3.2.2物质的量在化学方程式计算中的应用课件人教版必修第一册
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第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
课时2 物质的量在化学方程式计算中的应用
课堂导入
经过之前的学习，我们知道易拉罐是由铝合金制作而成的，下 表是合金中一些元素的含量范围，如果需要进行定性分析，你 会怎么证明其中存在着Al和Fe两种元素？
元素种类 Si Fe Cu
罐身/% 0.30 0.70 0.25 罐盖/% 0.20 0.35 0.15 拉环/% 0.20 0.35 0.15
• 在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量
列
• 列出比例式
解
• 根据比例式求解
答
• 简明地写出答案
量的判断习惯化
• 如果两种反应物的量 都是已知的，求解某 种产物的量时，必须 先判断那种物质过量， 然后根据量不足的物 质求算未知量
谢谢观看
THANKS
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
当已知量和未知量之间依靠多个反应联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关 系，即“关系式”，然后将“关系式”当作化学反应方程式使用，一步计算求出未知量。 (1). 根据化学方程式确定关系式 根据化学方程式确定关系式时，第一要写出化学方程式，然后要找出方程式变化中的“中 间量”，通过“中间量”找出“已知量”和“未知量”之间的物质的量的关系，如由硫黄 制取H2SO4的三步反应能够得到S和H2SO4之间的关系：
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
能够发现，利用不同物理 量的比例关系解决问题是 非常简便的，这种方法有 什么注意事项呢？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
根据化学方程式计算的注意事项：
书写格式规范化
单位运用对应化
量的判断习惯化
• 各物理量、物质名称、 公式等尽量用符号表示，
且数据的运算要公式化
课堂学习
若是需要进行定量分析，确定罐体中Al的含量，需要测定哪些 数据？
反应原理： 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
根据反应原理，需要测定的数据有剪下罐体的质量与产生的H2 在标准情况下的体积。
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH 溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状 况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
(1)残留固体1.28g为__C_u__(填化学式)； (2)原混合物粉末中，m(CuO)=_1_._6_ g； (3)滤液稀释到200mL后，c(Fe2＋)=__0__.9__ mol·L-1。 (4)稀释后，加入足量的硝酸银，产生沉淀的物质的量n(AgCl)=_0_._4_4_ mol。 (5)原混合物总质量为m(总)=_1_3_._6_ g。
课堂小结
书写格式规范化
• 各物理量、物质名称、 公式等尽量用符号表 示，且数据的运算要 公式化并带有单位。
单位运用对应化
• 如果题目所给的两个 量单位不一致，要注 意对单位进行换算， 做到“上下一致，左 右相当”
转
• 将已知物理量转化为物质的量
设
• 设所求物质的物质的量
写
• 写出相关的化学方程式
标
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
你能从中总结出 利用物质的量之 比解决计算问题 的基本步骤吗？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
利用物质的量之比解决化学计算问题的基本步骤：
转
• 将已知物理量转化为物质的量
设
• 设所求物质的物质的量
写
• 写出相关的化学方程式
标
• 在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量
列
• 列出比例式
解
• 根据比例式求解
答
• 简明地写出答案
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
使用同一种物理量之比进行计算，终究需要进行各种单位的 换算，若是能直接利用不同物理量之间的关系解决问题，是 否会简便很多呢？
根据所列关系，32g的O2对应的物质的量为1mol，标准状况下 44.8L的CO2对应的物质的量为2mol，均符合化学反应方程式 的计量关系，因此这种表示方法可行。
并带有单位。
• 如果题目所给的两个量 单位不一致，要注意对
单位进行换算，做到
“上下一致，左右相当”
• 如果两种反应物的量都 是已知的，求解某种产 物的量时，必须先判断 那种物质过量，然后根 据量不足的物质求算未 知量
课堂巩固
现有1.15g金属钠与水反应，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。
Mn
0.2-0.5 0.2-0.5
Cr Zn Ti Al
-
-
- 其余
- 0.10 0.25 其余
0.10 0.25 0.10 其余
剪一块易拉罐体，打磨后放入NaOH溶液中，若产生气泡，则 证明含有金属Al； 另剪一块易拉罐体，放入稀盐酸中溶解，再加入H2O2溶液，再 加入几滴KSCN溶液，若变红，则证明含有金属Fe。
的物质的量浓度为___0_._1_2_5_m__o_l_·_L_-1__。
课堂巩固
把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL的4mol·L-1盐酸中，充分反应后产生 896mL的H2(标准状况)，残留固体1.28g，过滤，滤液中无Cu2+，将滤液加水稀释到 200mL，测得其中c(H+)=0.4 mol·L-1。 请回答下列问题：
(3) 将反 应后 的 溶 液加 水 稀 释至 400mL ， 则 此 溶液 中 MnCl2 的 物 质 的量 浓 度 是
__0_._2_5_m__o_l_·L__-1_。
在室温下，向100mL的CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，产生 反应：2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ + I2，反应完全后，用0.625 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行 测定： I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-，消耗了20mL Na2S2O3溶液，原饱和溶液中CuSO4
