3.2.5物质的量在化学方程式中的应用【课件】(共30页)2023-2024学年高一化学同步课件(人教版2019必修第一册)

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名称 3.2.5物质的量在化学方程式中的应用【课件】(共30页)2023-2024学年高一化学同步课件(人教版2019必修第一册)
格式 pptx
文件大小 449.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-31 11:08:16

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文档简介

(共30张PPT)



金属材料
第二节
第4课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
【学习目标】
1.掌握物质的量与其他物理量的换算关系。
2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
3.了解化学计算中的常用方法。
(一)、有关“物质的量”的计算关系
n= —
N
NA
n= —
m
M
n(气)= —
V(气)
Vm
n
N
m
V(气)
= cB
nB
·V(溶液)
cB
“见量化摩,求啥先求摩”
= n
N
·NA
= n
m
· M
= n
V(气)
(气)·Vm
cB= —
nB
V(溶液)
1000
ρ
ω
MB
cB=
【复习回顾】
1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n;
M = m(一个粒子的质量)× NA
2.根据一个粒子的真实质量
3.根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1);
4.根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M(气体)=D×M(相对气体);
(二)、求气体的摩尔质量M的常用方法
【复习回顾】
(三). 阿伏加德罗定律及其推论
(2)阿伏加德罗定律的推论
m
M
n
=
m
V
ρ
=
导出)
T、p相同,
推论一:
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
推论二:
T、V相同,
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
(或相对分子质量)
推论三:
T、p相同,
(可通过pV=nRT 及
(1)阿伏加德罗定律
同温、同压时,相同体积的任何气体含有相同数目的分子
( “四同”定律)
【复习回顾】
化学方程式: H2   + Cl2 2HCl
化学计量数之比:
物质的量之比:
标准状况下体积比:
相同条件下体积比:
点燃
====
1 ∶ 1 ∶ 2
1 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
22.4 L ∶ 22.4 L ∶ 44.8 L
1 ∶ 1 ∶ 2
一、物质的量在方程式计算中的应用
结论: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.对于气体物质,化学反应中物质的系数之比也等于相同条件下气体的体积比。
即ν1∶ν2∶ν3……=___________……
n1∶n2∶n3
即ν1∶ν2∶ν3……=___________……
V1∶V2∶V3
1.在同温同压下,50 mL气体A2跟100 mL气体B2化合生成100 mL气体C,则C的化学式是(  )
A.AB2 B.A2B C.AB3 D.AB
化学方程式中物质的物质的量之比等于相同条件下气体的体积之比等于化学计量数之比
A2 + B2 —— C
2
50mL
100mL
100mL
1 ∶ 2 ∶ 2
1
2
A
(课本P78-79,注意解题规范)
例2.把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5gZn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)。
解:
(1)Zn的摩尔质量是65g·mol-1。
n(Zn)=
m(Zn)
M(Zn)
6.5g
65g·mol-1
= 0.1mol
例 题1
列公式
带单位计算
0.1mol
(课本P78-79,注意解题规范)
例2.把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5gZn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)。
解:
例 题1
0.1mol
(2) Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
1 2
化学计量数:
0.1mol n(HCl)
物质的量:
1
2
0.1mol
n(HCl)
n(HCl)=
0.2mol
化学计量数之比等于物质的量之比。
0.2mol
(课本P78-79,注意解题规范)
例2.把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5gZn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)。
解:
例 题1
0.1mol
0.2mol
(3) Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
1mol
1 1
化学计量数:
1mol
22.4L
0.1mol
理论上的量关系:
实际上量的关系:
V(H2)
V(H2)=
2.24L
成比例
解题时注意:
2.列式时未知量要用相应的字母表示,物理量标注物质种类
1.“上下要一致,左右要相当”
上下要一致
左右要相当
(课本P78-79,注意解题规范)
例2.把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5gZn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)。
解:
例 题1
0.1mol
0.2mol
(4)反应中转移电子数目为多少?
(4) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
┄┄2e-
理论量:
1mol
2 NA
实际量:
0.1mol
N(e-)
N(e-)=
0.2 NA
1.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
2. 把5.4g Al放入足量NaOH溶液中完全反应,
计算生成H2的体积(标况)?
追 问:
(1)若反应后溶液体积为100ml,
则溶质NaAlO2的浓度为 mol/L
(2)反应中转移电子总数为 ?
2
0.6NA
6.72L
1.根据化学方程式计算的步骤
①写:
写出相关的化学方程式
②标:
在方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质的理论计量关系,再在下面列出它们的实际计量关系
③列:
列出比例式
④解:
根据比例式求解
⑤答:
简明地写出答案
【归纳总结】
(1)化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。
(2)单位问题:上下一致,左右相当。
(3)如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算。
如果是氧化还原反应,也可以利用电子转移关系进行有关计算。
2. 应注意的问题
(不纯物质必须换算成纯物质再计算)
二. 化学计算中的常用方法
——关系式法\差量法\守恒法
当已知物和未知物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”。
如:把28克CO还原足量的Fe2O3生成的CO2通入到过量澄清石灰水中,求生成沉淀的量。
3CO+Fe2O3 ==2Fe+3CO2
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
则关系式为:
(1)根据化学方程式确定关系式
——3CaCO3




