2021-2022学年九年级上册人教版化学教学课件 第5单元 课题3 利用化学方程式的简单计算（56张PPT）

第五单元 课题3 第1课时
九年级上册 RJ
初中化学
利用化学方程式的简单计算
1.知道根据化学方程式计算的依据，掌握化学方程式中的比例关系；
2.掌握根据化学方程式计算的一般步骤和格式，能在正确书写化学方程式的基础上进行简单的计算；
3.认识化学计算对于解决实际问题的重要意义。
学习目标
若火箭燃料是液氢，助燃剂是液氧，当火箭点火时会发生什么反应？写出反应的化学方程式。
新知导入
如果你是火箭推进器设计师，当确定升空的火箭需要液氢4kg、20kg或100kg时，你会在火箭助燃剂仓中填充多少千克的液氧使这些液氢完全燃烧？
2H2 + O2 2H2O
点燃
利用化学方程式计算的依据：
（1）理论依据：质量守恒定律。
（2）基本依据：化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。
知识点 化学方程式计算的依据及步骤
新知探究
=各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比
化学方程式中的比例关系
碳在空气中燃烧的反应中，反应物与生成物之间的质量比可表示为：
C + O2 CO2
点燃
12 ︰ 16×2 ︰ 12+16×2
12 ︰ 32 ︰ 44
若： 12克 ︰ 32克 ︰ （ ）克
若： 6克 ︰ （ ）克 ︰ 22 克
44
16
典例1 利用化学方程式计算的依据是（ ）
A.化学方程式表示了一种化学反应的过程
B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D.化学方程式中，各反应物的质量之比等于各生成物的质量之比
C
【例】加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？（答案精确至0.1g）
步骤：
1.设未知量
2.写出反应的化学方程式
设可以得到氧气的质量为x。
2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 + O2
△
根据化学方程式计算的一般步骤
4.列比例式求解
5.简明地写出答案
32
316
6.3g
x
_______
=
x≈0.6g
____
答：可以得到0.6g氧气。
2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 + O2
△
2×(39+55+4×16)
(2×16)
6.3g
x
3.写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量、未知量
一设二写三关四列五答
实验室做氧气的性质实验时需4kg氧气，若实验室以过氧化氢为原料制取氧气，需过氧化氢的质量是多少？
2H2O2 2H2O + O2
解：设生成4kg氧气需过氧化氢的质量为x。
4kg
2×34
32
MnO2
x
x不带单位
已知量不要忘记带单位
化学方程式需配平
答：需8.5kg的过氧化氢。
x =8.5kg
=
x
68
32
4kg
计算结果要有单位
1.设未知量时一定要注意质量单位，已知量和未知量单位不一致的要先进行单位换算，单位必须一致才能计算。
2.写方程式要注意配平，而且要注意化学方程式的完整，反应条件、气体和沉淀的符号要注意标明。
根据化学方程式计算需注意
3.相关物质的相对分子质量写在相应化学式的下面，一定要注意用相对分子质量乘以化学式前面的系数，已知量和未知量写在相应相对分子质量的下边。
4.计算结果的小数位保留按题中要求进行，若题中没有要求，一般保留一位小数。
5.不纯物质质量需换算成纯物质的质量再代入计算 。
6.计算时已知量若是气体体积，需换算成质量代入计算，气体的质量(g)=气体的体积(L)×气体的密度(g/L)。
7.计算常用的关系式：
分解百分率=
已分解的物质的质量
未分解时该物质的质量
×100%
物质的纯度(质量分数)=
纯物质的质量
含杂质物质的质量
×100%
小试牛刀
工业上，煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。如果要制取5.6t氧化钙，需要碳酸钙的质量是多少？
答：需要碳酸钙的质量为10t。
100
x
56
5.6t
=
