3.2.3 物质的量在化学反应方程式中的应用 课件(共29张PPT) 2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一
文档属性
| 名称 | 3.2.3 物质的量在化学反应方程式中的应用 课件(共29张PPT) 2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-14 08:41:00 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
组织建设
第二节 金属材料
（第3课时 物质的量在化学反应方程式中的应用）
第三章 铁 金属材料
学习目标
1.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。
2.能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。
3.了解常见的化学计算中常用的方法。
复习回顾1：物质的量与其它物理量之间的联系
结论：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。
÷NA
×NA
÷M
×M
×Vm
÷Vm
×V(aq)
÷V(aq)
（微粒数目）
（物质的质量）
（溶液的物质的量浓度）
（气体的体积）
复习回顾2：化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
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
结论：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，也等于同温同压下气体的体积之比
一、 物质的量在化学方程式计算中的应用
【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;
【解 】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
n(Fe) 0.50mol
n(Fe)＝0.5 mol
答：(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 mol
化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比
∴V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L
答 (2)生成生成标准状况下氢气的体积是11.2 L
n(H2)＝0.5 mol
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
0.50mol n(H2)
【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。
计算:(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。
【解法一 】
1mol
0.50mol
(2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑
22.4L
1、可以用质量，气体体积，
物质的量等物理量表示，左右相当。
2、上下单位（物理量）一致
V(H2)
答：生成的H2的体积 11.2L
【解法二 】
写
设
标
写出正确的化学方程式
根据题意设所求物理量，如 n、m、V 等
在有关物质下面标出已知物质和所求物质的相关数值
列
列出比例式
解
根据比例式求解并作答
解题思路：
1、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。
2、利用化学方程式进行计算的步骤：
注意:
上下单位一致,左右关系对应,
课堂练习1、完全中和0.1 mol NaOH需H2SO4的质量是多少？
解法一: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
2
1
0.1mol
n(H2SO4)
n(H2SO4) =
1mol
2mol
答:所需H2SO4的质量是4.9g
根据化学方程式先求物质的量，然后再换算称质量
解法二: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
0.1mol
m(H2SO4)
答:所需H2SO4的质量是4.9g
98g
2mol
注意:只要上下
单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算
(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，然后根据不足量的物质进行计算。
特别提醒
课堂练习2、标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气。下列比例式正确的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 1 mol 65 g 1 L
3.25 g x L 3.25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L 65 g 1 mol
0.05 mol x L 3.25 g x L
C
二、 化学计算中的常用的解题方法
1.关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径
D
课堂练习3、已知 Fe＋S FeS ， FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，
2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O，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，则加入的铁粉质量为( )
A．14 g B．42 g C．56 g D．28 g
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”。
Fe～H2S～H2O
Fe＋S FeS ，
FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，
2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O，
解析：根据化学方程式可推出关系式
56g 18g
x g 9 g
x＝28
课堂练习4、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的质量是多少？
解析
利用碳原子守恒关系式进行计算
CO ～ CO2 ～ CaCO3
m(CO)＝2.8 g。
28 100
m(CO) 10 g
2.差量法——化学方程式计算中的巧思妙解
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、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。
课堂练习5、为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是( )
A
解析：由题意知(w1－w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中NaHCO3质量为x g，由此可得到如下关系：
3.守恒法——质量守恒、得失电子守恒和电荷守恒
课堂练习6、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，溶液中Na＋的物质的量浓度为( )A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1
解析：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，则有3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c(SO42－)，解得c(Na＋)＝0.2 mol·L－1。
(1)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。
B
课堂练习7、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- ，则元素X在还原产物中的化合价为 。
(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
＋4
解析 氧化还原反应中得失电子总数相等，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。
