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第三章 第二节 第二课时
《 物质的量在化学方程式计算中的应用》教学设计
教材分析
本节课标要求学生了解物质的量及其物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。在必修第一册第三章第二节安排了物质的量在化学方程式中的应用，利用方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，通过一个例题把在第二章里学习的物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识应用化学方程式的计算中，分散了第二章集中学习物质的量及相关概念的难点。
学情分析
在初中，学生已经知道了化学中反应物和生成物的质量关系，并学习了运用化学方程式进行有关质量的计算。本节在初中知识基础上进一步揭示化学反应中反应物、生成物之间的粒子关系，并学习物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等应用化学方程式的计算。本节内容是学生学习中和滴定等知识的重要基础，在理论联系实际方面具有重要作用。同时，对于学生了解化学反应规律、形成正确的有关化学反应的观点也有重要意义。
三、素养目标
1.【教学目标】：能基于物质的量认识化学变化，运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算，感受定量研究对化学科学的重要作用。
2.【评价目标】：通过从简单到复杂，善于把问题分类，把复杂的问题简单化，来解决生产生活的问题，对学生进行针对性训练，帮助学生形成正确解题的能力。
四、教学重点、难点
1.重点∶物质的量在化学方程式计算中的应用。
2.难点∶物质的量在化学方程式计算中的应用。
五、教学方法
启发、引导、讲解、练习
教学设计思路
物质的量那部分知识与本节课的内容十分紧密，可以通过对粒子数目、质量、气体体积、物质的量浓度与物质的量之间关系公式复习进行导入。以氢气与氧气的反应为例，从物质的量的角度认识化学方程式的意义。从宏观的物质质量以及微观粒子数目切入，让学生理解“化学方程式中各物质的计量数之比等于各物质的物质的量之比”，在此基础下，通过例题“250 mL 2mol/L硫酸与足量的铁屑完全反应”，使学生掌握运用物质的量对化学方程式进行初步计算。最后通过扩展练习进行巩固。
七、【教学流程】
八、【教学过程】
环节 教师活动 学生活动 评价活动
环节一：温故知新，承前启后 【板书】物质的量在化学方程式计算中的应用 【投影】物质的量在化学方程式计算中的应用 [复习回顾]物质的量与各物理量之间的关系 【投影】 【讲解】我们知道，物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，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数之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数的关系。 【学生活动】请大家回忆前面学过的知识，填出下列各物理量之间的转换关系。 以旧引新，寻找新旧知识的关联点和成长点，注重知识的发展过程
环节二：实例切入，新知突破 【探究】化学方程式中各物质间物质的量的关系 [例1]以H2和O2反应为例，从物质的量角度认识化学方程式的意义。 【提问】:观察上面的数据，同学们能发现什么规律么？ 化学反应中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。 【讲解】由以上分析可知，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。在高中阶段的化学计算中，我们将不再沿用初中的质量计算体系，而是要建立使用物质的量进行计算的新型模式。 学生观察，得出结论 [学生回答]：化学反应中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。 学生倾听 循序渐进，培养学生观察、归纳总结的能力。
[过渡]物质的量(n)、摩尔质量(M)、物质的量浓度(c)、气体摩尔体积(Vm)应用于化学方程式计算时，对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更加方便。
环节三：运用计算，思维发散 [学习任务]学会应用物质的量进行化学方程式的计算 【讲解】进行物质的量应用于化学方程式的计算时，须按以下步骤进行：　 1．写出有关反应方程式　 2．找出相关物质的化学计量数之比　 3．对应化学计量数，找出相关物质的物质的量的关系 4．根据物质的量的关系，按照比例相等的模式进行计算 [例题]250 mL 2 mol/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; (2)生成的H2的体积 (标准状况)。 [讲解 ]根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度求算可计算出参加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应中各物质之间的化学计量数之比,计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的H2的体积。 解：n(H2SO4)=cV液=0.25 L×2 mol/L=0.5 mol （1）Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑ 1 1 n(Fe) 0.5 mol 因此得：1/1=n(Fe)/0.5mol; n(Fe)=0.5mol （2）Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2 解法一： 1 1 0.5 mol n(H2) 1/1=n(H2) /0.5 mol; n(H2)=0.5 mol ; 标准状况下， V(H2)=n(H2)×22.4 L/mol=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2L 【练习】　医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁粉缓慢氧化成Fe2O3并放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗标况下氧气的体积为多少？ 根据题意可得：n(Fe)=56 g÷56 g/mol=1mol (
4Fe　＋　3O
2
===2Fe
2
O
3
)【解】　设：需要消耗氧气的物质的量为n(O2) (
4
　
3
)由反应方程式 1mol　 n(O2) 根据比例可得n(O2)=0.75 mol 标况下：V(O2)=0.75 mol×22.4 L/mol=16.8 L [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; (2)生成的H2的体积 (标准状况)。 （2）Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑ 解法二： 1 mol 22.4 L 0.5 mol V(H2) 1 mol/0.5 mol=22.4 L/V(H2); V(H2)=11.2L ; 答：（1）参加反应的铁屑物质的量为0.5 mol； （2）标准状况下，生成H2体积为11.2 L。 【讲述】利用其它物理量列比例关系时必须注意：上下一致 【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。(Fe:56) 解法一：根据题意：n(H2)=2.24 L÷22.4 L/mol=0.1 mol (
(1)
【解】Fe + H
2
SO
4
=== FeSO
4
+ H
2
↑
) (
1 1 1
) n(Fe) n(H2SO4) 0.1mol 根据比例可得 n(H2SO4)=n(Fe)=n(H2)=0.1 mol n(H2SO4)=0.1 mol (2) m(Fe)=n(Fe)×M(Fe)=0.1 mol×56 g/mol=5.6 g 解法二： (
