蘇教版化學(xué)課件專題2第二單元第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算專題22021內(nèi)容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)計(jì)算中的重要作用,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。2.掌握不同的計(jì)算方法進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算。課前篇素養(yǎng)初探【知識(shí)鋪墊】1.化學(xué)方程式表示的是純凈物之間的量的關(guān)系,所以不純凈的物質(zhì)的質(zhì)量只有換算成純凈物的質(zhì)量,才能根據(jù)化學(xué)方程式列出比例式進(jìn)行計(jì)算。2.利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí),必須做到同一種物質(zhì)的單位“上下一致”,不同種物質(zhì)的單位“左右相當(dāng)”?！颈貍渲R(shí)】1.應(yīng)用物質(zhì)的量進(jìn)行常見化學(xué)量之間的換算2.應(yīng)用物質(zhì)的量進(jìn)行化學(xué)式中粒子之間的換算(1)找出化學(xué)式中粒子之間的物質(zhì)的量關(guān)系:粒子之間的個(gè)數(shù)比=物質(zhì)的量之比;(2)再將粒子之間的物質(zhì)的量關(guān)系換算成其他物理量的關(guān)系。3.物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用(1)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,等于物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。如:

2H2+O22H2O化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 2∶ 1

∶

2物質(zhì)的量之比

2∶ 1

∶

2利用“物質(zhì)的量”的橋梁作用,可以把各種化學(xué)量有機(jī)聯(lián)系在一起。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下各物質(zhì)之間的量的關(guān)系:

CuO

+

H2

Cu

+

H2O1

mol

L 64g 6.02×1023(2)計(jì)算步驟:①寫出有關(guān)的化學(xué)方程式或由化學(xué)方程式找出關(guān)系式;②在化學(xué)方程式下面注明有關(guān)的量(注明的量應(yīng)是純凈物的量);③列出比例式,計(jì)算出結(jié)果(列比例式時(shí),不要拘泥于質(zhì)量之間的正比關(guān)系,只要滿足化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系,且物質(zhì)的物理量單位“上下一致,左右相當(dāng)”)。④規(guī)范寫出答案。課堂篇素養(yǎng)提升探究利用化學(xué)方程式的計(jì)算【問題探究】某二價(jià)金屬M(fèi)的氧化物10g與90g稀硫酸恰好完全反應(yīng)形成無色透明的溶液,測(cè)得反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。(1)試計(jì)算該金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量和上述稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。提示

由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為100

g×30%=30

g,設(shè)金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量為M,稀硫酸中H2SO4的質(zhì)量為x。

MO

+

H2SO4

===MSO4+H2O

M+16

98

M+96

10

g

x

30

g(M+16)∶(M+96)=10

g∶30

g解得M=24,可知M為鎂元素,98∶40=x∶10

g,x

g,硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=27.2%。(2)計(jì)算反應(yīng)后溶液中氫元素與氧元素的質(zhì)量比。提示

反應(yīng)后溶液中MgSO4的質(zhì)量為30

g,則水的質(zhì)量為70

g,氫元素的質(zhì)量即水中氫元素的質(zhì)量,氧元素的質(zhì)量是水與硫酸鎂中氧元素的質(zhì)量和。氫元素與氧元素的質(zhì)量比為:【深化拓展】一、利用化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算1.計(jì)算原理

aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為

a

∶

b

∶

c

∶

d質(zhì)量之比為

aMA∶

bMB

∶

cMC∶

dMD物質(zhì)的量之比為

a

∶

b

∶

c

∶

d氣體體積之比為

(同溫同壓下)

a

∶

b

∶

c

∶

d不同物質(zhì)的相同物理量之間的換算可以按上述關(guān)系進(jìn)行。解題時(shí)要注意化學(xué)方程式中各種物質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系的單位問題,同一物理量單位要一致。如果涉及兩種物理量,要做到兩種物理量“上下一致,左右相當(dāng)”。2.解題步驟(1)根據(jù)題意書寫正確的化學(xué)方程式。(2)明確已知條件,化學(xué)方程式所表示的是參加反應(yīng)的純凈物之間的量的關(guān)系,因此,不純物質(zhì)的量必須換算成純凈物的量,未參加反應(yīng)的物質(zhì)要排除在外。(3)建立已知量與未知量之間的比例關(guān)系,求出未知量。二、利用化學(xué)方程式計(jì)算中的常見方法1.差量法差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的某種差量進(jìn)行計(jì)算的方法。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積、反應(yīng)過程中的熱量等在反應(yīng)中產(chǎn)生的差量,該差量的大小與參加反應(yīng)的各物質(zhì)的有關(guān)量成正比。解題的關(guān)鍵就是利用相關(guān)差量與物質(zhì)有關(guān)量的正比關(guān)系列出比例式,然后求解。解題的一般步驟:(1)準(zhǔn)確寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)深入細(xì)致地分析題意,有針對(duì)性地找出產(chǎn)生差量的“對(duì)象”及“理論差量”。(3)根據(jù)化學(xué)方程式,列出“理論差量”“實(shí)際差量”與物質(zhì)相關(guān)量的比例關(guān)系,然后列比例式求解。2.關(guān)系式法關(guān)系式法適用于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算,以中間產(chǎn)物為媒介,找出起始原料和最終產(chǎn)物的關(guān)系式,可將多步計(jì)算一步完成。利用關(guān)系式解決多步反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算方便簡(jiǎn)捷。3.守恒法所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中某些物理量的總量保持“不變”。一切化學(xué)反應(yīng)都遵循某些守恒定律,在化學(xué)變化中有各種各樣的守恒,如質(zhì)量守恒、原子數(shù)目守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。解題步驟:【素能應(yīng)用】典例(1)已知2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,將9.2g鈉投入足量的水中生成NaOH的質(zhì)量是

g,生成H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

L。

(2)已知2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,400mL某濃度的NaOH溶液恰好與5.6LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全反應(yīng),生成NaClO的物質(zhì)的量為

