2020-2021学年新教材高中化学人教版第一册 3.2.2物质的量在化学方程式计算中的应用 学案

第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用
学习目标
1.深刻理解化学方程式的含义,能根据化学方程式列出各物质的化学计量数及其比例关系。通过比较物理量的差异和联系,进行辩证唯物主义教育。
2.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。通过解题格式及思维过程的规范训练,培养严谨认真的科学态度。
3.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。学会将物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念运用于化学方程式的计算,逐步健全以物质的量为中心的各物理量之间关系的知识网络。
重点难点
1.了解化学计算中的常用方法。
2.认识物质的量在化学方程式计算中的应用,加深对化学方程式意义的理解。
课堂探究
主题
学习探究过程
提升素养
自主学习
　　化学反应方程式中各种物质的物质的量之间存在定量关系:
　　　　　　　　　　　H2+Cl22HCl
微观:　　分子数:　　 　1　　1　 　　2
宏观:　　物质的量
　　 　　质　　量
　　 　　体积(标准状况)
　　【初建模型】
了解物质的量与化学方程式中化学计量数之间的关系。
一、物质的量
应用于化学
方程式计算
时的关系式
　　【问题1】物质可以由哪些粒子构成?
【问题2】化学方程式中的化学计量数与化学反应中粒子之间的数目有何关系?
　　【归纳】物质的量与化学方程式中的化学计量数之间的关系。
一、物质的量
应用于化学
方程式计算
时的关系式
　　【问题3】物质的量(n)、物质质量(m)、气体体积(V)、微粒个数(N)、物质的量浓度(c)之间的转化关系是怎样的?
【思考】物质的量与化学计量数的关系是否可应用到化学方程式计算中?
二、物质的
量在化学方
程式中的应用
和解题步骤
　　【问题1】观察化学方程式,回答下列问题:
H2+Cl22HCl
(1)化学计量数之比是多少?
(2)粒子数之比是多少?
(3)物质的量之比是多少?
【例1】1克氢气和足量的氯气完全反应可生成多少摩尔氯化氢?
【问题2】利用物质的量解化学方程式计算的步骤是怎样的?
【例2】用8.7 g MnO2与100 g 36.5%的浓盐酸反应,消耗HCl的物质的量是多少?产生的Cl2在标准状况下的体积是多少?未参加反应的HCl的质量是多少?
【问题3】物质的量在化学方程式计算中有什么注意事项?
　　(1)总结物质的量在化学方程式计算中的解题步骤。
(2)总结物质的量在化学方程式计算中的注意事项。
课堂小结
　　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。因此,通过物质的量与化学计量数之间的关系以及物质的量与有关物理量之间的联系,能使化学计算变得更加简便。
　　根据课本内容以及所学内容进行知识的总结、归纳。
核心素养专练
1.下列说法正确的是(　　)
A.化学反应中,参加反应的各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和
B.化学反应中,参加反应的各物质的物质的量之和等于反应后生成的各物质的物质的量之和
C.各反应物与各生成物的物质的量之比等于它们的质量之比
D.各反应物与各生成物之间物质的量之比等于它们的化学计量数之比
2.现有A、B、C三种化合物,各取40 g相混合完全反应后,得18 g B和49 g C,还有D生成,已知D的相对分子质量为106,现将22 g A和11 g B反应,生成D的物质的量为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.1 mol B.0.5 mol C.0.275 mol D.0.25 mol
3.在FeO、Fe2O3、Fe3O4三种铁的氧化物中,与等质量铁元素相结合的氧元素的质量之比(　　)
A.1∶3∶4 B.2∶3∶4 C.6∶9∶8 D.3∶8∶9
4.某二价金属1.3 g与足量盐酸反应,生成448 mL(标准状况)H2,该金属为(　　)
A.Ca B.Zn C.Fe D.Mg
5.1 mol O2在放电条件下,有30%转化为臭氧,则放电后所得混合气体对H2的相对密度是(　　)
A.16 B.17.8 C.18.4 D.35.6
6.CO和H2混合气体V L,完全燃烧时用去同温、同压下V2 L O2,此混合气体中CO和H2的体积比是(　　)
A.1∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.任意比
7.在一定温度和压强下,10体积气体A2与30体积气体B2,化合生成20体积某气体,则该气体的化学式为(　　)
A.A3B B.AB3 C.A2B3 D.A3B2
8.等体积的KCl、MgCl2、AlCl3三种溶液,分别与等物质的量浓度、等体积的AgNO3溶液反应,恰好使Cl-完全沉淀为AgCl。则原来KCl、MgCl2、AlCl3溶液的物质的量浓度之比是(　　)
A.1∶2∶3 B.1∶1∶1 C.6∶3∶2 D.3∶2∶1
9.将等质量的Zn和Al分别加入足量的稀硫酸,完全反应后生成的气体在同温、同压的体积比是(　　)
A.1∶3.6 B.1∶3 C.2∶3.6 D.2∶3
参考答案
　　课堂探究
[自主学习]略
一、化学方程式中计量数与物质的量之间的关系
[问题1]分子、原子、离子
[问题2](1)恰好完全反应时,物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。
(2)恰好完全反应时,物质的质量之比等于各物质的化学计量数与摩尔质量的乘积之比。
[问题3]
[思考]可以。
二、物质的量在化学方程式中的应用和解题步骤
[问题1]　(1)1∶1∶2　(2)1∶1∶2　(3)1∶1∶2
[例1]解法1:设生成氯化氢的质量为x。
H2+Cl22HCl
2　　　 　　73
1　　 　　　x
273=1x　　　x=36.5
生成的氯化氢的物质的量n(HCl)=m(HCl)M(HCl)=36.5 g36.5 g·mol-1=1 mol
解法2:n(H2)=m(H2)M(H2)=1 g2 g·mol-1=0.5 mol。
设生成氯化氢的物质的量为x。
H2+Cl22HCl
1　　　 　　2
0.5　　　　　x
12=0.5x　x=1 mol
[问题2]
[例2] 解:MnO2的摩尔质量是87 g·mol-1,其物质的量是8.7 g87 g·mol-1=0.1 mol。
HCl的摩尔质量是36.5 g·mol-1,其物质的量是100 g×36.5%36.5 g·mol-1=1 mol。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
1 mol　　4 mol　　 　　　　22.4 L
0.1 mol　1 mol　　　　 　　V(Cl2)
反应物HCl远远过量,应根据MnO2的物质的量0.1 mol来进行计算。
消耗HCl的物质的量:
n1(HCl)=0.1mol×4mol1mol=0.4 mol。
剩余HCl的物质的量:
n2(HCl)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol。
剩余HCl的质量:
m(HCl)=n2(HCl)·M(HCl)
=0.6 mol×36.5 g·mol-1=21.9 g
V(Cl2)=0.1mol×22.4 L1mol=2.24 L
答:消耗0.4 mol HCl,产生2.24 L Cl2(标准状况),未参加反应的HCl的质量为21.9 g。
[问题3]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.计算时,要注意物质的量与其他各物理量(如质量、气体体积、浓度)之间的关系。
3.把已知条件中的各物理量转换成物质的量,再求解。
4.存在过量问题时,要根据不过量的物质的物质的量来进行计算。
核心素养专练
1.AD　2.D　3.C　4.B　5.B　6.D　7.B　8.C　9.A