子质量:,)
【学生思考】分析该问题是由反应物(水)的质量求生成物(氢气)的质量。思考如何利用反应中纯净物(水和氢气)的恒定质量比来解决问题。
【教师讲解】根据化学方程式2H2O通电 H2↑+O2↑,计算各物质的相对质量之比:::=9:1:8,物质质量之比也为。强调在化学反应中各物质的质量关系与物质的相对分子质量和物质的化学计量数有关。指出根据化学方程式的计算依据是化学方程式中各物质间恒定的质量比,即化学方程式中各物质的相对质量之比等于实际质量之比。
【问题】阅读课本,了解化学方程式计算的基本思路。
【学生思考】阅读课本并了解化学方程式计算的基本思路:首先要搞清楚问题是什么,即题目中要求的未知量是什么;其次要弄清楚化学反应的原理,写出化学方程式,并明确题目中哪些已知量是有用的;第三根据化学方程式中反应物与生成物间的定量关系,确定已知量与未知量之间的关系;第四将上述关系列成比例式求解;最后检查计算过程和结果无误后,简明地写出答案。
【师生活动】教师对学生的讨论结果进行点评和总结,详细讲解计算的依据和基本思路,并板书出来。
设计意图
1.深化对化学方程式意义的理解:回顾电解水化学方程式意义时,教师重点强调 “质量意义”,是对前序知识的深度挖掘。学生此前虽了解化学方程式的质量比,但未将其与 “计算” 直接关联。通过分析 “每 36 份质量的水生成 4 份质量的氢气”,能让学生意识到 “质量比是恒定的”,而这一恒定性正是计算的核心依据。这种深化理解能帮助学生突破 “为何能通过已知物质质量求未知物质质量” 的认知难点,避免学生仅停留在 “记住化学方程式意义” 的层面,而是从 “定量应用” 的角度重新认识化学方程式,为后续计算思路的构建奠定理论基础。
2.构建分步递进的解题逻辑:以 “18kg 水分解产生多少氢气” 为例引导探究,遵循 “分析问题→找依据→总结思路” 的分步逻辑,符合九年级学生的思维特点。首先让学生明确 “由反应物质量求生成物质量” 的问题类型,再引导其利用 “水和氢气的恒定质量比” 解决问题,最后总结 “明确未知量→写方程式→找关系→列比例→求解→作答” 的思路。这种设计能让学生逐步理解计算的每一步 “为什么做”,而非单纯记忆步骤,帮助学生形成有条理的解题思维,避免后续计算中出现 “步骤混乱” 的问题,契合 “证据推理与模型认知” 的素养目标。
3.培养学生分析与解决问题的能力:采用 “分组讨论 + 代表发言” 的师生活动形式,能充分调动学生的主动性。在讨论过程中,学生需要自主分析问题、交流思路,尝试将 “化学方程式质量比” 与 “实际物质质量” 建立联系。教师通过点评总结,不仅能纠正学生的错误思路,还能引导学生学会从 “问题本质” 出发,提取有用信息(如已知量、化学反应原理),构建 “已知→未知” 的关联。这一过程能有效培养学生的逻辑分析能力和问题解决能力,让学生在实践中体会化学计算的严谨性,为后续独立完成计算奠定能力基础。
【对应训练1】铝在氧气中燃烧生成氧化铝,该反应的化学方程式为:。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是
A.27 : 32 : 102 B.108 : 96 : 204 C.4 : 3 : 2 D.27 : 16 : 4
【答案】B
【详解】根据化学方程式可知,在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比=(27×4):(16×2×3):[(27×2+16×3)×2]=108:96:204,故选B。
【对应训练2】固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。工业上利用二氧化碳和氨气反应生产尿素,化学方程式为,下列说法不正确的是
A.该反应中有两种氧化物
B.中C和N元素质量比为
C.X的化学式是
D.参加反应的和的质量比
【答案】D