即 CO ~ CaCO3
(2)根据原子守恒确定关系式
碳原子守恒:得出 CO ~ CaCO3
1. 关系式法
3CO ——3CO2
例. 硫黄制硫酸时发生的反应有
①S+O2= SO2 ②2SO2+O2=2SO3 ③SO3+H2O=H2SO4
(1)写出由硫黄制取硫酸的关系式:____________。
(2)假设64 g硫黄完全反应,可制取硫酸的质量为______g。
S ~ H2SO4
196
2.差量法
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“理论差量”,
(如固体质量差
、气体体积差等)
、溶液质量差
该差量的大小与反应物、生成物的“实际差量” 成正比。
如:把一Fe棒插入CuSO4溶液后,过一段时间取出, Fe棒的质量增加了4g,求参加反应的Fe的质量
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 
Δm(固体质量增加)
56
64
(64-56)
理论差量
实际差量
m(Fe)
4 g
=8 g
m(Fe)=28 g
二. 化学计算中的常用方法
——关系式法\差量法\守恒法
1.将一定质量的Zn片放入500 mL CuSO4溶液中,二者恰好完全反应,待充分反应后取出Zn片,洗净后称量,发现Zn片比原来减轻了0.5 g,则该CuSO4溶液的物质的量浓度为(  )
A.0.5 mol/L B.1 mol/L C.1.5 mol/L D.2 mol/L
解得n(Cu2+)=0.5 mol,
Zn与CuSO4溶液反应时,置换出来的Cu附着在Zn片上。
解 析:
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 
Δm(固体质量减轻)
65g
1g
64g
n(Cu2+)?
0.5g
1mol
所以c(CuSO4)=0.5 mol÷0.5 L=1mol·L-1
B
差量法计算的关键:找准差量和所求量之间的关系。
理论差量
实际差量
2.将标况下6.72LCO和CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,在相同条件下气体体积变为5.6L,求原混合气体中CO的体积分数。
则原混合气体中CO的体积分数为66.67%。
解析:
2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+ O2 
(6.72L-5.6 L)=1.12 L
2L
1L
理论差量
实际差量
V(CO2)
解得V(CO2) =2.24L
1L
ΔV(气体的体积差)
则V(CO) =4.48L
三. 化学计算中的过量问题
即,给出2种或2种以上的反应物用量,求生成物的量时,应考虑恰好完全反应还是有某物质过量。
例、6.5gZn与500mL1mol/L盐酸反应,请计算生成H2的体积。
解题思路:①先判断过量问题(谁过量谁不足);
②再用不足的量进行计算。
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
理论量:
1mol
实际量:
0.1mol
V(H2)
0.5mol
2mol
22.4L
0.1mol
0.5mol
①先判断过量
与0.1mol Zn完全反应需要 molHCl
0.2
所以,盐酸过量。
②用Zn的量进行计算:
V(H2 )=2.24L
1.物质在发生化学反应时( )
A.它们的质量一定相等
B.它们的物质的量一定相等
C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比
D.它们的物质的量比等于方程式中化学计量数之比
【牛刀小试】
D
2.使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-完全沉淀时,若用去相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述三种溶液的体积比是( )
