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21教育“胜哥课程”工作室
第1章第3节 化学反应中物质质量的关系3学案
一、学习目标
1. 理解化学方程式的定义、书写原则与步骤，能正确书写常见反应的化学方程式。
2. 从宏观、微观、量的角度阐述化学方程式的意义，能根据化学方程式进行初步的质量关系分析。
3. 掌握依据化学方程式计算的步骤（设、写、标、列、答），能解决简单的已知一种物质质量求另一种物质质量的问题。
4. 运用质量守恒定律推断物质的元素组成，学会通过生成物质量计算参加反应的氧气质量及确定元素种类。
二、学习重点与难点
★ 学习重点
化学方程式的宏观、微观、量的意义；根据化学方程式计算的一般步骤及比例关系。
★ 学习难点
利用质量守恒定律推断未知物元素组成（如4.6g物质燃烧生成CO 和H O，确定是否含氧）；过量计算的初步认识（如碳与氧气反应中反应物有剩余的情况）。
三、学习过程
（一）化学方程式再回顾——定义、书写与原则
定义：用化学式来表示化学反应的式子。
书写原则：A.以客观事实为依据；B.符合质量守恒定律。
书写步骤：（1）写出反应物和生成物的正确化学式；（2）配平化学方程式；（3）注明反应条件及生成物的状态（气体↑、沉淀↓）。
（二）化学方程式的意义（以2H O 2H ↑ + O ↑为例）
宏观意义：表示反应物和生成物——水在通电条件下生成氢气和氧气。
微观意义：表示各物质微粒个数比——水分子、氢分子、氧分子个数比为2:2:1。
量的意义：表示各物质质量比——水、氢气、氧气的质量比为 (2×18):(2×2):(32)=36:4:32=9:1:8。
条件意义：反应条件为通电。
（三）依据化学方程式计算的步骤与示例
步骤：①设未知量；②写出正确的化学方程式；③写出已知物与待求物的质量比（即相对质量×化学计量数）；④列比例式，求解；⑤写出简明答案。
例题：电解4.5g水能生成多少克氢气？
解：设生成氢气的质量为x。
2H O 2H ↑ + O ↑
36 4
4.5g x
= → 解得：x = 0.5g
答：生成氢气0.5克。
（四）典型计算练习与拓展
1. 实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气，要制得8克氧气，需要多少克过氧化氢？
解：设需要H O 的质量为x。
2H O 2H O + O ↑
68 32
x 8g
= 解得： x = 17g。答：需要17g过氧化氢。
2. 用氯酸钾制取4.8g氧气，需要氯酸钾多少克？
解：设需要KClO 的质量为y。
245 96
y 4.8g
= 解得：y=12.25g。答：需要12.25g氯酸钾。
（五）质量守恒定律深探——确定物质组成
例题：4.6g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g CO 和5.4g H O。求参加反应的氧气质量，并确定该物质中含有的元素。
解法1（利用生成物氧元素质量）：
生成CO 中氧元素质量= 8.8g× =6.4g；
生成H O中氧元素质量=5.4g×= 4.8g。
生成物中氧元素总量 = 6.4g+4.8g=11.2g；参加反应的O 质量 = 8.8+5.4-4.6 = 9.6g（质量守恒）。
某物质中氧元素质量 = 生成物中氧总量 - 氧气中氧质量 = 11.2g - 9.6g = 1.6g。所以该物质含有C、H、O三种元素。
解法2（直接求碳、氢元素质量）：
CO 中C元素 = 8.8g × = 2.4g；
H O中H元素= 5.4g× = 0.6g；C+H=3.0g < 4.6g，所以含有氧元素1.6g。
答：参加反应的氧气为9.6g，该物质含有碳、氢、氧三种元素。
（六）过量问题初探（碳在氧气中燃烧实验数据）
实验次数 碳质量/g 氧气质量/g 生成CO 质量/g
第一次 12 32 44
第二次 18 32 44
第三次 12 40 44
分析：第一次恰好完全反应；第二次碳过量，剩余碳18-12=6g；第三次氧气过量，剩余氧气40-32=8g。均符合质量守恒，生成CO 固定为44g（按不足量计算）。
四、当堂检测
1．某化合物完全燃烧，需要4.8g氧气，同时生成4.4g 二氧化碳和2.7 g水，则该化合物中(　　)
A．含有碳、氢、氧三种元素 B．只含碳、氧两种元素
C．只含碳、氢两种元素 D．无法确定
2．利用化学方程式进行计算的依据是（ ）
A．化学方程式表示了一种化学反应的过程
B．化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C．化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D．化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比
3．“胜哥”考察时发现一种螺纹的矿石(X)。研究发现该矿石能在氧气中燃烧，主要反应是，下列说法正确的是(　　)
A．该物质的化学式是FeS2
B．该物质由铁、硫、氧三种元素组成
C．氧气由两个氧原子构成
D．SO2中硫、氧元素的质量比为1：2
4．氢气和氧气的混合气体12克，点燃充分反应后冷却，瓶中剩余3克气体，则原混合物中氢气和氧气的质量分别（　　）
A．可能是1克氢气和11克氧气 B．可能是11克氢气和1克氧气
C．可能是8克氢气和4克氧气 D．可能是6克氢气和6克氧气
5．为了使得到的氧气既快又多，“胜哥”在实验室中用加热12.25g氯酸钾和3.16g高锰酸钾混合物的方法进行制取氧气的研究，得到如图所示的曲线图。下列说法中正确的是（　　）
A．m点时试管中可能有3种固体
B．m点时得到的氧气主要是氯酸钾分解产生的
C．n点时试管中可能有2种固体
D．n点对应产生氧气的质量x是5.12g
6．依据化学方程式计算的步骤。
例：加热分解79 g高锰酸钾，可得氧气的质量是多少？
步骤 说明 范例
设 根据题意设　 　 解：设加热分解79g高锰酸钾可得氧气的质量为x。 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2×158 　 　3279g 　 　x
x=8g 答：加热分解79 g高锰酸钾可得8 g氧气
写 写出相关反应的　 　 写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积； 写出　 　、　 　
列 列　 　
求 求解
答 简明作答
7．化学方程式中的质量关系。