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产 生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
n(H2) = V÷Vm = 3.36L÷22.4mol/L = 0.15mol
n(Al) = 2mol×0.15mol÷3mol = 0.1mol m(Al) = n×M = 0.1mol×27g/mol = 2.7g ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产 生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
n(H2) = V÷Vm = 3.36L÷22.4mol/L = 0.15mol m(H2) = n×M = 0.15mol×2g/mol = 0.3g
答： (1). 生成的气体在标准状况下的体积为0.56L； (2). 反应后所得溶液的物质的量浓度为0.5mol/L。
课堂巩固
将10.2g的Al2O3与100mL 1mol/L的NaOH溶液反应，求产物Na[Al(OH)4] 的浓度(忽略溶液体积变化)。
答：产物Na[Al(OH)4]的浓度为1mol/L。
利用这种比例关系应该怎 么解决Al的含量问题？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产 生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
m(Al) = 54g×3.36L÷67.2L = 2.7g ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
课堂巩固
已知实验室制取氯气的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，用 8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，计算：
(1)消耗浓盐酸中溶质的物质的量为__0_._4_m__o_l__。 (2)产生的Cl2在标准状况下的体积为__2_.2__4_L__。
是否存在其它的解决方法？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
利用下面方程式，寻找反应中各物质之间量的关系。
根据各物质之间量的关系我 们能够发现同一个化学方程 式的化学质量数之比等于其 物质的量之比，对于气体而 言，同温同压下各气体的化 学计量数之比也等于其体积 之比。
根据这个结论，是否可以从 物质的量的角度解决Al的含 量问题？
思路分析：可以根据气体 体积计算物质的量，根据 物质的量计算出实际参与 反应的H2的质量，利用质 量之比计算Al的质量，再 计算其质量分数。
m(Al) = 54×0.3g÷6 = 2.7g ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
S + O2 = SO2 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
(2). 根据原子守恒确定关系式 上述例子也可以直接通过S原子守恒直接得出关系式。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
如需解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次 方程组进行求算未知量。
如CO、CO2的混合气体质量共16.0g，标准状况下体积为8.96L，题中给了质量与物质的量 两个关系，便可以列出如下关系式：
n(CO) + n(CO2) = 8.96L/22.4L/mol 28g/mol×n(CO) + 44g/mol×n(CO2) = 16.0g 从而解得n(CO) = 0.1mol n(CO2) = 0.3mol。
第二节 金属材料
课时2 物质的量在化学方程式计算中的应用
课堂导入
经过之前的学习，我们知道易拉罐是由铝合金制作而成的，下 表是合金中一些元素的含量范围，如果需要进行定性分析，你 会怎么证明其中存在着Al和Fe两种元素？
元素种类 Si Fe Cu
罐身/% 0.30 0.70 0.25 罐盖/% 0.20 0.35 0.15 拉环/% 0.20 0.35 0.15
• 在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量
列
• 列出比例式
解
• 根据比例式求解
答
• 简明地写出答案
量的判断习惯化
• 如果两种反应物的量 都是已知的，求解某 种产物的量时，必须 先判断那种物质过量， 然后根据量不足的物 质求算未知量
谢谢观看
THANKS
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
当已知量和未知量之间依靠多个反应联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关 系，即“关系式”，然后将“关系式”当作化学反应方程式使用，一步计算求出未知量。 (1). 根据化学方程式确定关系式 根据化学方程式确定关系式时，第一要写出化学方程式，然后要找出方程式变化中的“中 间量”，通过“中间量”找出“已知量”和“未知量”之间的物质的量的关系，如由硫黄 制取H2SO4的三步反应能够得到S和H2SO4之间的关系：
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
能够发现，利用不同物理 量的比例关系解决问题是 非常简便的，这种方法有 什么注意事项呢？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
根据化学方程式计算的注意事项：
书写格式规范化
单位运用对应化
量的判断习惯化
• 各物理量、物质名称、 公式等尽量用符号表示，
且数据的运算要公式化
课堂学习
若是需要进行定量分析，确定罐体中Al的含量，需要测定哪些 数据？
反应原理： 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
根据反应原理，需要测定的数据有剪下罐体的质量与产生的H2 在标准情况下的体积。
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH 溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状 况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