x = =10t
100×5.6t
56
CaCO3 CaO+ CO2↑
解：设需要碳酸钙的质量为x。
100
56
x
5.6t
高温
如果你是火箭推进器设计师，当确定升空的火箭需要液氢4kg、20kg或100kg时，你会在火箭助燃剂仓中填充多少千克的液氧使这些液氢完全燃烧？
小试牛刀
解：设完全燃烧4kg、20kg、100kg液氢所需液氧的质量为x、y、z。
2H2 + O2 2H2O
4
32
4kg
x
4
4kg
32
x
=
x = 32kg
答：所需液氧的质量分别为32kg、160kg、800kg。
点燃
20kg
y
100kg
z
20kg
y
=
y = 160kg
100kg
z
=
z = 800kg
中国登山协会为纪念我国首次攀登珠穆朗玛峰成功，再次组织攀登珠峰活动。假如每名运动员冲顶时需消耗自带的液氧9.6kg。
若这些氧气用氯酸钾为原料制取，需要多少千克氯酸钾？
辨析改错：
解：设制取9.6kg氧气需要氯酸钾的质量为x。
2KClO3 KCl + 3O2↑
245
96
x
9.6
9.6
245
x
96
=
x = 24.5
答：需要24.5kg氯酸钾。
△
已知量需要带单位
已知量需带单位
计算结果需要带单位
化学方程式配平错误
MnO2
计算过程中常出现的错误：
1.未知量设的不对；
2.化学方程式未配平；
3.相对分子质量计算错误；
4.比例关系不对；
5.已知物质的质量和计算结果没写单位；
6.计算结果不准确。
化学方程式计算的四种类型：
1.已知反应物的质量求生成物的质量；
2.已知生成物的质量求反应物的质量；
3.已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量；
4.已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。
A．1g B．2g C．4g D．8g
A
典例2 可与8g氧气完全反应的氢气质量是（ ）
解析：设可与8g氧气完全反应的氢气质量为x。
4
x
32
8g
=
x =
1g
2H2 ＋ O2 2H2O
故可与8g氧气完全反应的氢气质量是1g。
4
8g
32
x
利用化学方程式的简单计算
1.设未知量
2.写出反应的化学方程式
3.找出相关量的质量关系
4.列出比例式求解
5.简明地写出答案
1.解题步骤必须规范完整
2.化学方程式要配平
3.带入量均指纯净物的质量
4.计算过程单位要统一
课堂小结
计算步骤
计算注意事项
1.在反应A＋3B 2C＋2D中，已知A和B的相对分子质量之比为7︰8，当2.8g的A与一定量B恰好完全反应后，生成3.6g D，则生成C的质量为（ ）
A．9.6g B．8.8g C．6.8g D．4.4g
课堂达标
B
A　+　3B 2C+2D
解析：设A的相对分子质量为7k，B的相对分子质量为8k，2.8g的A与一定量B恰好完全反应，设消耗B的质量为x，则

7k
x
3×8k
2.8g
=
x＝9.6g
所以生成C的质量＝2.8g+9.6g-3.6g＝8.8g。
7k
3×8k
2.8g
x
2.（2020?黄冈中考改编）“人工固氮”每年能生产11.9亿吨氨（NH3），反应原理为N2+3H2 2NH3。
（1）根据化学方程式计算：“人工固氮”每年固定氮气的质量为多少？
一定条件
（2）每年全球“雷电固氮”约能固定0.98亿吨氮气，“人工固氮”固定氮气的质量相当于“雷电固氮”的 倍。
N2+3H2 2NH3
一定条件
28
34
x
11.9亿吨
28
34
x
11.9亿吨
=
x =
9.8亿吨
答：“人工固氮”每年固定氮气的质量为9.8亿吨，相当于“雷电固氮”的10倍。
解：设“人工固氮”每年固定氮气的质量为x。
3.（2020?孝感中考）氯气可与氢氧化钠反应，其反应的化学方程式为：2NaOH+Cl2 NaClO+NaCl+H2O，反应生成的次氯酸钠(NaClO)易溶于水，为“84”消毒液的有效成分。现向某100g氢氧化钠溶液中通入一定量氯气，使之与氢氧化钠恰好完全反应，反应后的溶液质量为107.1g。请计算：
(1)参加反应的氯气质量为_______g。
(2)反应生成的次氯酸钠的质量（请写出计算过程）。
(2)解：设反应生成的次氯酸钠的质量为x。
71
x
74.5
7.1g
=
x =
7.45g
7.1
答：反应生成的次氯酸钠的质量为7.45g。
2NaOH+Cl2 NaClO+NaCl+H2O