课堂练习8、在120℃时，将12.4gCO 和H O(g)的混合气体缓缓通人足量的Na2O2固体中，充分反应后，固体的质量增加6g。请计算:(1)产生O2的质量为_____g。 (2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积为 ______L
解析：(1)向足量的Na2O2固体中通入12.4gCO2和 H2O(g)的混合气体，固体的质量只增加6g，是因为反应生成了O2，
根据质量守恒可知，m(O2)=12.4g-6g=6.4 g。
4.方程组法——两种混合物计算的法宝
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。
6.4
4.48
(2)生成的n(O2)=0.2mol，设原混合气体中CO2和 H2O(g)的物质的量分别为xmol、ymol
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
x mol 0.5x mol
2Na2O2 + 2H2O(g) = 4NaOH + O2
y mol 0.5y mol
则 0.5x+0.5y=0.2 x=0.2
44x+18y=12.4， 解得， y=2,
则原混合气体中CO2在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1=4.48L
写、设、表、列、解
课堂小结
二、化学计算中常用方法
①关系式法
②差量法(质量差值法、体积差值法)
③守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒)
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、物质的量在化学方程式计算中的应用
上下单位一致，左右关系对应
1、把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应：
2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。有关该反应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的质量之比为2∶1
D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
课堂达标
D
2．在标准状况下把4.48 L CO2通入足量的Na2O2固体后，固体增加的质量是( )
A．8.8 g B．5.6 g C．3.2 g D．2.4 g
B
3．在体积为V L的密闭容器中通入a mol一氧化碳和b mol 氧气，点燃充分反应后容器内碳原子与氧原子数之比为( )
A．a∶b B．a∶2b C．a∶(a＋2b) D．a∶[2(a＋b)]
C
4．硫黄制硫酸时发生的反应有
S＋O2 SO2、
2SO2＋O2 2SO3、
SO3＋H2O=H2SO4。
（1）由硫黄制取硫酸的关系式是_______________。
（2）假设64 g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是________。
196 g
S～H2SO4
5、用一定量的Fe与足量的1mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24L 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。
（3）所得FeSO4的物质的量。
（4）若将反应后的溶液稀释到500ml，则FeSO4的物质的量浓度是多少
解： Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
m (Fe) n (H2SO4) n (FeSO4) 2.24L
56g 1mol 1mol 22.4L
答： H2SO4的物质的量为0.1mol; Fe的质量为5.6g;FeSO4的浓度为0.2mol/L.
6、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。
解析：设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al ＋ 6HCl=2AlCl3＋3H2↑ Fe ＋ 2HCl=FeCl2＋H2↑
2 6 1 2
x 3x y 2y
解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。
即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol。
消耗的盐酸：
0.2L×(5-4.6)mol/L=0.08mol
组织建设
第二节 金属材料
（第3课时 物质的量在化学反应方程式中的应用）
第三章 铁 金属材料
学习目标
1.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。
2.能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。
3.了解常见的化学计算中常用的方法。
复习回顾1：物质的量与其它物理量之间的联系
结论：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。
÷NA
×NA
÷M
×M
×Vm
÷Vm
×V(aq)
÷V(aq)
（微粒数目）
（物质的质量）
（溶液的物质的量浓度）
（气体的体积）
复习回顾2：化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
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
结论：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，也等于同温同压下气体的体积之比
一、 物质的量在化学方程式计算中的应用
【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;
【解 】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
n(Fe) 0.50mol
n(Fe)＝0.5 mol
答：(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 mol
化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比
∴V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L
答 (2)生成生成标准状况下氢气的体积是11.2 L
n(H2)＝0.5 mol
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
0.50mol n(H2)
【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。
计算:(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。
【解法一 】
1mol
0.50mol
(2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑
22.4L
1、可以用质量，气体体积，
物质的量等物理量表示，左右相当。
2、上下单位（物理量）一致
V(H2)
答：生成的H2的体积 11.2L
【解法二 】
写
设
标
写出正确的化学方程式
根据题意设所求物理量，如 n、m、V 等
在有关物质下面标出已知物质和所求物质的相关数值
列
列出比例式
解
根据比例式求解并作答
解题思路：
1、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。
2、利用化学方程式进行计算的步骤：
注意:
上下单位一致,左右关系对应,
课堂练习1、完全中和0.1 mol NaOH需H2SO4的质量是多少？
解法一: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
2
1
0.1mol
n(H2SO4)
n(H2SO4) =
1mol
2mol
答:所需H2SO4的质量是4.9g
根据化学方程式先求物质的量，然后再换算称质量
解法二: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
0.1mol
m(H2SO4)
答:所需H2SO4的质量是4.9g
98g
2mol
注意:只要上下
单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算
(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，然后根据不足量的物质进行计算。