【详解】A、氧化物是由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物。反应中CO2由C和O组成,H2O由H和O组成,是氧化物;和不是氧化物。因此,共有两种氧化物,A正确。
B、尿素中C与N质量比=12:(14×2)=3:7。B正确。
C、根据原子守恒确定X,反应前原子种类和个数为C=1、O=2、N=2、H=6;反应后尿素含C=1、O=1、N=2、H=4,因此X需提供O=1、H=2,即X为。C正确。
D、根据化学方程式,参加反应与的质量比应为。D错误。
故选D。
教学环节三 化学方程式计算的步骤
活动二: 学习解题步骤
【引入】接下来我们以上述电解水求氢气质量的问题为例,来详细学习依据化学方程式进行计算的步骤和格式。
【教师活动】教师展示“完全电解水能得到多少氢气”的问题,强调接下来要学习规范的解题步骤。
【学生思考】学生回顾前面分析该问题的思路,准备学习具体的解题过程。
【讲解】1.设:设生成氢气的质量为。强调设出的未知量不加单位。
2.写:写出反应的化学方程式2H2O通电 H2↑+O2↑。强调要正确书写化学方程式,注意配平、反应条件、气体和沉淀符号等。
3.找:找出已知量与未知量的关系。在化学方程式下面写出各物质的相对分子质量与化学计量数的乘积,即和,同时在对应的物质下面写上已知量和未知量。强调找对质量关系,已知量、未知量放对位置。
4.列:根据化学方程式中各物质的相对质量之比等于实际质量之比,列出比例式。
5.解:解比例式求出的值,。
6.答:答:水通电分解可产生氢气。强调答案要带质量单位。
【教师活动】教师边讲解步骤,边在黑板上完整地写出解题过程,每一步都进行详细的解释和强调。
【学生思考】学生认真听讲,记录解题步骤和注意事项,跟随教师的思路理解每一步的意义。
【问题】检查学生对步骤的理解情况,如“设未知数时要不要写单位?”“列比例式的依据是什么?”等。
【学生思考】学生观察解题步骤,并回答以上问题,加强步骤书写的规范性。
设计意图
1.规范化学计算的操作流程:以 “完全电解 18kg 水求氢气质量” 为例,教师详细讲解 “设、写、找、列、解、答” 六步,是将抽象的 “计算思路” 转化为具体可操作的流程。九年级学生初次接触化学计算时,容易出现步骤遗漏或顺序混乱的问题,比如 “设未知数带单位”“列比例式无依据”。通过教师边讲解边板书完整解题过程,能让学生清晰看到每一步的具体操作(如 “设生成氢气的质量为 x” 不带单位、“找” 时相对分子质量乘化学计量数),从而形成规范的解题习惯,避免因步骤不完整导致的计算错误,确保学生掌握科学的计算方法。
2.强化计算细节的认知把控:讲解中对关键细节的强调(如化学方程式需配平、已知量带单位、未知量放对应位置),能帮助学生规避常见误区。九年级学生在书写化学方程式时,可能忽略反应条件或气体符号;计算相对分子质量时,易忘记乘化学计量数。教师通过 “每一步详细解释 + 提问检查”(如 “设未知数时要不要写单位”),能让学生重视这些细节的重要性 —— 化学方程式不配平会导致质量比错误,已知量不带单位会使比例式无意义。这种细节把控的强化,能提高学生计算的准确性,符合 “步骤完整、格式规范、得数准确” 的教学要求。
3.搭建从思路到实践的桥梁:学习解题步骤是连接 “计算思路” 与 “实际解题” 的关键环节。此前学生已理解 “依据质量比计算” 的思路,但缺乏将思路转化为具体书写的能力。通过具体例题的完整演示,能让学生看到 “思路” 如何落地为 “步骤”:“明确未知量” 对应 “设”,“写方程式” 对应 “写”,“找质量关系” 对应 “找” 等。这种转化能帮助学生建立 “思路→步骤” 的对应关系,避免学生 “懂思路却不会写过程” 的问题,为后续独立完成计算提供可模仿的范例,实现从 “理解” 到 “应用” 的过渡。
活动三:纠错反思与注意事项