A. 9∶4∶1 B. 3∶2∶1
C. 6∶3∶2 D. 9∶3∶1
D
抓住n(Cl— )之比为3 : 2 : 1
【牛刀小试】
3. 1 L混合溶液中含有SO42- 0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25 mol,其余为H+,则H+的物质的量浓度为( )
A. 2.5 mol·L-1 B. 5 mol·L-1
C. 0.1 mol·L-1 D. 1 mol·L-1
应用“电荷守恒” 计算
D
【牛刀小试】
4.有一在空气中暴露过的KOH固体,经分析知其内含水7.12%,K2CO3 2.88%,KOH 90%,若将此样品1g加入到46.00 mL的1 mol/L盐酸中,过量的酸再用1.07 mol/LKOH溶液中和,蒸发中和后的溶液可得固体______g。
解析 此题中发生的反应很多,但仔细分析可知蒸发溶液后所得固体为KCl,其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-,在整个过程中Cl-守恒,即n(KCl)=n(HCl);
故m(KCl)=0.046 L×1 mol·L-1×74.5 g·mol-1=3.427 g。
3.427
【牛刀小试】
5.将10.8g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L-1硫酸中,然后加入250.00 mL K2Cr2O7溶 液,恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,且Cr2O72-中的铬全部转化为Cr3+。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________
0.1mol/L
0.15mol×(3-2)=n(Cr2O72-)×2×(6-3)
解析:由电子守恒知,FeO中+2价铁所失电子的物质的量与Cr2O72-中+6价铬所得电子的物质的量相等.
0.15mol
n(Cr2O72-)= 0.025mol
【牛刀小试】
6.将Na、Mg、Al各0.3mol,分别放入100ml1mol/L HCl(aq)中,同温同压下产生的气体体积比为 ( )
A、1:2:3 B、6:3:2 C、3:1:1 D、1:1:1
C
知识要点:
Na、Mg、Al、Fe等分别与不足量的酸反应,产生H2的量
按2Na→H2计算
按酸的量计算:2H+→H2
温馨提示: 按方程式计算或直接通过得失电子数进行计算
(钠与酸反应,若酸不足,则多余的钠与水反应!)
【牛刀小试】
7、将3.45 gNa投入到100 mL1 mol·L-1的盐酸中,设充分反应后,溶液体积没有发生变化,求产生H2在标准状况下的体积和所得溶液中溶质物质的量浓度。
解:n(Na)=3.45g/23g·mol-1= 0.15 mol
n(HCl)= 100 mL×1 mol/L=0.1 mol     
金属钠的量多于HCl的量
在溶液中存在钠与HCl和钠与水两个反应。
2Na+2HCl= 2NaCl+H2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2Na —— H2↑
0.15 mol
0.075 mol
【牛刀小试】
7.将8.8 g FeS固体置于200 mL 2.0 mol·L-1的盐酸中,以制备H2S气体。充分反应后,若溶液中H2S的浓度为0.10 mol·L-1,假定溶液体积不变,试计算:
(1)收集到H2S气体的体积(标准状况)。
(2)溶液中Fe2+ 和 H+的物质的量浓度。
(已知:FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑,H2S难电离)
过量计算
【牛刀小试】