3.2 课时2 物质的量在化学方程式计算中的应用 课件(共22张PPT) 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修一

(共22张PPT)
第二节 金属材料 课时2
第三章 铁 金属材料
化学方程式的意义——
表明了化学反应的粒子数（N）之比
每2个氢分子跟1个氧分子反应生成了2个水分子
表明了化学反应中各物质之间的质量（m）关系，即各物质之间的质量比
每4份质量的氢气跟32份质量的氧气反应生成36份质量的水
2H2 + O2 ====== 2H2O
点燃
1．能从物质的量的角度认识化学方程式的意义。
2．能基于物质的量认识化学变化，运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算。
知识点一：化学方程式中各物质间物质的量的关系
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
化学计量数之比： 2 : 2 : 2 : 1
扩大NA倍 ： 2×6.02×1023 : 2×6.02×1023 : 2×6.02×1023 : 1×6.02×1023
物质的量之比 : 2mol : 2mol : 2mol : 1mol
结论：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粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。
知识点二：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;
(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。
【分析】根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度,可计算出参加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应各物质之间的化学计量数之比,计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的H2的体积。
【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;
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
解：参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol
n(Fe) 0.50mol
化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比
1 n(Fe)
1 0.50mol
=
n(Fe)= 0.50mol
【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 )。
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
0.50mol n（H2)
n（H2）=0.5mol
标况下，V（H2）=n·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L
解法一：先求出n(H2),再求V（H2）。
n（H2）
0.5mol
1
1
=
【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 )。
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1mol 22.4L
0.50mol V（H2)
V（H2）=11.2L
解法二：直接计算。
V（H2）
22.4L
1mol
0.5mol
=
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
【小结】
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：
（1）审题并设有关物理量（n、m、V）
（2）写出正确的化学方程式
（3）在方程式有关物质的化学式下方标出相关物理量
注意：左右比例相当，上下单位一致
（4）列出正确比例式求解
C
练一练
A.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
2mol 67.2L
2.7g aL
1.标准状况下，2.7g铝与足量的盐酸反应生成aL的氢气，化学方程式比例关系正确的是（ ）
B.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
27g 22.4L
2.7g aL
C.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
54g 67.2L
2.7g aL
D.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
54g 3mol
2.7g aL
2mol
c(NaOH)] =
2 mol
0.4 mol
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2
n(NaOH)
n(NaOH)
V液
= 0.8 mol/L
3×22.4 L
V (H2)
V(H2) =
13.44 L
n(NaOH) =
0.4mol
=
2mol
n(NaOH)
=
3×22.4L
V (H2)
2mol
0.4mol
答:①参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol，溶液的物质的量浓度是0.8mol/L；
②生成标准状况下H2的体积是13.44 L。
n( Al) =
m(Al)
M(Al)
= 0.4 mol
2.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应后，
计算：①参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。
②生成标准状况下H2的体积。
解：
10.8 g
27 g/mol
=
0.4 mol
0.5L
=
知识点三：化学计算中的常用方法
1.关系式法
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”。
(1)根据化学方程式确定关系式
写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。
(2)根据原子守恒确定关系式
【例题】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 g。
解：(1)根据化学方程式确定关系：
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
则关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3 即CO～CaCO3
(2)利用关系式进行计算
CO　～　CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
m(CO)＝2.8 g。
2.8
2.守恒法
(1)质量守恒
10.6
解：钠在空气中最终转化为Na2CO3的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)
【例题】4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。
(2)得失电子守恒
【例题】用1 mol·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 mol的 还原，已知氧化产物为 ，则元素X在还原产物中的化合价为 。
＋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。
(3)电荷守恒
【例4】一定条件下，当溶液中 与H2O2分子个数比恰好为2∶5时，溶液中 被还原为较低价态，则X元素的化合价变为(　　)
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
A
3.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。
28 g
解：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　Δm
　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g
　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g
【例题】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 _。
【易错警示】 应用物质的量进行计算时的注意事项
(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。
(2)若反应中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,应用不足量的物质进行计算。
(3)利用方程式列比例式计算时一定注意保证同一物质上下单位一致，左右单位要对应。
练一练
1.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.已知:①碳酸钠高温不分解;
②碳酸氢钠受热发生分解反应2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g,完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求:
(1)原混合物中碳酸钠的质量是　 g。
(2)将剩余固体溶于水配成300 mL溶液,其中c(Na+)是　　 　　。
(3)在剩余固体中,加入过量盐酸,反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是
　　　L。

10.6
1 mol·L-1

3.36
3.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:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。

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