【问题】展示小明同学“红磷在氧气中充分燃烧,可生成多少五氧化二磷”的解题过程,请同学们仔细阅读,对其解题过程进行评价,并对发现的错误进行改正。
【学生思考】学生分组讨论,交流自己发现的错误和改正方法,每组选派代表发言。小组讨论并分析问题,指出错误:设未知数不带单位;方程式未配平,书写不正确;未列为等式,且实际质量缺少单位;结果缺少单位;未配平导致相对原子质量错误,且实际质量缺少单位。
进行改正: 解:设可生成五氧化二磷。
答:可生成五氧化二磷。
【讲解】总结在进行有关化学方程式的计算时的注意事项:
1.单位:设未知量时一定要注意质量单位,已知量和未知量单位不一致的一定要进行单位换算,单位必须一致才能计算。
2.方程式:写出方程式要注意配平,而且要注意方程式的完整,反应条件、气体和沉淀的符号要注意标明。
3.位置:相关物质的相对分子质量写在相应化学式的下面,一定要注意用相对分子质量乘以化学式前面的系数,已知量和未知量写在相应相对分子质量的下边。
4.精确度:计算结果的小数位保留按题中要求进行,若题中没有要求,一般保留一位小数。
【归纳总结】教师对学生的回答进行点评和总结,详细讲解注意事项、要领和关键,并板书出来。
强调三个要领:①步骤要完整;②格式要规范;③得数要准确。
三个关键:①准确书写化学方程式;②准确找出已知量与未知量的关系;③准确计算相对分子质量。
设计意图
1. 暴露并纠正常见计算误区:展示小明同学的错误解题过程(如设未知数带单位、方程式未配平、结果无单位),能将学生潜在的错误显性化。九年级学生在初次计算时,往往会出现类似问题,但自身难以察觉。通过分析这些具体错误,学生能直观看到 “设未知数带单位” 会导致逻辑不严谨、“方程式未配平” 会使相对分子质量计算错误等后果。教师在此基础上进行纠正,能让学生深刻理解错误的根源,比单纯说教 “不要犯这些错” 更有效,帮助学生在后续计算中主动规避类似问题,减少错误率。
2.强化化学计算的规范意识:总结 “单位统一”“方程式完整”“位置对应” 等注意事项,以及 “步骤完整、格式规范、得数准确” 的三个要领,是对化学计算严谨性的强调。化学计算不仅要求结果正确,还注重过程规范,这与化学学科的科学性特点相符。通过明确这些规范,能让学生意识到 “规范书写” 不是形式要求,而是确保计算准确的必要条件 —— 比如 “单位不一致会导致比例式失效”“位置对应错误会找错质量关系”。这种规范意识的强化,能帮助学生养成严谨的科学态度,符合 “科学态度与社会责任” 的素养目标,也为后续更复杂的化学计算奠定良好习惯。
3.培养学生自我检查的能力:学生找出错误并改正的过程中,教师引导学生总结注意事项,本质是教给学生 “自我检查的方法”。学生通过分析小明的错误,会逐渐形成 “检查清单”:解题时先看方程式是否配平、设未知数是否带单位、已知量是否带单位、比例式是否正确、结果是否带单位等。这种自我检查能力的培养,能让学生在独立解题后主动发现问题,减少依赖教师批改的情况,提高解题的自主性和准确性。同时,分组讨论的形式也能让学生在交流中互相学习检查方法,进一步强化自查意识。
活动四:实战演练与总结
【问题】工业上电解氧化铝制取金属铝,反应的化学方程式为。如果加工一个铝锅需要铝,至少需要电解多少的氧化铝()才能制成这个铝锅?(相对原子质量:,)
【学生任务】根据解题步骤,自主计算并写出规范完整的过程,完成后小组内互查,检查问题并更正问题,总结出错的原因。
【讲解】
1.展示正确的解题过程:
解:设需要氧化铝的质量为。
答:需要氧化铝的质量为。
【师生活动】引导学生归纳解题步骤:设未知量;写出反应的化学方程式;找出已知量与未知量的关系;列比例式求解;解出简明答案;写答。
【归纳总结】强调思考与讨论中的要点: - 要正确写出化学方程式(很关键)。 - 要准确计算已知量与未知量的相对分子质量和(很重要)。 - 解设未知数时不要写单位,但列比例时一定要写单位,计算结果也要写单位。 - 已知量与未知量的关系一定要在相应的物质下面对齐。 - 计算时可以先约分再计算。 - 要仔细检查过程和结果。。