71
7.1g
74.5
x
第五单元 课题3 第2课时
利用化学方程式的简单计算
九年级上册 RJ
初中化学
1.进一步掌握利用化学方程式的简单计算，了解常见题型的解题方法；
2.了解化学定量研究的实际应用。
学习目标
化学方程式的简单计算步骤是什么？
新知导入
1.根据题意设未知量
2.写出反应的化学方程式
3.找出相关量的质量关系
4.列出比例式求解
5.简明地写出答案
1.常规型：已知反应物（或生成物）的质量，利用化学
方程式求生成物（或反应物）的质量。
2.单位转换型：物质的体积、密度与质量间换算的有关
计算。
3.利用质量守恒定律来寻找已知量型
4.图表型
知识点 利用化学方程式的简单计算
新知探究
1.常规型
【例1】实验室用加热KMnO4制取氧气，现加热31.6g
KMnO4，充分反应后可以制得氧气多少克？
2KMnO4 K2MnO4+O2↑+MnO2
解：设加热31.6gKMnO4，充分反应后可制得氧气的质量为x。
316
32
31.6g
x
=
316
32
31.6g
x
x
=
3.2g
答：加热31.6gKMnO4，充分反应后可以制得3.2g氧气。
【例2】实验室用加热KMnO4制取氧气，要制得3.2g氧气，需加热多少克KMnO4使其充分反应？
2KMnO4 K2MnO4+O2↑+MnO2
解：设制得3.2g氧气，需加热KMnO4的质量为x。
316
32
x
3.2g
=
316
32
x
3.2g
x
=
31.6g
答：制得3.2g氧气，需加热31.6gKMnO4使其充分反应。
解：11.2L氧气的质量为11.2L×1.43g/L≈16g
设生成氧化镁的质量为x。
2Mg + O2 2MgO
点燃
32
80
16g
x
=
=
x
40g
答：生成氧化镁的质量为40g。
2.单位转换型
【例】足量的镁与标准状况下11.2L的氧气（氧气密度为1.43g/L）充分反应，生成氧化镁的质量为多少？
32
80
16g
x
医疗上需要180kg的氧气，如果用电解水的方法来制取，获得氢气的体积为多少？（标准状况下，氢气的密度约为0.09g/L）
解：设电解得到氢气的质量为x。
2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
4
32
180kg
x
=
=
x
22.5kg
答：得到氢气的体积为250000L。
则氢气的体积为22500g/(0.09g/L)=250000L
小试牛刀：
4
32
x
180kg
【例】某实验探究小组取氯酸钾与二氧化锰的固体混合物8g，使其充分反应后冷却至室温，称得剩余固体的质量为5.6g。
求：（1）反应中生成氧气的质量；
（2）原混合物中氯酸钾的质量。
3.利用质量守恒定律来寻找已知量型
2KClO3 2KCl + 3O2↑
MnO2
245
96
x
2.4g
=
x
=
6.125g
答：原混合物中氯酸钾的质量为6.125g。
（1）生成氧气的质量为8g-5.6g=2.4g。
（2）解：设原混合物中氯酸钾的质量为x。
245
96
x
2.4g
久置的过氧化氢溶液，其中部分过氧化氢会分解生成氧气。某兴趣小组对实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液（质量分数为30%）进行实验。
测得相关数据如下：
过氧化氢溶液质量34.0g
二氧化锰
0.5g
剩余质量
33.7g
+
至质量不再减少
小试牛刀：
（1）根据质量守恒定律，反应生成氧气的质量为 。
（2）计算该过程中产生氧气需要过氧化氢的质量。
0.8g
2H2O2 2H2O + O2↑
MnO2
68
32
x
0.8g
=
x
=
1.7g
答：该过程中产生氧气需要过氧化氢的质量为1.7g。
解：设需要过氧化氢的质量为x。
68
32
x
0.8g
【例】加热27.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物，剩余固体物质的质量随时间变化如图所示，求：
（1）制得氧气的质量；
（2）剩余固体物质中含有哪些物质？它们的质量各是多少？
固体质量/g
时间/min
t1
17.9
27.5
（1）由图可知，制得的氧气质量为27.5g-17.9g=9.6g。
4.图表型
2KClO3 2KCl + 3O2↑
MnO2
（2）解：设制得9.6g氧气，生成氯化钾的量为x。
