資源簡介

(共20張PPT)
物質的量在化學方程式中的應用復習課
必修1
高中化學（人教版）
例1：將一定質量的鎂鋁合金投入100mL一定物質的量濃度的鹽酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/L NaOH溶液至過量，生成沉淀的質量與加入氫氧化鈉溶液的體積的關系如圖所示．
（1）當沉淀達到最大值時，Al(OH)3的質量；
（2）原合金中Mg的質量；
（3）鹽酸的物質的量濃度。
回顧舊知
(1)氫氧化鎂沉淀的質量為5.8g，氫氧化鋁沉淀的質量為：（9.7﹣5.8）g＝3.9g
當沉淀達到最大值時，Al(OH)3的質量為3.9g
(2)根據守恒法可知，n（Mg）＝n（Mg（OH）2）＝ ＝0.1mol
故鎂的質量為：0.1mol×24g/mol＝2.4g
(3)當氫氧化鈉加入量為80mL時，溶質均為NaCl，根據守恒法可知，
n（HCl）＝n（Cl﹣）＝n（NaOH）＝0.08L×5mol/L＝0.4mol
則該鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）＝ ＝4mol/L
化學方程式中的化學計量系數可以明確表示出化學反應中粒子之間數目關系。
2Na ＋ 2H2O　 === 2NaOH ＋ H2↑
化學計量系數 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
擴大倍2NA倍 2NA ∶ 2NA ∶ 2NA ∶ 1NA
物質的量 2 mol ：2 mol ： 2 mol ：1 mol
結論：化學方程式中各物質的化學計量數之比等于粒子個數之比，也等于各物質的物質的量之比，對于有氣體參與的反應還等于體積之比。
物質的量在化學方程式計算中的應用
進行物質的量應用于化學方程式的計算時，須按以下步驟進行：　
①寫出有關反應方程式　
②找出相關物質的化學計量數之比　
③對應化學計量數，找出相關物質的物質的量的關系
④根據物質的量的關系，按照比例相等的模式進行計算
上下單位一致，左右關系對應
計算方法：
①差量法　②守恒法 ③關系式法
以物質的量為中心的相關計算
應用一：“差量法”及其應用
根據化學反應前后物質的有關物理量發生的變化，找出所謂“理論差量”，如反應前后的質量、物質的量、氣體體積等。該差量的大小與反應物質的有關量成正比，差量法就是借助這種比例關系來解決問題。
例1：加熱10g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，使碳酸氫鈉完全分解，混合物的質量減少了1.24g，則原混合物中碳酸鈉的質量分數為（ ）
A.67.6% B.91.6% C.66.4% D.88.2%
例1：加熱10g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，使碳酸氫鈉完全分解，混合物的質量減少了1.24g，則原混合物中碳酸鈉的質量分數為（ ）
A.67.6% B.91.6% C.66.4% D.88.2%
C
思維建模
應用二：“守恒法”及其應用
“守恒法”是高中化學計算中常用方法之一，根據化學反應過程中，質量守恒、得失電子守恒或電荷守恒來列式計算，可以省略分析中間復雜反應過程及多步計算，快速求解。
質量守恒
得失電子守恒
電荷守恒
反應前后元素質量、原子個數不變
還原劑失電子個數=氧化劑得電子個數
陽離子所帶的正電荷總數=陰離子所帶的負電荷總數
例2: 24.0 ml 0.05 mol·L-1Na2SO3溶液恰好與 20.0 ml 0.02mol·L-1 K2Cr2O7溶液完全反應，已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為（ ）
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
B
思維建模
應用三：“關系式法”及其應用
當已知物質和未知物質之間是靠多個反應來聯系時，只需直接確定已知量和未知量之間的比例關系，即“關系式”。
（1）根據化學方程式確定關系式：寫出發生反應的化學方程式，根據量的關系寫出關系式。
（2）根據反應過程中某元素原子守恒確定關系式。
例3：工業上利用硫磺制硫酸過程發生反應：① S + O2 === SO2 ② 2SO2 + O2 === 2SO3 ③ SO3 + H2O ===H2SO4 ，若有64kg硫磺完全反應，理論上可制得質量分數為98%的硫酸的質量為（ ）
A.196kg B.200kg C.196g D.200g
點燃
催化劑
△
B
思維建模
課堂小練
碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸，最終轉化為氯化銅，高溫下這兩種化合物均能分解成氧化銅。溶解28.4g二者混合物，消耗1mol·L-1的鹽酸500ml，灼燒等質量的該混合物，得到氧化銅的質量是（ ）
A. 35g B. 30g C. 20g D.15g
n(HCl)=1mol·L-1·0.5L=0.5mol，
根據氯原子守恒，n(CuCl2)= n(HCl)=0.25mol
根據銅原子守恒可知，n(CuO)=0.25mol，所以，m(CuO)=0.25mol·80g·mol-1=20g
C
物質的量（mol）
物質所含有的粒子數
氣體體積（L)
(標準狀況）
溶液中溶質的質量分數
物質的質量（g）
物質的量濃度（mol·L-1）
物質的量在化學方程式計算中的應用
物質的量與各物理量之間的關系
物質的量應用于化學計算中的步驟
化學計算的常用方法
關系式法
差量法
守恒法
×Vm
÷Vm
×NA
÷NA
×M
÷M
×V
÷V
課堂小結
同學們，再見教學設計
課程基本信息
學科 高中化學 年級 高一 學期 秋季
課題 物質的量在化學方程式中的應用復習課
教科書 化學必修第一冊
教學目標
復習物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法和格式。 加深學生對物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解，及對化學反應規律的認識。 通過課堂教學，強化學生綜合運用知識的能力和綜合計算的能力。
教學內容
教學重點：物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法
教學難點：物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法
教學過程
情境線問題線活動線知識線素養線通過一道鎂鋁合金的習題引出物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法1.在此基礎上，我們一起來強化提升一下物質的量在化學方程式計算中的應用。大家來看這一題？ 2.進行物質的量應用于化學方程式的計算時，須按哪些步驟進行？ 1.回顧物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法 2.討論進行物質的量應用于化學方程式的計算時的步驟物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算宏觀辨識與微觀探析；模型認知；科學精神與社會責任感了解差量法、守恒法和關系式法1.通過習題來感受一下差量法在化學方程式中的應用？ 2.通過習題來感受一下守恒法在化學方程式中的應用？ 3.通過習題來感受一下關系式法在化學方程式中的應用？ 1.感受差量法在化學方程式中的應用 2.感受守恒法在化學方程式中的應用 3.感受關系式法在化學方程式中的應用 差量法、守恒法和關系式法科學精神與社會責任感；宏觀辨識與微觀探析；模型認知；團隊意識和合作精神
任務一：回顧物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法 【教師】前面我們已經系統學習了物質的量、摩爾質量、摩爾體積、物質的量濃度等概念，也已經會在化學方程式中初步應用這些概念去解決實際問題，在此基礎上，我們一起來強化提升一下物質的量在化學方程式計算中的應用。大家來看這一題。 【講授】從圖中橫坐標可以看出，加入10mL的氫氧化鈉溶液時，沒有產生沉淀，此段是鹽酸與氫氧化鈉發生中和反應；當氫氧化鈉繼續加入時，沉淀不斷增加，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化鋁，直到沉淀最大值；加入10mL氫氧化鈉溶液后繼續滴加氫氧化鈉溶液，則氫氧化鋁參與反應，生成偏鋁酸鈉，故5.8g沉淀是氫氧化鎂，（9.7﹣5.8）g＝3.9g為氫氧化鋁的質量； 氫氧化鎂沉淀的質量為5.8g，氫氧化鋁沉淀的質量為：（9.7﹣5.8）g＝3.9g，所以當沉淀達到最大值時，Al（OH）3的質量為3.9g； 根據守恒法可知，n（Mg）＝n（Mg（OH）2）＝＝0.1mol，因此鎂的質量為：0.1mol×24g/mol＝2.4g，原合金中Mg的質量為2.4g； （3）當氫氧化鈉加入量為80mL時，溶質均為NaCl，根據守恒法可知，n（HCl）＝n（Cl﹣）＝n（NaOH）＝0.08L×5mol/L＝0.4mol， 則該鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）＝＝4mol/L 【回顧舊知】物質是由原子、分子、離子等粒子構成的，物質之間的化學反應也是粒子按照一定的數目關系進行的。