设计意图
1.巩固化学计算的知识与技能:“电解氧化铝制取铝” 的实战演练,是对 “设、写、找、列、解、答” 步骤的综合应用。九年级学生通过前期学习,虽掌握了计算步骤,但在独立应用时仍可能出现疏漏。让学生自主完成解题过程,能检验其对知识的掌握程度 —— 是否能正确书写化学方程式、准确计算相对分子质量(如 Al O 的相对分子质量为 2×27+3×16=102)、正确列比例式求解。同时,解题过程中的思考能帮助学生将理论知识转化为实际技能,避免 “听懂却不会做” 的问题,切实巩固本节课的核心知识点。
2.促进学生间的合作学习与互助:小组内互查的环节设计,充分利用了合作学习的优势。学生在互查过程中,需要从 “解题者” 转变为 “检查者”,这要求他们更清晰地掌握计算规范和注意事项。当发现同伴的错误(如相对分子质量计算错误、已知量与未知量位置颠倒)时,不仅能帮助同伴纠正问题,还能加深自身对易错点的记忆;若自身存在错误被同伴指出,也能及时改正,避免错误固化。这种互助形式打破了 “教师单一批改” 的模式,让学生在交流中共同进步,培养团队协作意识。
3.深化对计算要点的系统记忆:教师在展示正确解题过程后,引导学生归纳步骤、强调思考要点(如先约分再计算、检查过程和结果),是对本节课核心内容的系统梳理。九年级学生的记忆特点是 “碎片化易遗忘”,通过总结 “设未知量→写方程式→找关系→列比例→求解→作答” 的步骤,以及 “正确写方程式、准确算相对分子质量、单位统一” 等关键要点,能帮助学生将零散的知识整合为系统的知识框架。这种总结不仅能强化学生对计算步骤的记忆,还能让学生明确 “哪些环节最关键”,为后续解决更复杂的化学计算问题提供清晰的思路指引。
【对应训练1】依据化学方程式判断,下列信息不正确的是
A.该反应为分解反应 B.该反应发生需要的条件是通电
C.该反应中,三种物质的质量比为 D.制取5.4 kg金属铝至少需要电解10.2kg的
【答案】C
【详解】A、由可知,该反应符合一变多的特点,属于分解反应,故选项说法正确;
B、由可知,该反应发生需要的条件是通电,故选项说法正确;
C、由可知,该反应中,三种物质的质量比为(2×102):(4×27):(3×32)=17:9:8,故选项说法不正确;
D、设制取5.4 kg金属铝至少需要氧化铝的质量为x,
x=10.2kg,
故选项说法正确。
故选C。
【对应训练2】化学方程式中,参加反应的和CO的质量比为
A.1:3 B.40:21 C.3:1 D.2:3
【答案】B
【详解】根据化学方程式可知,参加反应的和CO的质量比为,故选:B。
第五单元 定量研究化学反应
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第三节 化学反应中的有关计算21世纪教育网(www.21cnjy.com)
一、化学方程式计算的基本思路
1.计算依据
o化学反应中各物质质量关系:与相对分子质量和化学计量数有关
o化学方程式中各物质间恒定质量比
2.解题思路
o明确问题和未知量
o书写正确化学方程式
o找出等量关系
o列式求解并检查
o体现化学学科特点4.质量守恒定律
二、化学方程式计算的步骤
1.原则
1.基本步骤
o设未知量
o写反应化学方程式
o找已知量与未知量关系
o列比例式求解
o解出简明答案
o写答
2.注意事项
o单位
o方程式配平及完整
o位置对应
o精确度
3.三个要领
o步骤完整
o格式规范
o得数准确
4.三个关键
o准确书写化学方程式
o准确找出已知量与未知量关系
o准确计算相对分子质量
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1.实验室要用氧气做实验,若用过氧化氢溶液来制取氧气,需要分解过氧化氢的质量为多少?