化学反应中各物质的质量比一定等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比。例如：中，m氧气：m氢气：m水=　 　。据此在表中填上适当的质量。
m氧气 m氢气 m水
16g 　 　 　 　
　 　 0.5t 　 　
　 　 　 　 27kg
8．实验室用35.0g过氧化氢溶液和2.0g二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图。请回答：
（1）反应生成氧气的质量为　 　g。
（2）计算参加反应的过氧化氢的质量。(写出计算过程)
9．现有和的混合溶液195.2g，向其中加入铁粉，反应的先后顺序为： 。加入铁粉质量与反应就溶液中剩余固体质量的关系如图所示。
（1）m（剩余固体）时，剩余固体的成分是　 　（填化学式）
（2）原和的混合溶液中的质量为　 　g。
（3）求当加入11.2g铁粉时，反应后所得溶液中的质量分数（写出计算过程）。　 　。
10．实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质既不参加反应，也不溶于水）。反应方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，实验数据记录如图：
请回答下列问题：
（1）a＝　 　。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
（3）计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
11．“胜哥”用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气，他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物，充分反应后，冷却，称得剩余固体质量为24.9g。求：
（1）生成氧气的质量。
（2）原混合物中氯酸钾的质量。
（3）原混合物中二氧化锰的质量分数。(精确到0.1%)
12． “胜哥”加热20g高锰酸钾制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为 18.4g。计算：
（1）制得氧气的质量是　
　。
（2）消耗了多少克高锰酸钾 (列方程计算)
（3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要多少克氯酸钾 (列方程计算，计算结果精确到0.01)
13． “胜哥”为测定实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中溶质的质量分数，进行相关实验，实验测得相关数据如图所示：
（1）剩余的混合物中二氧化锰的质量为　 　g，反应生成氧气的质量为　 　g。
（2）计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
14．2025年春晚舞台上，身穿大红棉袄的宇树科技机器人 Unitree H1 燃爆全球。机器人动作灵活，其中使用了二硫化钼 (MoS2)作为润滑剂。二硫化钼因其独特的层状结构和理化性质，在工业、材料科学和新兴技术领域有广泛应用。目前常见的制备二硫化钼的方法是高温硫化法，其原理是高温下将单质钼(Mo)与硫蒸气(硫在高温下以S2的形式存在)直接反应生成二硫化钼。请回答：
（1）写出高温硫化法制取二硫化钼的化学反应方程式：　 　。
（2）如图为钼(Mo)元素的相关信息，可知钼元素核外有　 　个电子，核内有　 　个中子。
（3）若用上述方法制备16克 MoS2，则需要单质钼多少克
15．“胜哥”采用一些植物的器官来代替 MnO2作催化剂，分解 H2O2 制取氧气，记录如下表
序号 溶液 的质量/克 溶液的溶质质量分数 植物的器官及质量 收集到的气体体积/毫升 收集气体的时间/分钟
1 34 15% 大颗粒胡萝卜16克 80 18
2 34 15% 大颗粒马铃薯16克 80 10.5
3 34 15% 小颗粒马铃薯16克 80 4
请依据上述信息，回答下列问题：
（1）要使胡萝卜能够更快地促进H2O2的分解，可采用的方法是　 　；
（2）理论上34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解，能制得氧气多少克
五、学习总结
通过本节课的学习，我掌握了化学方程式的三重意义，能够根据化学方程式进行简单的质量计算，并学会了利用质量守恒定律推断物质的元素组成。在计算中要特别注意：正确书写化学方程式、找准质量关系、判断过量问题。课后继续巩固步骤，提高计算的准确性。
参考答案
1．A 2．C 3．A 4．A 5．D
6．未知量；化学方程式；已知量；未知量；比例式
7．8：1：9；2 g；18g；4t；4.5t；24kg；3kg
8．（1）0.8
（2）解：
设参加反应过氧化氢的质量为x，
答： 参加反应的过氧化氢的质量 是1.7g
9．Cu和Fe；32.5；25.4%
10．（1）4.5
（2）受热分解的氯酸钾的质量12.25g。氯化钾溶质的质量分数7.45%。
解：设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 149 96
x y 4.8g
x＝12.25g，y＝7.45g
（3）滤液中氯化钾溶质的质量分数100%＝7.45%
11．（1）生成氧气的质量为：
（2）设原混合物中氯酸钾的质量为x
x= 24.5g
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5克。
（3）的质量分数为
12．（1）由质量守恒定律可知，制得氧气的质量为
（2）设参加反应的KMnO4质量为x
（3）设参加反应的KClO3质量为y。
y≈4.08g
13．（1）1.0；1.6
（2）解：设68.0 g过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为x。
x=3.4 g
过氧化氢溶液中溶质的质量分数为
答：该过氧化氢溶液中溶质的质量分数为5％。
14．（1）
（2）42；54
（3）解：设需要单质钼的质量为x。
96 160
x 16g
；
解得：x=9.6g。
答：设需要单质钼的质量为9.6g。
15．（1）用更小的胡萝卜颗粒
（2）解：过氧化氢的溶质质量为：34×15%=5.1g，
设能制取氧气质量为x
2H2O2H2↑+O2
68 32
5.1g x
；
解得：x=2.4g。
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