课件31张PPT。人教版 必修一第1节 金属的化学性质第三章金属及其化合物1.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
2.了解化学计算中的常用方法。
3.掌握以物质的量为中心的各物理量之间的转换关系。一、物质的量在化学方程式计算中的应用
以钠和水反应的化学方程式为例:
化学计量数 2 2 2 1
扩大NA倍 2×NA 2×NA 2×NA 1×NA
物质的量 2 mol 2 mol 2 mol 1 mol
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比=参加反应的物质的微粒个数之比=参加反应的物质的物质的量之比=参加反应的物质的气体体积(相同状况)之比。二、根据化学方程式进行计算的基本步骤 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.它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比
D.它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比
解析:化学反应时,其物质的量之比等于化学计量数之比。
答案:D【练习】2.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶3
解析:设反应放出的气体均为3 mol,
所以n(HCl)∶n(NaOH)=6 mol∶2 mol=3∶1。
答案:C物质的量应用于化学方程式的计算
讨论探究?
(1)“化学反应前后质量是守恒的,那么物质的量也一定守恒!”这种说法对吗?
(2)根据化学方程式进行计算时,如果遇到已知物理量与未知物理量不一致时,可以直接列式计算吗?探究提示:(1)不对。化学方程式中各物质的物质的量之比=各物质的化学计量数之比,所以,化学反应后物质的量可能增大,可能减小,也可能不变。
(2)可以。只要满足“上下一致,左右相当”即可进行求算,例如:
2Na+2H2O 2NaOH + H2↑
46 g 2 mol 22.4 L
m(Na) n(NaOH) 5.6 L
虽然Na、NaOH与H2对应的物理量不同,但表示的意义相当。有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范:各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
(2)符号规范:
①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范:把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。题型一、物质的量的相关计算
例题1把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后溶液中c(HCl)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。
解析:(1)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。答案:(1)0.08 mol (2)Al的物质的量为0.02 mol;Fe的物质的量为0.01 mol在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L,该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为( )?
A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.3 mol·L-1
解析:设NaOH的物质的量浓度为c,则答案:B 【练习】题型二、化学计算中的常用方法
例题2将某份铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为3∶2,则样品中铁、铝物质的量之比为( )
A.3∶2 B.2∶1 C.3∶4 D.4∶3 答案:C 重难点若18 g某金属与足量盐酸充分反应,放出22.4 L(标准状况)H2,则该金属是( )?
A.Al B.Mg
C.Fe D.Zn
解析:本题可用电子守恒求解,生成22.4 L(标准状况)H2,即1 mol H2时,转移电子2 mol,说明与盐酸反应时18 g金属失去2 mol电子,以上四种金属失去2 mol电子所需的质量分别为Al 18 g、Mg 24 g、Fe 56 g、Zn 65 g。
答案:A【练习】题型三、过量计算
例题3把6.5 g锌加入到50 g 20%的稀硫酸中,可产生标准状况下的氢气多少升?
解析:此题将反应中两种反应物的量都已给出,则应先通过计算判断两种反应物是否恰好完全反应。如果不是恰好完全反应,应判断哪种物质有剩余,然后根据完全反应的物质来计算。
设6.5 g锌完全反应需要H2SO4的质量为x,则有答案:2.24 L 重难点重难点重难点21 g铁粉与8 g硫粉混合加热,若不考虑其他损失,可生成硫化亚铁a g;将上述反应后的固体混合物全部投入到足量的稀硫酸中,可得标准状况下V L气体。则a、V的数值分别为( )?
A.33、8.4 B.22、5.6
C.29、8.4 D.22、8.4
解析:根据题意n(Fe)=0.375 mol,n(S)=0.25 mol
由S+Fe FeS可知Fe过量,按S的量计算,参加反应的n(FeS)=n(S)=0.25 mol,所以m(FeS)=22 g。产生的气体为H2S和H2的混合气体,由于Fe~H2,Fe~FeS~H2S,则n(H2+H2S)=n(Fe)=0.375 mol,标准状况下V=8.4。
答案:D【练习】1.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的氢气4.48 L。下列推断中错误的是( )
A.参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B.参加反应的HCl为0.4 mol
C.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子
D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2答案:A 2.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成a L氢气,下列比例式正确的是( )解析:根据化学方程式计算时必须满足“上下一致左右相当”.答案:C3.1 L混合溶液中含有 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
解析:根据电荷守恒:2×c( )+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),2×0.25 mol·L-1+0.75 mol·L-1=0.25 mol·L-1+c(H+),得c(H+)=1 mol·L-1。
答案:D4.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,试计算:
(1)Al的物质的量;
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度;
(3)在标准状况下生成H2的体积。答案:(1)0.4 mol
(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4 mol,NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度是0.8 mol·L-1。
(3)13.44 L课件21张PPT。人教版 必修一第1节 金属的化学性质第三章金属及其化合物1.掌握铝与氢氧化钠溶液的反应。
2.了解化学计算中的常用方法。
3.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。1.掌握铝与氢氧化钠溶液的反应。