【答案】解:设需要分解过氧化氢的质量为x。
答:需要分解过氧化氢的质量为。
【详解】解:设需要分解过氧化氢的质量为x。
答:需要分解过氧化氢的质量为。
2.高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍(Ni)的原理是:C+2NiO2Ni+CO2。
(1)NiO中镍和氧元素的质量比 。
(2)若制得59kg Ni,计算参加反应的NiO的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】(1)59:16
(2)解:设参加反应的NiO的质量为x。
答:参加反应的NiO的质量为75kg。
【详解】(1)根据氧化镍化学式可知,NiO中镍和氧元素的质量比=59:16;
(2)见答案。
在本节课教学中,整体围绕课件设定的 “化学方程式计算的基本思路” 与 “规范步骤” 展开,基本达成了课件中 “说出物质质量关系”“按‘设写找列解答’完成计算”“认识计算现实价值” 的三大学习目标,但也暴露出一些需优化的问题。
从亮点来看,开篇借助课件中 “氢能源汽车电解水供能” 的情境导入,有效激发了学生兴趣。通过提问 “18kg 水制氢量”“氢供车行驶距离”,自然衔接课件中电解水化学方程式的三维意义回顾,让学生从宏观、微观、质量维度理解反应,为后续计算依据 “实际质量比 = 相对质量比” 奠定基础。在 “规范步骤” 教学环节,结合课件中的电解水例题,逐步拆解 “设(不带单位)、写(配平方程式)、找(对应相对质量与实际质量)、列(比例式)、解(带单位)、答(简明)”,并搭配红磷燃烧的纠错案例,引导学生分析 “设未知量带单位”“方程式未配平”“结果无单位” 等常见错误,多数学生能掌握规范计算流程,在课件中 “电解氧化铝制铝锅” 的实战演练中,约 80% 学生能独立算出需 2.04kg 氧化铝,达成了核心教学目标。
但教学中也存在明显不足。一是部分学生对 “相对质量 = 化学计量数 × 相对分子质量” 的理解仍不到位,在计算时易忽略化学计量数,如课件中氧化铁与 CO 反应的质量比计算,有学生直接用 Fe O 与 CO 的相对分子质量比 160:28 计算,未乘 CO 的化学计量数 3,导致结果错误,说明对课件中 “质量关系与化学计量数相关” 的本质讲解不够深入。二是课件中 “实战演练小组互查” 环节落实不充分,虽要求学生互查计算过程,但缺乏明确的检查标准,部分小组仅关注结果是否正确,未排查 “比例式对齐”“单位一致性” 等细节,未能完全发挥纠错反思的作用。三是对课件中 “化学计算的现实应用” 挖掘不足,仅简单提及工业控制原料、能源消耗计算,未结合课件中 “氢能源汽车行驶距离”“工业电解氧化铝产量控制” 等具体案例展开,学生对 “计算解决实际问题” 的感受不够深刻,未能充分理解课件强调的 “计算在能源、工业中的价值”。
后续改进需围绕以上问题展开:针对化学计量数理解薄弱,可结合课件中 “电解水相对质量比(2×18):(2×2)” 的推导过程,设计可视化对比表格,让学生直观感受 “化学计量数的影响”;优化小组互查环节,依据课件 “设写找列解答” 步骤制定检查清单,明确 “是否配平方程式”“相对质量是否乘计量数”“单位是否一致” 等检查要点,提升互查实效;深化现实应用教学,补充课件中提及的 “工业电解水制氢”“氧化铝冶炼” 的实际生产数据,如展示某工厂用 1000kg 氧化铝可制得多少铝的真实案例,让学生通过计算感受化学计算对生产效率的影响,真正落实课件中 “认识计算现实价值” 的目标。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共32张PPT)
鲁教版化学(新教材)九年级上册
第三节
化学反应中的有关计算
第五单元 定量研究化学反应
学习内容导览
化学方程式计算的步骤
2
化学方程式计算的基本思路
1
明·学习目标
1.说出化学反应中各物质之间的质量关系,能解决简单的与化学反应有关的定量问题。
2.能按照“设、写、找、列、解、答”的规范步骤,独立完成简单的基于化学方程式的计算,如已知反应物质量求生成物质量、已知生成物质量求反应物质量等。
3.结合氢气作为未来汽车燃料等实际案例,认识化学计算在解决能源、工业生产等现实问题中的价值
引·新课导入
氢气是一种热值高又清洁环保的能源。
我们可以利用电解水产生氢气来给氢能源汽车供能,燃烧产生的水可以循环使用。
我们如何知道一辆汽车行驶100km需要多少水?电解18kg水又能使一辆氢能源车跑多远呢?