149
96
x
9.6g
=
x=14.9g
则MnO2的质量为17.9g-14.9g=3g
答：剩余固体含有生成的氯化钾及二氧化锰，氯化钾质量为14.9g，二氧化锰质量为3g。
149
96
x
9.6g
实验室用加热KMnO4制取氧气，现用一定量KMnO4加热制取氧气，产生氧气的量与时间关系如图所示。
（1）完全反应时，制得氧
气的质量是多少？
（2）有多少KMnO4发生了反应？
氧气的质量/g
时间/t
3.2
t1
变式训练：
（2）解：设制得3.2g氧气，需加热KMnO4的质量为x。
316
32
3.2g
x
=
316
32
3.2g
x
x
=
31.6g
答：有31.6g KMnO4发生了反应。
2KMnO4 K2MnO4+O2↑+MnO2
（1）由图可知，制得的氧气质量为3.2g。
实验室用加热KMnO4制取氧气，现将31.6g KMnO4放入大试管中进行加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量，质量变化如下表所示。
变式训练：
{2D5ABB26-0587-4C30-8999-92F81FD0307C}反应时间/min
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
剩余固体质量/g
30.8
30.0
29.2
28.4
28.4
m
根据图表回答：
（1）m的值是多少？
（2）充分反应后得到氧气的质量为多少？
（3）反应后得到MnO2的质量为多少？
（1）由表中数据可知，第5.0min时，剩余固体质量
不发生改变，则m的值为28.4。
（2）充分反应后得到氧气的质量为31.6g-28.4g=3.2g。
答：反应后得到 MnO2的质量为8.7g。
（3）解：设反应后得到 MnO2的质量为x。
32
3.2g
x
=
87
32
3.2g
x
x
=
8.7g
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
87
化学方程式计算
格式规范
纯净物代入
注意
用质量代入
找出已知量
关键
质量守恒定律
应用
简单计算
课堂小结
1.工业上煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳，如果要制取2.8t氧化钙，计算所需碳酸钙的质量。
解：设所需碳酸钙的质量为x。
CaCO3 CaO + CO2↑
高温
100
56
x
2.8t
=
x
=
5t
答：所需碳酸钙的质量为5t。
课堂达标
100
56
x
2.8t
2.在反应A＋B C＋2D中，已知2.9g的A与4.9g的B恰好完全反应生成6g的C，又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为(　　)
A．29 B．40 C．58 D．86
C
设A的相对分子质量为x。
2.9g
1.8g
x
2×18
=
x
=
58
解析：根据质量守恒定律可知，生成D的质量为2.9g+4.9g-6g＝1.8g。
x
2.9g
2×18
1.8g
A＋B C＋2D
故A的相对分子质量为58。
3.氢气是理想的高能燃料，其燃烧产物对环境无污染。若充分燃烧8g氢气，在标准状况下，最少需要氧气的体积为多少？（标准状况下氧气的密度约为1.43g/L）
解：设需要氧气的质量为x。
2H2 + O2 2H2O
点燃
x＝64g
氧气的体积为 ≈44.76L
答：最少需要氧气44.76L。
4
32
x
8g
=
4
32
8g
x
64g
1.43g/L
4.化学兴趣小组在实验室里用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气。试管中固体的质量随时间变化的数据如下表所示：
{2D5ABB26-0587-4C30-8999-92F81FD0307C}加热时间/min
0
t1
t2
t3
剩余固体质量/g
29.0
24.2
19.4
19.4
（1）反应共制得氧气的质量为多少？
（2）所得氯化钾的质量为多少？
（1）反应共制得氧气的质量为 29.0g-19.4g=9.6g。
2KClO3 2KCl + 3O2↑
MnO2
（2）解：设所得氯化钾的质量为x。
149
96
x
9.6g
=
x=14.9g
答：所得氯化钾的质量为14.9g。
149
96
x
9.6g