;原NaOH溶液物質(zhì)的量濃度為

。

答案

(1)16

4.48L

(2)0.25mol

1.25mol·L-1解析

(1)依據(jù)題意→寫出正確的化學(xué)方程式→找出量的關(guān)系→列比例求解方法一:2Na+2H2O===2NaOH

+

H2↑46

g

80

g

L

g

m(NaOH)

V(H2)方法二:2Na+2H2O

===2NaOH

+

H2↑2

mol

2

mol

1

mol

mol

n(NaOH)

n(H2)n

mol,n(H2

mol,則m(NaOH)=n(NaOH)×M

mol×40

g·mol-1=16

g,V(H2)=n(H2)×Vm

L·mol-1

L。2NaOH+Cl2

===

NaCl+NaClO+H2O2

mol

1

mol

1

moln(NaOH)

mol

n(NaClO)

mol∶n(NaClO)=1∶1,則n

mol。變式訓(xùn)練

1已知2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,某同學(xué)欲制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣1.12L,至少需要稱取過氧化鈉(Na2O2)的質(zhì)量為

g,反應(yīng)后生成NaOH的物質(zhì)的量為

mol。

答案

解析

設(shè)需要過氧化鈉的質(zhì)量為m,生成NaOH的物質(zhì)的量為n,則2Na2O2+2H2O===4NaOH

+

O2↑2×78

g

4

mol

Lm(Na2O2)

n(NaOH)

L變式訓(xùn)練

2碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解28.4g上述混合物,消耗1mol·L-1鹽酸500mL。煅燒等質(zhì)量的上述混合物,得到氧化銅的質(zhì)量是(

)A.35g B.30g C.20g D.15g答案

C解析

1

mol·L-1鹽酸500

mL中HCl的物質(zhì)的量為

mol,根據(jù)氯元素守恒,CuCl2的物質(zhì)的量為

mol。根據(jù)銅元素守恒可知,原混合物中含有銅元素的物質(zhì)的量為

mol,則灼燒等質(zhì)量的題給混合物,得到氧化銅的物質(zhì)的量為

mol,則得到氧化銅的質(zhì)量為m

mol×80

g·mol-1=20

g。

素養(yǎng)脈絡(luò)1.利用基本概念進(jìn)行的計(jì)算

2.根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算(證據(jù)推理)以鋅與稀硫酸反應(yīng)為例:Zn+H2SO4

===ZnSO4+H2↑65g 1mol 1mol 22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)m

n

n

V (n=cV)要求單位“上下一致,左右相當(dāng)”。

隨堂檢測(cè)1.給出下列條件,無法確定該物質(zhì)摩爾質(zhì)量的是(

)A.已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的密度B.已知物質(zhì)的體積和質(zhì)量C.已知物質(zhì)的質(zhì)量和物質(zhì)的量D.已知物質(zhì)一個(gè)分子的實(shí)際質(zhì)量答案

B解析

標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積是

L·mol-1,根據(jù)

能計(jì)算出其摩爾質(zhì)量,A可以;已知物質(zhì)的體積和質(zhì)量可以求出其密度,由于不知物質(zhì)狀態(tài)及所處條件,故無法計(jì)算其摩爾質(zhì)量,B不能;由

可計(jì)算其摩爾質(zhì)量,C可以;物質(zhì)一個(gè)分子的實(shí)際質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)的乘積就是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,D可以。2.由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液,其中c(H+)=0.2mol·L-1,c(Al3+)=0.2mol·L-1,c()=0.5mol·L-1,則c(K+)為(

)A.0.1mol·L-1 B.0.2mol·L-1C.0.3mol·L-1 D.0.4mol·L-1答案

B解析

溶液呈電中性,由電荷守恒可知,c(K+)+c(H+)+3c(Al3+)=2c(),即c(K+

mol·L-1

mol·L-1

mol·L-1×2,解得c(K+

mol·L-1。3.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是(

)A.NA個(gè)Al(OH)3膠體粒子的質(zhì)量為78gB.常溫常壓下,2.24LH2含氫原子數(shù)小于NAC.136gCaSO4與KHSO4的固體混合物中含有的陰離子的數(shù)目大于NAD.100g9%的葡萄糖(C6H12O6)水溶液中的氧原子數(shù)為NA答案

B解析

一個(gè)氫氧化鋁膠粒是多個(gè)氫氧化鋁“分子”的聚集體,故NA個(gè)氫氧化鋁膠粒的質(zhì)量大于78

g,A錯(cuò)誤;常溫常壓下,Vm

L·mol-1,則

L

H2的物質(zhì)的量小于

mol

,含有的H原子數(shù)小于NA,B正確;CaSO4與KHSO4固體摩爾質(zhì)量相同,都是136

g·mol-1,136

g

CaSO4與KHSO4的固體混合物的物質(zhì)的量為1

mol

,含有的陰離子的數(shù)目等于NA,C錯(cuò)誤;溶質(zhì)葡萄糖和溶劑水中都含有氧原子,溶液中所含氧原子物質(zhì)的量4.將8gFe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中,再投入7g鐵粉收集到1