引·新课导入
请写出电解水反应的化学方程式:
2H2O =====2H2↑+O2↑
通电
温故知新:回忆上节课所学,这个化学方程式可表示哪些意义?
水在通电的条件下反应分解为氢气和氧气
宏观
每2个水分子在通电的条件下反应生成2个氢分子和一个氧分子
微观
每36份质量的水在通电的条件下反应生成4份质量的氢气和32份质量的氧气
质量
关系
化学方程式计算的
基本思路
01
探·知识奥秘
一、化学方程式计算的基本思路
实际问题
氢气是未来汽车的理想燃料。假如1kg氢气能供一辆功率为50kw的汽车跑上100km,那么一桶18kg的水完全分解产生多少kg氢气 可供汽车跑多远?(相对原子质量:H-1 O-16)
探·知识奥秘
一、化学方程式计算的基本思路
计算依据
      
2H2O     2H2↑ +  O2↑
粒子个数比: 2 : 2 : 1
相对质量之比: ( 2×18 ):( 2×2 ):( 1×32 ) = 9:1:8
物质质量之比: 36kg : 4kg : 32kg = 9:1:8
通电
1.在化学反应中各物质的质量关系:
与物质的相对分子质量和物质的化学计量数有关
2.根据化学方程式的计算依据是:
化学方程式中各物质间恒定的质量比
在生产、生活和科学研究中,我们不仅需要知道化学反应生成了什么物质,还常常需要知道生成了多少物质,以便更好地控制和应用化学反应。依据化学方程式中物质的实际质量之比等于相对质量之比,我们可以进行化学反应中的相关定量计算。
化学方程式中
各物质的相对质量之比等于实际质量之比
探·知识奥秘
一、化学方程式计算的基本思路
解题思路
相对原子质量:H-1 O-16
【例题 】完全电解18 Kg水能得到多少Kg氢气?
2 H2O 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
2×18 2×2
(1)由反应物 的质量求生成物 的质量,
(2)利用反应中纯净物 和 的恒定质量比

氢气

氢气
化学反应中各物质相对质量比=化学计量数×相对分子质量
已知化学方程式中一种物质的质量,及各元素的相对原子质量,即可求该化学方程式中其他物质的质量。
一、化学方程式计算的基本思路
计算的基本思路
首先
要搞清楚问题是什么,即题目中要求的未知量是什么
其次
要弄清楚化学反应的原理,写出化学方程式,并明确题目中哪些已知量是有用的
第三
根据化学方程式中反应物与生成物间的定量关系,确定已知量与未知量之间的关系
第四
将上述关系列成比例式求解
最后
检查计算过程和结果无误后,简明地写出答案。
接下来我们将以上述问题为例,来详细学习依据化学方程式进行计算的步骤和格式。
理·核心要点
1.铝在氧气中燃烧生成氧化铝,该反应的化学方程式为: 。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是( )
A.27 : 32 : 102
B.108 : 96 : 204
C.4 : 3 : 2
D.27 : 16 : 4
析·典型范例
B
2.固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。工业上利用二氧化碳和氨气反应生产尿素,化学方程式为 ,下列说法不正确的是( )
A.该反应中有两种氧化物
B.CO(NH2)2中C和N元素质量比为3:7
C.X的化学式是H2O
D.参加反应的CO2和NH3的质量比为44:17
析·典型范例
D
化学方程式
计算的步骤
02
探·知识奥秘
二、化学方程式计算的步骤
解题步骤
2 H2O 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
【例1 】完全电解18Kg水能得到多少Kg氢气?
