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物质的量在化学方程式计算中的应用
#第2课时#
第三章 铁 金属材料 | 第二节　金属材料
课程标准
通过物质的量概念的桥梁作用，建立宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学思维，重点培养"宏观-微观-符号"三重表征能力。
教学目标
能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，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。　
能掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
任务一
根据化学方程式计算
N(微观）
×NA
÷NA
×Vm
÷Vm
V气体（宏观）
CB （宏观）
×Vaq
÷Vaq
m（宏观）
÷M
×M
请你回忆！
物质的量与其它物理量之间的联系
物质的量是联系各物理量的纽带，可以简便的进行各量之间的转换
任务一
根据化学方程式计算
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，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
那么，化学方程式中的计量数表示的是什么量的关系？
任务一
根据化学方程式计算
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比;
对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其体积之比
2CO　＋　O2 == 2CO2
化学计量数 2 __ __
扩大NA倍 2NA ___ ____
物质的量 2 mol _____ _____
质量 56 g _____ ____
标况下气体体积 44.8 L ______ ______
1
2
NA
2NA
1 mol
2 mol
32 g
88 g
22.4 L
44.8 L
点燃
任务一
根据化学方程式计算
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
⑤
①
②
③
④
设未知量，统一规定符号，如物质的量(n)
写出反应的化学方程式或离子方程式，注意配平
找出已知量与未知量的关系，并写在对应物质的正下方
列比例式，求解
检查无误后，写出简明答案
物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
任务一
根据化学方程式计算
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
任务一
根据化学方程式计算
在标准状况下，5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成氢气的体积是多少？
n(Al)＝
m(Al)
n(Al)
＝
5.4 g
27g/mol
＝0.2 mol
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
n(H2)
2
3
0.2 mol
2
0.2 mol
＝
n(H2)
3
n(H2)=0.3 mol
V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3 mol×22.4 L·mol-1＝6.72 L
解：
构建“已知量、未知量均为物质的量”的解题模型
任务一
根据化学方程式计算
典例
2
医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、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，则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少？
4Fe　　＋　　　3O2===2Fe2O3
4×56 g
3×22.4 L
56 g
V(O2)
典例
1
构建“已知量、未知量均为物质的量”的解题模型
解：
任务一
根据化学方程式计算
学以 致用
Fe和CuSO4溶液反应，若反应后溶液的体积为1 L，生成的铜的质量为32 g
(1)计算反应消耗的Fe的质量
(2)计算反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度
32 g铜的物质的量为
则
解：
Fe＋CuSO4=== FeSO4 ＋ Cu
1 　 1 1
0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol
反应消耗的Fe的质量
m(Fe)＝0.5 mol×56 g·mol-1＝28 g
反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度
c(FeSO4)＝1 L(0.5 mol)＝0.5 mol·L-1
1
2
3
书写格式规范化：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
单位运用对应化：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”
如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据量不足的物质进行计算
注意事项
任务一
根据化学方程式计算
任务二
化学计算中的关系式法
任务二
化学计算中的关系式法
典例
3
把一定量CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，计算参加反应的CO的质量
△
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
得关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3
CO　～　CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
则
28
m(CO)
10
100
=
m(CO)＝2.8 g
解：
利用化学方程式构建关系式的解题模型
任务二
化学计算中的关系式法
典例
4
4.6 g钠在空气中久置，计算最终得到Na2CO3的质量
钠在空气中最终转化为Na2CO3，过程中钠的原子个数不变，可得关系式：
2Na　　～　　Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
则
解：
利用“守恒”构建关系式的解题模型
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等，该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。
把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为 。
28 g
解:　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　Δm
　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g
　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g
任务二
化学计算中的关系式法
典例
5
则
56
m(Fe)
4
8
=
m(Fe)＝28 g
利用“差量”构建关系式的解题模型
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：该混合物中铝、铁的物质的量。
解：
设Al、Fe的物质的量分别为x、y
2Al　　＋　6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2　　　　　6
x　　 　　 3x
Fe　　＋　2HCl===FeCl2＋H2↑
1　　　　　2
y　　　　　2y
解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。
即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol。
27g·mol－1×x+56g·mol－1×y=1.1
3x+2y=0.08mol
典例
6
任务二
化学计算中的关系式法
利用“方程组法”构建关系式的解题模
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
任务二
学以 致用
化学计算中的关系式法
已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)=MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积(标准状况)是________；被氧化的HCl的质量是________
△
2.24 L
7.3 g
设反应生成Cl2的体积为V，被氧化的HCl的质量为x，则有：
MnO2＋4HCl(浓)==MnCl2＋Cl2↑＋2H2O～2HCl(被氧化)
1 mol 22.4 L 2×36.5 g
0.1 mol V x
△
87 g·mol-1/8.7 g＝0.1 mol
解得V＝2.24 L，x＝7.3 g
小结
小结
物质的量在化学方程式计算中的应用
随堂演练
4．在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2，反应完全后，用0.625 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行测定：I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。
设硫酸铜的物质的量浓度为x，根据反应方程式可得关系式：
2CuSO4～I2～2S2O32-
2 2
0.1 L×x 0.625 mol·L-1×0.02 L
解得x＝0.125 mol·L-1
解：

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