2.掌握物质的量在化学方程式计算中的一般步骤和方法。1.铝与酸的反应
铝与非氧化性酸反应,生成氢气和对应的盐。如:铝和盐酸反应的化学方程式为 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2↑,离子方程式为2Al+6H+ 2Al3++3H2↑。
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1。2.铝的特殊性质
铝与一般金属相比所具有的特殊性质是能与碱反应。
与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 2Al + 2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H2↑ ,离子方程式为2Al+2OH- +2H2O 2AlO2-+ 3H2↑。该反应中，氧化剂是H2O ，还原剂是Al。3.物质的量在化学方程式计算中的应用从上述表格中可以看出:
(1)在同温同压下,气态物质的微粒数目之比等于物质的量之比,等于体积之比。
(2)同一种任意状态的物质的微粒数目之比等于物质的量之比,等于质量之比。
(3)化学方程式中化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各物质微粒数目之比。
(4)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外,还可以表示它们的物质的量关系,如H2+Cl2 2HCl可表示1 mol H2与1 mol Cl2完全反应生成2 mol HCl。?判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)铝和盐酸、NaOH溶液的反应中,铝都失去电子。( )
(2)等体积、等物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液与过量Al反应,产生H2的物质的量相等。( )
(3)铝与NaOH溶液的反应中,每转移3 mol e-,可以生成1.5 mol H2。( )
(4)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的质量之比。( )
(5)物质在化学反应中的物质的量一定保持不变。( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×【练习】一、铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的比较
1.反应原理及其本质
(1)铝和盐酸反应,直接与盐酸电离出的H+发生反应。
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
(2)铝和碱溶液反应,可理解为Al先和水反应生成Al(OH)3,然后Al(OH)3再和OH-反应生成偏铝酸盐。???【例1】铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.1∶3
解析:金属铝无论是与酸还是与碱反应,反应的实质均是Al Al3+，2H+
H2,故与酸或碱反应时铝与氢气的关系式均为2Al~3H2↑,利用此性质可以很方便地进行有关计算。
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑
据以上两个方程式可知,放出等量气体时消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
答案:C1.基本步骤
(1)转:把已知物质的物理量如质量、体积(气体或溶液)、物质的量浓度转化成物质的量。
(2)设:设所求物质的物质的量为n。
(3)写:写出有关反应的化学方程式。
(4)标:在化学方程式有关物质下面标出已知量,再标出未知量。
(5)列:列出比例式。
(6)算:根据比例式计算。
(7)答:简明地写出答案。二、物质的量应用于化学方程式计算的步骤和类型2.计算类型
(1)基本计算。
已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量,此时,只要按照化学方程式的量的关系,列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。
以计算“0.1 mol金属钠与水反应,在标准状况下生成氢气多少升?”为例,明确根据化学方程式计算的基本步骤。
解法:
①根据题意写出配平的化学方程式。②根据化学方程式中各物质的化学计量数,将反应中已知物质和待求物质的物质的量,写在相应的物质下面。 2 mol 1 mol
0.1mol n(H2)?(2)混合物反应的计算。
设出混合物中各物质的物质的量为x、y、z,按照化学方程式中的量的关系,用x、y、z表示,列出方程组解答。
(3)过量计算。
给出了两种反应物的量,求解某产物的量。
方法:按照化学方程式中的量的关系判断哪一种物质过量,然后根据不足物质的量进行求解。【例1】 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,计算:
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度。
(3)标准状况下生成H2的体积。?【例2】标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气。下列比例关系正确的是( )A.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x LB.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g x LC.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol x LD.Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
65 g 1 mol
3.25 g x L解析:比例式应注意单位要“上下一致,左右对应”。
答案:C关系式法在化学计算中的应用
把CO还原Fe2O3所生成的CO2通入到澄清石灰水中生成沉淀,若将沉淀过滤、烘干后称得质量为m g。问通入CO的物质的量最少需要多少??(1)理解: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”。
(2)一般方法。
①正确写出化学方程式。
②根据化学方程式找出物质之间的物质的量的比例关系。
③根据关系式中已知物质的数值进行运算。
(3)可以根据守恒关系列关系式,如上面例题可根据碳原子守恒得CO~CaCO3。课件31张PPT。第三章人教版 必修一好教育云平台 http://www.jtyhjy.com/edu/home_index.action金属及其化合物第一节 金属的化学性质有气泡冒出慢慢溶解爆鸣2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O
===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑铝与强碱溶液反应，但不与弱碱(如氨水)反应。 【练习】各物质的粒子数各物质的物质的量气体的体积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，而不是质量之比。【练习】答案： (1)0.6 mol·L－1 (2)4.032 L把6.5 g锌加入50 g 20%的稀硫酸中，可产生标准状况下的氢气多少升？【练习】答案： 2.24 L答案： B质量比为2∶3的金属铝分别跟足量稀硫酸和NaOH溶液反应，则产生H2的体积比是(相同条件下)( )
A．1∶2 B．1∶3
C．2∶3 D．3∶2
解析： 质量比为2∶3的Al在反应中失电子数也为2∶3，则H＋得电子数为2∶3，产生H2的物质的量之比也为2∶3。
答案： C【练习】答案： 0.1 mol答案： 0.2 mol·L－1 0.5 mol·L－1