解:设生成氢气的质量为x
18kg x
36 4
x = 2kg
答: 18kg水通电分解可产生2kg氢气
已知量要加质量单位
设出的未知量不加单位
找对质量关系,已知量、未知量放对位置
答案要带质量单位






(相对原子质量:H-1 O-16)
2 H2O 2H2
36
4 x
=
18kg
探·知识奥秘
二、化学方程式计算的步骤
解题步骤
2 H2O 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
【例1 】完全电解18Kg水能得到多少Kg氢气?
解:设生成氢气的质量为x
18kg x
36 4
x = 2kg
答: 18kg水通电分解可产生2kg氢气






(相对原子质量:H-1 O-16)
2 H2O 2H2
36
4 x
=
18kg
探·知识奥秘
解题步骤
二、化学方程式计算的步骤
氢气是未来汽车的理想燃料。假如1kg氢气能供一辆功率为50kw的汽车跑上100km,那么一桶18kg的水完全分解产生多少kg氢气 可供汽车跑多远?(相对原子质量:H-1 O-16)
18kg的水分解产生的氢气能供汽车跑多远呢?
已知1kg 氢气可使汽车行驶 100km,
那么 2kg 氢气能行驶的距离为:
2kg × 100km/kg = 200km
18kg 水分解产生的氢气能供该汽车行驶 200 千米。
探·知识奥秘
纠错反思
二、化学方程式计算的步骤
题目:15.5g红磷在氧气中充分燃烧,可生成多少五氧化二磷
解:设可生成xg五氧化二磷
P+O2 P2O5
31 142
15.5 x
31 15.5
142 x
x=71
答:可生成五氧化二磷71g。
点燃
右边是小明同学的解题过程,请你仔细阅读,完成下列任务。
1.对小明同学的解题过程进行评价,并对发现的错误进行改正。
2.与同学交流讨论:在进行有关化学方程式的计算时,应该注意哪些问题
探·知识奥秘
纠错反思
二、化学方程式计算的步骤
解:设可生成xg五氧化二磷
P+O2 P2O5
31 142
15.5 x
31 15.5
142 x
x=71
答:可生成五氧化二磷71g。
点燃
设未知数不带单位
方程式未配平,书写不正确
未列为等式,且实际质量缺少单位
结果缺少单位
未配平导致相对原子质量错误,且实际质量缺少单位
你能将小明的错误步骤更正,并写出正确的计算步骤么?
探·知识奥秘
解:设可生成xg五氧化二磷
4P+5O2 2P2O5
124 284
15.5g x
124 15.5g
284 x
x=35.5g
答:可生成五氧化二磷35.5g。
点燃
题目:15.5g红磷在氧气中充分燃烧,可生成多少五氧化二磷
纠错反思
=
你能否总结一下在进行有关化学方程式的计算时,应该注意哪些问题
探·知识奥秘
注意事项
二、化学方程式计算的步骤
设未知量时一定要注意质量单位,已知量和未知量单位不一致的一定要进行单位换算,单位必须一致才能计算。
单位
写出方程式要注意配平,而且要注意方程式的完整,反应条件、气体和沉淀的符号要注意标明。
方程式
相关物质的相对分子质量写在相应化学式的下面,一定要注意用相对分子质量乘以化学式前面的系数,已知量和未知量写在相应相对分子质量的下边
位置
计算结果的小数位保留按题中要求进行,若题中没有要求,一般保留一位小数。
精确度
探·知识奥秘
实战演练
二、化学方程式计算的步骤
【例2 】工业上电解氧化铝制取金属铝,反应的化学方程式为:
2Al2O3 4Al+3O2
如果加工一个铝锅需要1.08kg铝,至少需要电解多少kg的氧化铝(Al2O3 )才能制成这个铝锅?
