资源简介

§4—3物质的量在化学方程式计算中的应用—1
教学目标
1．使学生掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。
2．使学生加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解，及对化学反应规律的认识。
3．培养学生综合运用知识的能力和综合计算的能力。
教学重点
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。
教学难点
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。
教学方法
启发、引导、讲解、练习。
教学用具
投影仪
教学过程
[引入新课]有关化学方程式的计算，我们在初中就已经很熟悉了，知道化学反应中各反应物和生成物的质量之间符合一定的关系。通过前一章的学习，我们又知道构成物质的粒子数与物质的质量之间可用物质的量作桥梁联系起来。既然化学反应中各物质的质量之间符合一定的关系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间，物质的量之间是否也遵循一定的关系呢 能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢 这就是本节课我们所要学习的内容。
[板书] 第三节 物质的量在化学方程式计算中的应用(一)
一、原理
[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ν的关系。
[讲解并板书] 2H2 + O2 2H2O
化学计量数ν之比： 2 ∶ 1 ∶ 2
扩大 NA 倍： 2 NA∶ NA ∶ 2 NA
物质的量之比： 2mol∶1mol ∶ 2mol
[师]由以上分析可知：
[板书] 化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的化学粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。
[师]有了上述结论，我们即可根据化学方程式对有关物质的物质的量进行定量计算。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：
[板书]1．写出有关反应方程式
2．找出相关物质的计量数之比
3．对应计量数．找出相关物质的物质的量
4．根据(一)的原理进行计算
[师]下面，我们就按上述步骤来计算下题。
[投影] 例1：完全中和0．10molNaOH需H2SO4 的物质的量是多少
[讲解并板书]
2NaOH + H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
2 1
0．1mol n(H2SO4 )
n(H2SO4 ) =
答：完全中和0．10mol NaOH需H2SO4 0．05mol。
[问]请大家回答，上述反应中生成水的物质的量是多少 0．1mol。
[过渡]实际上，我们在运用有关化学方程式的计算解决问题时，除了涉及有关物质的物质的量外，还经常涉及到物质的质量、浓度、体积等物理量，这就需要进行必要的换算。而换算的核心就是——物质的量。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。
[板书] 三、物质的量与其他物理量之间的关系
[请一位同学上黑板来填写][学生板书]
[师]请大家根据上述关系，口答下列化学方程式的含义。
[投影] H2 + Cl2 == 2HCl
化学计量数比 1 ∶ 1 ∶ 2
粒子数之比 1 ∶ 1 ∶ 2
物质的量比 1 ∶ 1 ∶ 2
物质的质量比 2 ∶ 71 ∶ 73
气体体积比 1 ∶ 1 ∶ 2
[师]根据化学方程式所反映出的这些关系，可以进行多种计算。但要根据题意，明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位。列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须一致。
[过渡]下面，我们就在掌握上述各物理量之间关系的基础上，来系统、全面地学习物质的量应用于化学方程式的计算。
[板书] 四、物质的量在化学方程式计算中的应用
[练习]在上述例题中，计算所需H2SO4 的质量是多少
[学生活动，教师巡视]
[师]以下是该题的一种解法，供大家参考。
[投影] 2NaOH + H2SO4 == Na2SO4 + 2H2O
2mol 98g
0．1mol m(H2SO4 )
m(H2SO4 )＝
答：所需H2SO4 的质量为4．9 g。
[师]下面，请大家根据自己的理解，用自认为简单的方法计算下题，要求用规范的格式、步骤进行解答。
[投影]例2：将30g MnO2 的质量分数为76．6％的软锰矿石与足量12 mol·L—1浓盐完全反应(杂质不参加反应)。计算：
(1)参加反应的浓盐酸的体积。(2)生成的Cl2 的体积(标准状况)。
[学生计算，教师巡视，选出有代表性的解题方法，让学生写于投影胶片上，以备展示]
[师]请大家分析比较以下几种解法。
[投影展示]
解法一：
(1)MnO2 的摩尔质量为87g·mol—1
n(MnO2 ) =
4HCl(浓) + MnO2 ? MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
4 1
12 mol·L—1×V[HCl(aq)] 0．26mol
V[HCl(aq)]=
(2) 4HCl(浓) + MnO2 ? MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
1 1
0．26mol n(Cl2 )
n(Cl2 )＝
答：参加反应的浓HCl的体积为0．087L，生成Cl2的体积在标况下为5．8L。
解法二：
(1)MnO2 的摩尔质量为87 g·mol—1
n(MnO2 ) =
4HCl(浓) + MnO2 ? MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
4 1
n(HCl) 0．26mol
n(HCl)=
V[HCl(aq)]=
(2) 4HCl(浓) + MnO2 ? MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
1mol 22．4L
0．26mol V(Cl2 )
V(Cl2 ) =
答：参加反应的浓HCl的体积为0．087L，生成Cl2 的体积在标况下为5．8L。
解法三：
4HCl(浓) + MnO2 ? MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
4mol 87g 22．4L
12 mol·L—1×V[HCl(aq)] 30g×76．6％ V(Cl2)
V[HCl(aq)] =
V(Cl2 ) =
答：参加反应的浓HCl的体积为0．087L，生成Cl2的体积在标况下为5．8L。
[问]大家认为以上哪种解法更简单呢 第三种解法更简捷!
[师]当然，本题的解答过程上还不止以上三种，其中解法一与课本上的相同，这说明：解答同一个问题可以通过不同的途径。希望大家在以后的学习中能多动脑筋，多想些方法，以促使自己的思维能力能更上一层楼。
下面，请大家用本节课学到的知识来计算课本P31五、与P42二、4并与以前的计算方法相比较。
[附，P31五、与P42二、4也可用投影仪展示] [学生活动，教师巡视]
（P31五）4．6gNa与足量的H2O 反应，计算生成的气体在标准状况下的体积(标准状况下H2的密度为0．0899 g·L—1 )。
答案：2．24L
（P42二、4）106g Na2CO3和84g NaHCO3分别与过量的HCl溶液反应．其中(C)
A．Na2CO3 放出的CO2 多 B．NaHCO3 放出的CO2 多
C．Na2CO3 消耗的盐酸多 D．NaHCO3 消耗的盐酸多
[问]通过做以上两题，大家有什么体会 用物质的量计算比用其他物理量简单
[师]对!这也是我们学习本节课的目的之一，即把物质的量应用于化学方程式的计算，可使计算简单化。也是我们中学化学计算中最常用的一种方法。
[本节小结]本节课我们运用化学计算中的一个基本规律；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对几个问题进行了分析，在学习中除了要用好上述规律外还要注意解题的规范性。
[作业]习题：一、3、4二、3、4三、2
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