《物质的量在化学方程式计算中的应用》课件

《物质的量在化学方程式计算中的应用》请同学们回忆前面学过的知识，填出下列各物理量之间的转换关系。×NA÷NA×M÷M÷Vm÷V(aq)×Vm×V(aq)n=NNAM=m=V(气体）Vm=cV(aq)1.了解化学方程式中计量系数的涵义。2.探究各物质间物质的量与计量系数间的关系。接下来的任务：复习化学方程式的意义，建立认知模型质量之比：

4g：32g：36g

宏观视角化学计量数：

2：1：2

微观视角分子数：

2：1：2

物质的量之比：2mol：1mol：2mol

扩大6.02×1023倍：2×6.02×1023

：6.02×1023:

2×6.02×1023

化学方程式各物质的化学计量数之比等于物质的量之比。结论：

1

1

n(Fe)0.5moln(H2SO4)=cV液=2mol/L×0.25L=0.5mol答：参与反应铁屑的物质的量为0.5mol反应方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑1n(Fe)10.5mol

n(Fe)=0.5mol=【例题】250mL2mol/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H2的体积（标准状况）。计算出参加反应的H2SO4的物质的量：

n(H2)=0.5mol11

0.5moln(H2)

10.5mol1

n(H2)=

V(H2)=n(H2)×Vm

=0.5mol×22.4L/mol

=11.2L答：生成H2的体积在标准状况下是11.2L。

(2)

Fe+H2SO4—FeSO4+H2↑

【例题】250mL2mol/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H2的体积（标准状况）。解法一：【练习】

医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁粉缓慢氧化成Fe2O3,并放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56g铁粉完全氧化成Fe2O3，则需要消耗标况下氧气的体积为多少？（相对原子质量Fe:56)【解】设：需要消耗氧气的物质的量为n(O2)由反应方程式答：需要消耗标况下氧气的体积为16.8L。4Fe＋3O2=2Fe2O34

31mol

n(O2)根据题意可得：n(Fe)=56g÷56g/mol=1mol根据比例可得n(O2)=0.75mol标况下：V(O2)=0.75mol×22.4L/mol=16.8Ln(H2)上下单位一致1mol0.50mol

1mol22.4L0.50molV(H2)=22.4L×0.50molV(H2)=1mol=11.2L答：生成H2的的体积在标准状况下是11.2L。

反应方程式：Fe+H2SO4—FeSO4+H2↑【例题】250mL2mol/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H2的体积（标准状况）。1mol22.4LV(H2)解法二：牛刀小试某化学实验室准备用一定量的Fe与足量的1mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24LH2(标况)，试计算（1）参加反应的H2SO4的物质的量。（2）参加反应的Fe的质量。(相对原子质量Fe:56)(1)【解】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑根据题意：n(H2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol111n(Fe)n(H2SO4)0.1mol根据比例可得n(H2SO4)

=n(Fe)=n(H2)=0.1mol(2)

m(Fe)=n(Fe)×M(Fe)=0.1mol×56g/mol=5.6g(1)【解】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56g1mol22.4Lm(Fe)n(H2SO4)

2.24L==56gm(Fe)1mol

n(H2SO4)

22.4L2.24Ln(H2SO4)=0.1mol根据比例式可得：注意：上下单位一致n(H2SO4)=0.1molm(Fe)=5.6g解法一解法二【扩展提升】把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10g沉淀，那么参加反应的CO的质量是

。(相对分子质量CaCO3:100CO：28)解：(1)根据化学方程式确定关系：3CO2＋3Ca(OH)2===3CaCO3↓＋3H2O则关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3即CO～CaCO3(2)利用关系式进行计算CO～CaCO3根据比例式可得：n(CO)＝0.1moln(CaCO3)=10g÷100g/mol=0.1molm(CO)=n(CO)×M(CO)=2.8g11n(CO)

0.1mol【即时小练】用足量的CO还原Fe2O3，将所生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到的沉淀为60g，则Fe2O3的质量是()A．16gB．32g

C．64gD．80g

参考：相对原子质量Fe:56O:16C:12Ca:40B3CO2＋3Ca(OH)2=3CaCO3↓＋3H2O则关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3

n(CaCO3)=60g÷100g/mol=0.6mol根据比例式可得：n(CO)

＝0.6mol33n(CO)

n(CaCO3)根据方程式得到关系式：CO~Fe2O331n(CO)

n(Fe2O3)根据比例式可得：n(Fe2O3)＝0.2molm(Fe2O3)=0.2mol×160g/mol=32g（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）在化学方程式中有关物质的化学式下方标出相关物理量注意：上下单位一致。（4）列出正确比例式求解。小结：物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤利用化学方程式进行计算的步骤：A.2Al+6HCl=2AlCl3

+3H2↑

2mol67.2L2.7gaL

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↑

27g22.4L2.7gaL

C.2Al+6HCl=2AlCl3

+3H2↑

54g67.2L2.7gaL

D.2Al+6HCl=2AlCl3

+3H2↑

54g3mol2.7gaL

2.有关反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑的下列说法正确的是(

)A.反应中Na与NaOH的质量相等B.反应中H2O和H2的质量相等C.反应中H2O和H2的质量比为2∶1D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶13.相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为()。A.1:1B.1:6C.2:3D.3:24.完全溶解28.4g的碳酸铜和氢氧化铜的混合物，需要消耗1mol/L的盐酸500mL，若灼烧相同质量的上述混合物，得到氧化铜的质量为（）A.40gB.30gC.20gD.16g

5.金属钠1.15g跟水反应，得到100mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下的体积。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度。参考答案：1.C2.D3.A4.C5.(1)0.56L(2)0.5mol/L探究物质的量应用于化学方程式计算的步骤【问题探究】1.观察下面化学方程式及各物质对应的物理量,思考并回答相关问题。

2Na

+

2H2O===2NaOH

+

H2↑2×23g 2mol 2mol 22.4Lm(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2)则有(1)为什么利用化学方程式进行计算时,同一种物质的单位必须统一,而不同的物质则不必统一?提示

同一种物质用不同的物理量表示时,比例是相同的。例如1

mol钠和23

g钠完全相同。(2)判断上述反应是在常温常压下发生的吗?说明你的判断理由。提示

不是。因为在计算中1

mol氢气的体积是22.4

L,说明不是在常温常压下进行的。2.将5.6g铁放入足量的稀硫酸中充分反应,生成标准状况下氢气的体积是多少?提示

2.24

L。3.将5.6g铁放入含有0.05molH2SO4的稀硫酸中,充分反应,生成标准状况下氢气的体积是多少?提示

1.12

L(若已知两种或以上反应物的量,计算时首先要判断哪种物质过量,然后以完全反应的物质的量为标准进行计算)。4.将一定量的铁放入稀硫酸中,完全反应后,溶液质量增加5.4g,计算参加反应的铁的物质的量。提示

0.1

mol(本题可以用差量法计算,1

mol铁完全反应生成1

mol

H2,溶液质量增加54

g,现在溶液质量增加5.4

g,则反应的铁的物质的量为0.1

mol)。【深化拓展】1.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。如设参加反应的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。2.物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项(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,而非质量之比。(2)计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积(标准状况)表示。但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系,只要做到计量单位“上下一致,左右相当”即可。【素能应用】典例向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,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NaOH溶液中溶质的物质的量浓度。(3)生成的H2在标准状况下的体积。(2)设参加反应的NaOH的物质的量为x。2Al

+

2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2

20.4mol

x(3)设生成的H2在标准状况下的体积为y。2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2mol 3×22.4L0.4mol