通电

(相对原子质量:Al-27 O-16)
根据解题步骤,自主计算并写出规范完整的过程,
完成后小组内互查,检查问题并更正问题,总结出错的原因。
探·知识奥秘
化学方程式的书写步骤
二、化学方程式计算的步骤
解题过程 解:设需要氧化铝的质量为x 2Al2O3====4Al+3O2↑ 204 108 x 1.08kg = x= 2.04kg 答:需要氧化铝的质量为2.04kg 归纳解题步骤
⑴设未知量
⑵写出反应的化学方程式
⑶找出已知量与未知量的关系
⑷列比例式求解
⑸解出简明答案
⑹写答
204
x
108
1.08kg
通电
探·知识奥秘
思考与讨论
二、化学方程式计算的步骤
01
要正确写出化学方程式(很关键)
03
解设未知数时不要写单位,但列比例时一定要写单位,计算结果也要写单位。
05
计算时可以先约分再计算
02
要准确计算已知量与未知量的相对分子质量和(很重要)
04
已知量与未知量的关系一定要在相应的物质下面对齐
06
要仔细检查过程和结果。
探·知识奥秘
化学方程式计算的应用
二、化学方程式计算的步骤
工业生产:
精准控制原料与产量
工业生产中,需通过计算确定原料用量,避免浪费或反应不彻底,同时预测产品产量,保障生产效率。
资源利用:计算燃料消耗与产物排放
在能源使用场景中,通过计算可确定燃料用量、预估产物(如二氧化碳、污染物)排放量,助力节能和环保。
安全防护:确定危险物质的处理量
在化工操作或实验室中,通过计算可控制危险反应物的用量,避免因过量导致爆炸、中毒等事故。
理·核心要点
化学方程式的
计算步骤
基本步骤
注意事项
三个要领
设 写 找 列 解 答
设未知数不带单位
正确书写化学方程式
找出正确的已知量及未知量,实际质量带单位
找到正确的对应关系并列出等式
正确计算并写答
①步骤要完整;②格式要规范;③得数要准确。
三个关键
①准确书写化学方程式;
②准确找出已知量与未知量的关系;
③准确计算相对分子质量。
1.依据化学方程式 判断,下列信息不正确的是( )
A.该反应为分解反应
B.该反应发生需要的条件是通电
C.该反应中,三种物质的质量比为2:3:4
D.制取5.4 kg金属铝至少需要电解10.2kg的Al2O3
析·典型范例
C
2.化学方程式 中,参加反应的Fe2O3和CO的质量比为( )
A.1:3 B.40:21
C.3:1 D.2:3
析·典型范例
B
理·核心要点
化学反应中的
有关计算
化学方程式计算的基本思路
化学方程式的计算步骤
1、设未知量
2、写出反应的化学方程式
3、找出已知量与未知量的关系
4、列比例式求解
5、解出简明答案
6、写答
原理:化学方程式中物质的实际质量之比等于相对质量之比
化学反应中各物质相对质量比=化学计量数×相对分子质量
基本思路:明确问题和未知量 书写正确的化学方程式
找出等量关系 列式 求解、检查
解题关键
①准确书写化学方程式;
②准确找出已知量与未知量的关系;
③准确计算相对分子质量。
1.实验室要用氧气做实验,若用过氧化氢溶液来制取氧气,需要分解过氧化氢的质量为多少?
解:设需要分解过氧化氢的质量为x。
答:需要分解过氧化氢的质量为136g。
练·技能实战
MnO2
68 32
x 64g
68
x
32
64g
=
x=136g
2.高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍(Ni)的原理是:C+2NiO 2Ni+CO2。
(1)NiO中镍和氧元素的质量比 。
(2)若制得59kgNi,计算参加反应的NiO的质量(写出计算过程及结果)
(1)59:16
(2)
练·技能实战
解:设参加反应的NiO的质量为x。
答:参加反应的NiO的质量为75kg
150 118
x 59kg
150
x
118
59kg
=
x=75kg
C+2NiO 2Ni+CO2
THANKS!
谢谢观看

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