特别提醒
课堂练习2、标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气。下列比例式正确的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 1 mol 65 g 1 L
3.25 g x L 3.25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L 65 g 1 mol
0.05 mol x L 3.25 g x L
C
二、 化学计算中的常用的解题方法
1.关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径
D
课堂练习3、已知 Fe＋S FeS ， FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，
2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O，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，则加入的铁粉质量为( )
A．14 g B．42 g C．56 g D．28 g
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”。
Fe～H2S～H2O
Fe＋S FeS ，
FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑，
2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O，
解析：根据化学方程式可推出关系式
56g 18g
x g 9 g
x＝28
课堂练习4、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的质量是多少？
解析
利用碳原子守恒关系式进行计算
CO ～ CO2 ～ CaCO3
m(CO)＝2.8 g。
28 100
m(CO) 10 g
2.差量法——化学方程式计算中的巧思妙解
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、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。
课堂练习5、为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是( )
A
解析：由题意知(w1－w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中NaHCO3质量为x g，由此可得到如下关系：
3.守恒法——质量守恒、得失电子守恒和电荷守恒
课堂练习6、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，溶液中Na＋的物质的量浓度为( )A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1
解析：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，则有3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c(SO42－)，解得c(Na＋)＝0.2 mol·L－1。
(1)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。
B
课堂练习7、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- ，则元素X在还原产物中的化合价为 。
(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
＋4
解析 氧化还原反应中得失电子总数相等，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。
课堂练习8、在120℃时，将12.4gCO 和H O(g)的混合气体缓缓通人足量的Na2O2固体中，充分反应后，固体的质量增加6g。请计算:(1)产生O2的质量为_____g。 (2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积为 ______L
解析：(1)向足量的Na2O2固体中通入12.4gCO2和 H2O(g)的混合气体，固体的质量只增加6g，是因为反应生成了O2，
根据质量守恒可知，m(O2)=12.4g-6g=6.4 g。
4.方程组法——两种混合物计算的法宝
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。
6.4
4.48
(2)生成的n(O2)=0.2mol，设原混合气体中CO2和 H2O(g)的物质的量分别为xmol、ymol
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
x mol 0.5x mol
2Na2O2 + 2H2O(g) = 4NaOH + O2
y mol 0.5y mol
则 0.5x+0.5y=0.2 x=0.2
44x+18y=12.4， 解得， y=2,
则原混合气体中CO2在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1=4.48L
写、设、表、列、解
课堂小结
二、化学计算中常用方法
①关系式法
②差量法(质量差值法、体积差值法)
③守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒)
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、物质的量在化学方程式计算中的应用
上下单位一致，左右关系对应
1、把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应：
2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。有关该反应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的质量之比为2∶1
D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
课堂达标
D
2．在标准状况下把4.48 L CO2通入足量的Na2O2固体后，固体增加的质量是( )
A．8.8 g B．5.6 g C．3.2 g D．2.4 g
B
3．在体积为V L的密闭容器中通入a mol一氧化碳和b mol 氧气，点燃充分反应后容器内碳原子与氧原子数之比为( )
A．a∶b B．a∶2b C．a∶(a＋2b) D．a∶[2(a＋b)]
C
4．硫黄制硫酸时发生的反应有
S＋O2 SO2、
2SO2＋O2 2SO3、
SO3＋H2O=H2SO4。
（1）由硫黄制取硫酸的关系式是_______________。
（2）假设64 g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是________。
196 g
S～H2SO4
5、用一定量的Fe与足量的1mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24L 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。
（3）所得FeSO4的物质的量。
（4）若将反应后的溶液稀释到500ml，则FeSO4的物质的量浓度是多少
解： Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
m (Fe) n (H2SO4) n (FeSO4) 2.24L
56g 1mol 1mol 22.4L
答： H2SO4的物质的量为0.1mol; Fe的质量为5.6g;FeSO4的浓度为0.2mol/L.
6、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。
解析：设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al ＋ 6HCl=2AlCl3＋3H2↑ Fe ＋ 2HCl=FeCl2＋H2↑
2 6 1 2
x 3x y 2y
解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。
即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol。
消耗的盐酸：
0.2L×(5-4.6)mol/L=0.08mol