化學方程式中的化學計量系數可以明確表示出化學反應中粒子之間數目關系。具體分析如上。由此可知，化學方程式中各物質的化學計量數之比等于粒子個數之比，也等于各物質的物質的量之比，對于有氣體參與的反應，在同溫同壓下參加反應的各氣體的體積之比也等于各氣體物質的化學計量數之比。進行物質的量應用于化學方程式的計算時，須按以下步驟進行。 【講授】①寫出有關反應方程式②找出相關物質的化學計量數之比③對應化學計量數，找出相關物質的物質的量的關系④根據物質的量的關系，按照比例相等的模式進行計算。要注意，物質的量應用于化學方程式計算時，單位運算要對應，即根據化學方程式計算時，當已知物理量與所求物理量的單位不一致時，計算時題目的數據必須帶單位，以體現“計算別忘配平，純量帶入方程，上下單位一致，左右關系得當”的原則。計算方法主要有：差量法、守恒法和關系式法。 任務二：認識差量法、守恒法和關系式法 【教師】物質的量應用于化學方程式計算的常用計量關系如圖。以物質的量為中心可求得其他四個物理量。我們首先來看差量法。根據化學反應前后物質的有關物理量發生的變化，找出所謂“理論差量”，如反應前后的質量、物質的量、氣體體積等。該差量的大小與反應物質的有關量成正比，差量法就是借助這種比例關系來解決問題。例如這道題。 【講授】混合物加熱時，只有碳酸氫鈉發生分解，轉化為碳酸鈉，根據固體質量的變化值和碳酸氫鈉建立聯系，列式計算，解得碳酸氫鈉的物質的量為0.04mol，則混合物中碳酸鈉的質量可通過總質量10克減去碳酸氫鈉的質量求得，為6.64克，最后求出碳酸鈉的質量分數為66.4%，所以這道題目我們選擇C。 【總結】利用差量法解題，我們首先應該仔細分析題目中給出的信息，找出“理論差值”，可以是固體質量、物質的量、氣體體積等，再根據題目中的物理量及反應過程中物質的實際變化，確定實際差量，并與理論差量相對應。然后列出物質的某物理量、理論差值、實際差值及該物質待求量之間的比例關系式。最后利用數學知識，根據比例求出未知量，再結合題目要求，計算其他物理量。 【教師】物質的量應用于化學方程式計算的常用方法還有守恒法。“守恒法”是高中化學計算中常用方法之一，根據化學反應過程中，質量守恒、得失電子守恒或電荷守恒來列式計算，可以省略分析中間復雜反應過程及多步計算，快速求解。質量守恒的特征是反應前后元素質量相等、各元素的原子個數不變，得失電子守恒的特點是還原劑失電子總數=氧化劑得電子總數，電荷守恒是指陽離子所帶的正電荷總數=陰離子所帶的負電荷總數。我們來看例2。 【講授】在這個反應中，硫元素由+4價升高到+6價，鉻元素由+6價降低到+x價，根據亞硫酸鈉失去的電子數與重鉻酸鉀得到電子的物質的量相等，那么列等式計算，解得x=+3 ，所以選B。 【總結】利用得失電子守恒法解題，先根據題中文字描述，確定物質發生氧化反應、還原反應的過程，確定元素化合價的變化。在根據元素化合價變化，確定單個粒子得到或失去電子總數。然后結合題中各物質的相關物理量，列出氧化劑得到電子與還原劑失去電子的總物質的量的等式，最后利用數學知識，求出等式中未知量，再結合題目具體要求，求出相關物理量。 【教師】當然用的最多的是關系式法。 當已知物質和未知物質之間是靠多個反應來聯系時，只需直接確定已知量和未知量之間的比例關系，即“關系式”。（1）根據化學方程式確定關系式：寫出發生反應的化學方程式，根據量的關系寫出關系式。（2）根據反應過程中某元素原子守恒確定關系式。以這道題為例。 【講授】64kg硫磺的物質的量可通過公式求得，為2000mol，根據化學方程式可得關系式，硫與硫酸是一比一的比例，那么，硫酸的物質的量也是2000mol，求出硫酸的質量，然后通過質量分數求出硫酸溶液的質量為200kg。 【總結】運用關系式法解題時要注意根據題中文字描述，結合物質之間的轉化，確定各反應的化學方程式，根據各物質的連續轉化關系，或某元素原子的守恒關系，建立兩種物質之間的定量關系。再根據定量關系，確定兩物質的物質的量關系，代入題中相關物理量，列出等式。最后利用數學知識，分析、處理、求出未知量的數值，再結合題目要求進行其他計算。 【教師】在解題時我們需要認真審題，根據具體的問題具體分析，選擇合適的方法去解決問題。接下來我們來課堂小練一下 【小結】這節課我們通過運用三種方法更深入地學習了物質的量在化學方程式計算中的應用，不論是哪一種方法都離不開一個規律，那就是化學方程式中各物質的化學計量數之比等于粒子個數之比，也等于各物質的物質的量之比，對于有氣體參與的反應還等于體積之比。以物質的量為中心，我們可以求得物質的質量、物質所含有的粒子數、物質的量濃度、氣體體積等。

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