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第二节 金属材料
第二课时
（物质的量在化学方程中的计算）
学习目标
1.学会根据化学方程式计算的一般步骤和方法。
2.能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。
3.结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化宏观辨识与微观探析能力。
物质的量为中心的计算
结论：物质的量是联系各物理量的桥梁，可以简便的进行各量之间的换算。
物质的量n
物质质量m
微粒数N
物质的量浓度CB
标况下气体体积V
X NA
÷ NA
X M
÷ M
X V
÷ V
X 22.4L/mol
÷22.4L/mol
知识回顾
2H2O 2H2↑＋O2 ↑
化学计量数
质量
粒子数目
物质的量
2
2
1
36
4
32
2
2
1
扩大NA倍
2NA
2NA
1NA
2
2
1
通电
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
结论：化学方程式中各物质计量数之比等于物质的量之比。
一、应用化学方程式计算的基本步骤
化学计量数之比=微粒个数之比
=物质的量之比
=气体体积之比(同温同压)
(1) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
【解 】参加反应的H2SO4的 物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol
n(Fe) 0.50mol
课本85页【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。
计算:(1)参加反应的铁屑的物质的量;
化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比
【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。
(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。
【解 】参加反应的H2SO4的 物质的量为:0.25L× 2mol/L=0.5mol
(2) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
0.50mol n（H2)
n（H2）
0.5mol
n（H2）=0.5mol
标况下，V（H2）=n·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L
解法一：先求出n(H2),再求V（H2）。
(2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑
1mo1 1mol
V(H2)
22.4L
0.50mol
解法二：
上下一致，左右相当
同一物质的物理量及单位必须相同，不同物质之间物理量及单位可以相同可以不同，各物理量之间均能通过物质的量来相互完成
上下单位一致
【基本步骤】
第一步：转—将已知的物理量转化为物质的量；
第二步：写—写出相关的化学方程式；
第三步：标—在有关物质的化学式下面标出已知量何未知量（未知量可用相应物理量符合表示）；
第四步：列—列出比例式；
第五步：解—根据比例式求解。
一、应用化学方程式计算的基本步骤
归纳
(1)书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
(2)单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。
(3)如果已知两种反应物的量，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。
大练习册80页：5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少？
请尝试用以下两种方法解答：
体会第2种方法的简便快捷。
提示　方法一：
设生成标准状况下氢气的物质的量为n(H2)
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2　　　　　　　　　　　　　　　3
0.2 mol　　　　　　　　　　　　n(H2)
解得n(H2)＝0.3 mol，所以V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L
即生成标准状况下氢气的体积是6.72 L。
方法二：设生成标准状况下H2的体积为V(H2)
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2×27 g　　　　　　　　　　　　3×22.4 L
5.4 g　　　　　　　　　　　　　V(H2)
即生成标准状况下H2的体积是6.72 L。
牛刀小试
某化学实验室准备用一定量的Fe与足量的1 mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24 L H2(标况)，试计算
（1）参加反应的H2SO4的物质的量。
（2）参加反应的Fe的质量。(相对原子质量Fe:56)
(1)【解】Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
根据题意：n(H2)=2.24 L÷22.4 L/mol=0.1 mol
1 1 1
n(Fe) n(H2SO4) 0.1 mol
根据比例可得
n(H2SO4) =n(Fe)=n(H2)=0.1 mol
(2) m(Fe)=n(Fe)×M(Fe)=0.1 mol×56 g/mol=5.6 g
(1)【解】Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 g 1 mol 22.4 L
m(Fe) n(H2SO4) 2.24 L
=
=
56 g
m(Fe)
1 mol
n(H2SO4)
22.4 L
2.24 L
n(H2SO4)=0.1 mol
根据比例式可得：
注意：上下单位一致
n(H2SO4)=0.1 mol
m(Fe)=5.6 g
解法一
解法二
上下一致
左右相当
应用物质的量进行化学方程式计算
的方法步骤
求出未知量
列比例关系
找准关系式
准确（定性、定量）书写化学（离子）方程式
按已、未知量的比例关系先计算出未知量的物质的量，再换算成要求的物理量
明确已知量和未知量，依据关系式中计量数确定已、未知量的物质的量的比例关系，列出比例式
1.关系式法
二、化学计算中的常用方法
【例题】一定量的铁粉和9 g硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9 g水，求加入的铁粉质量。
解：根据反应化学方程式Fe＋S FeS ， FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，
2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O，可得关系式： Fe～H2S～H2O
56g 18g
x 9 g
列比例式解得 x＝28g
小结：当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知
量和未知量之间的比例关系，即“关系式”,这种比例关系通常可从化学方
程式或化学式中得到。
大练习册81页：随堂演练：2题
例1：2Na~Na2O~2NaOH~Na2CO3
例2：_FeS2~_SO2~_SO3~_H2SO4
例3：_Fe2+~_Fe(OH)2~_Fe(OH)3~_Fe2O3
【例题2】4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。
10.6
解:钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变（原子守恒），
可得关系式：
2Na　　～　　Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
2.守恒法——质量守恒（原子守恒）、电荷守恒、电子守恒
二、化学计算中的常用方法
①原子守恒
大练习册87页例1
2.守恒法——质量守恒（原子守恒）、电荷守恒、电子守恒
②电子守恒：氧化还原反应中得电子总数=失电子总数
【例题3】用1 mol·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 mol的
XO4— 还原，已知氧化产物为 SO42- ，求元素X在还原产物中的化合价。
解：氧化还原反应中得失电子总数相等（电子守恒），设元素X在还原产物中的化合价为x，则有：1 mol·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－2 mol×(7－x)，
解得x＝＋4。
大练习册87页例2
③电荷守恒：电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数＝阴离子所带负电荷总数；离子方程式中，反应物所带电荷总数＝生成物所带电荷总数。
【例题4】在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，Al3＋的物质的量浓度为
0.2 mol·L－1， SO42－为0.4 mol·L－1，求溶液中Na＋的物质的量浓度。
2.守恒法——质量守恒（原子守恒）、电荷守恒、电子守恒
解：在任何一个溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数（电荷守恒），则有3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c(SO42－)
解得c(Na＋)＝0.2 mol·L－1。
练习做大练习册87页例3
小结：守恒法——质量守恒（原子守恒）、电子守恒、电荷守恒：
1.在化学反应中，遵循质量守恒（原子守恒）；
2.在氧化还原反应中，还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数（电子守恒）；
3.在电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数＝阴离子所带负电荷总数（电荷守恒）。
meiyangyang8602
【例题5】把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，求参加反应的Fe的质量。
解：　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　 Δm
　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g
　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g
3.差量法——质量差、体积差（大练习册86页）
二、化学计算中的常用方法
大练习册86页（跟踪训练）
【例题7】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：（1）反应中消耗HCl的物质的量。
消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al　　＋　6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2　　　　　6
x　　 　　 3x
解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol
即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol
Fe　　＋　2HCl===FeCl2＋H2↑
1　　　　　2
y　　　　　2y
4.方程组法——两个已知量求解混合物中两种物质的未知量
一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。
二、化学计算中的常用方法
过量问题计算：已知两种反应物

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