56
g
1 mol
22.4
L
)(1)【解】Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑ m(Fe) n(H2SO4) 2.24 L 得：n(H2SO4)=0.1 mol m(Fe)=5.6 g 【扩展提升】把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是 g。(CaCO3:100 CO：28) 解：(1)根据化学方程式确定关系： 3CO2＋3Ca(OH)2===3CaCO3↓＋3H2O 则关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3 根据碳元素守恒即 CO～CaCO3，n(CaCO3)=10 g÷100 g/mol=0.1mol (2)利用关系式进行计算 CO　～　CaCO3 1 1 n(CO) 0.1 mol m(CO) =n(CO)×M(CO)=2.8 g 【即时小练】用足量的CO还原Fe2O3，将所生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到的沉淀为60 g，则Fe2O3的质量是( ) A．16 g B．32 g C．64 g D．80 g (
3CO
2
＋3Ca(OH)
2
=3CaCO
3
↓
＋3H
2
O
) (
3 1
) (
n
(CO)
) (
n
(Fe
2
O
3
)
) (
m
(Fe
2
O
3
)=0.2mol×160g/mol=32g
) 则关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3 (
n
(CaCO
3
)=60
g÷100g
/mol=0.6
mol
) (
根据比例式可得：n
(CO)
＝0.6mol
) 根据方程式得到关系式：3CO ~ Fe2O3 根据比例式可得：n(Fe2O3)＝0.2 mol m(Fe2O3)=0.2 mol×160 g/mol=32 g 【设计意图】通过例题的讲解，重点让学生掌握怎么通过化学方程式求算有关物理量，解题的关键——反应中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，利用其它物理量列比例关系时必须注意：上下一致。 例题听讲，回答问题：反应铁和硫酸的计量数之比是多少？ 学生回答：计量数之比为1:1 引导，那么铁和硫酸的物质的量之比为多少？ 回答：铁和硫酸的物质的量之比也是1：1 学生尝试解决生活中的实际问题。使学生能将所学知识运用于实际问题。 [提问]:H2SO4 和 H2的计量数之比为1:1，那么1 mol H2SO4能生成氢气的体积是多少？那么如果是0.5 mol H2SO4 能生成氢气的体积是多少？（标准状况） [学生回答]：在标准状况下，1molH2SO4能生成22.4L氢气，0.5molH2SO4能生成11.2L氢气 学生牛刀小试，思考计算。 学生扩展提升，建立模型并尝试计算结果。 完成即时小练。 培养学生分析问题的能力和实际计算的能力。 培养学生对方程式关系梳理能力以及逻辑思维能力。
环节四：归纳总结，习题巩固 [总结] 利用化学方程式进行计算的步骤： 审题并设有关物理量（n、m、V） 写出正确的化学方程式 在方程式有关物质的化学式下方标出相关物理量 注意：注意左右比例相当，上下单位一致 列出正确比例式求解 [练习] 1.标准状况下，2.7 g铝与足量的盐酸反应生成aL的氢气，化学方程式比例关系正确的是（ ） A.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 2 mol 67.2 L 2.7 g aL B.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 27 g 22.4 L 2.7 g aL C.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 54 g 67.2 L 2.7 g aL D.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 54 g 3 mol 2.7 g aL 2．有关反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的下列说法正确的是(　) A．反应中Na与NaOH的质量相等 B．反应中H2O和H2的质量相等 C．反应中H2O和H2的质量比为2∶1 D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1 3.相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为( ) A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2 4.完全溶解28.4 g的碳酸铜和氢氧化铜的混合物，需要消耗1 mol/L的盐酸500 mL，若灼烧相同质量的上述混合物，得到氧化铜的质量为（ ） A.40 g B.30 g C.20 g D.16 g 5.金属钠1.15 g跟水反应，得到100 mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下的体积。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度。 参考答案：1.C 2.D 3.A 4.C 5.(1)0.56 L (2)0.5 mol/L 学生笔记 随堂练习
九、板书设计
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。
利用其它物理量列比例关系时必须注意：上下一致。
十、课堂测评
[练习]
1.标准状况下，2.7 g铝与足量的盐酸反应生成aL的氢气，化学方程式比例关系正确的是（ ）
A. 2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑
2 mol 67.2 L
2.7 g a L
2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑
27 g 22.4 L
2.7 g a L
2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑
54 g 67.2 L
2.7 g a L
2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑
54 g 3 mol
2.7 g a L
2．有关反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的下列说法正确的是(　)
A．反应中Na与NaOH的质量相等
B．反应中H2O和H2的质量相等
C．反应中H2O和H2的质量比为2∶1
D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
3.相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为( )。
A.1:1 B.1:6
C.2:3 D.3:2
4.完全溶解28.4 g的碳酸铜和氢氧化铜的混合物，需要消耗1 mol/L的盐酸500 mL，若灼烧相同质量的上述混合物，得到氧化铜的质量为（　　）
A.40 g B.30 g C.20 g D.16 g
5.金属钠1.15 g跟水反应，得到100 mL溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况下的体积。
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度
题号（参考答案） 1( C ) 2( D ) 3( A ) 4( C ) 5(1)0.56 L (2)0.5 mol/L
质量水平 L2 L3 L3 L3 L2

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