(1)残留固体1.28g为__C_u__(填化学式)； (2)原混合物粉末中，m(CuO)=_1_._6_ g； (3)滤液稀释到200mL后，c(Fe2＋)=__0__.9__ mol·L-1。 (4)稀释后，加入足量的硝酸银，产生沉淀的物质的量n(AgCl)=_0_._4_4_ mol。 (5)原混合物总质量为m(总)=_1_3_._6_ g。
课堂小结
书写格式规范化
• 各物理量、物质名称、 公式等尽量用符号表 示，且数据的运算要 公式化并带有单位。
单位运用对应化
• 如果题目所给的两个 量单位不一致，要注 意对单位进行换算， 做到“上下一致，左 右相当”
转
• 将已知物理量转化为物质的量
设
• 设所求物质的物质的量
写
• 写出相关的化学方程式
标
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
你能从中总结出 利用物质的量之 比解决计算问题 的基本步骤吗？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
利用物质的量之比解决化学计算问题的基本步骤：
转
• 将已知物理量转化为物质的量
设
• 设所求物质的物质的量
写
• 写出相关的化学方程式
标
• 在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量
列
• 列出比例式
解
• 根据比例式求解
答
• 简明地写出答案
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
使用同一种物理量之比进行计算，终究需要进行各种单位的 换算，若是能直接利用不同物理量之间的关系解决问题，是 否会简便很多呢？
根据所列关系，32g的O2对应的物质的量为1mol，标准状况下 44.8L的CO2对应的物质的量为2mol，均符合化学反应方程式 的计量关系，因此这种表示方法可行。
并带有单位。
• 如果题目所给的两个量 单位不一致，要注意对
单位进行换算，做到
“上下一致，左右相当”
• 如果两种反应物的量都 是已知的，求解某种产 物的量时，必须先判断 那种物质过量，然后根 据量不足的物质求算未 知量
课堂巩固
现有1.15g金属钠与水反应，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。
Mn
0.2-0.5 0.2-0.5
Cr Zn Ti Al
-
-
- 其余
- 0.10 0.25 其余
0.10 0.25 0.10 其余
剪一块易拉罐体，打磨后放入NaOH溶液中，若产生气泡，则 证明含有金属Al； 另剪一块易拉罐体，放入稀盐酸中溶解，再加入H2O2溶液，再 加入几滴KSCN溶液，若变红，则证明含有金属Fe。
的物质的量浓度为___0_._1_2_5_m__o_l_·_L_-1__。
课堂巩固
把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL的4mol·L-1盐酸中，充分反应后产生 896mL的H2(标准状况)，残留固体1.28g，过滤，滤液中无Cu2+，将滤液加水稀释到 200mL，测得其中c(H+)=0.4 mol·L-1。 请回答下列问题：
(3) 将反 应后 的 溶 液加 水 稀 释至 400mL ， 则 此 溶液 中 MnCl2 的 物 质 的量 浓 度 是
__0_._2_5_m__o_l_·L__-1_。
在室温下，向100mL的CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，产生 反应：2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ + I2，反应完全后，用0.625 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行 测定： I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-，消耗了20mL Na2S2O3溶液，原饱和溶液中CuSO4
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产 生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
n(H2) = V÷Vm = 3.36L÷22.4mol/L = 0.15mol
n(Al) = 2mol×0.15mol÷3mol = 0.1mol m(Al) = n×M = 0.1mol×27g/mol = 2.7g ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产 生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
n(H2) = V÷Vm = 3.36L÷22.4mol/L = 0.15mol m(H2) = n×M = 0.15mol×2g/mol = 0.3g
答： (1). 生成的气体在标准状况下的体积为0.56L； (2). 反应后所得溶液的物质的量浓度为0.5mol/L。
课堂巩固
将10.2g的Al2O3与100mL 1mol/L的NaOH溶液反应，求产物Na[Al(OH)4] 的浓度(忽略溶液体积变化)。
答：产物Na[Al(OH)4]的浓度为1mol/L。
利用这种比例关系应该怎 么解决Al的含量问题？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产 生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
m(Al) = 54g×3.36L÷67.2L = 2.7g ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
课堂巩固
已知实验室制取氯气的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，用 8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，计算：
(1)消耗浓盐酸中溶质的物质的量为__0_._4_m__o_l__。 (2)产生的Cl2在标准状况下的体积为__2_.2__4_L__。
是否存在其它的解决方法？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
利用下面方程式，寻找反应中各物质之间量的关系。
根据各物质之间量的关系我 们能够发现同一个化学方程 式的化学质量数之比等于其 物质的量之比，对于气体而 言，同温同压下各气体的化 学计量数之比也等于其体积 之比。
根据这个结论，是否可以从 物质的量的角度解决Al的含 量问题？
思路分析：可以根据气体 体积计算物质的量，根据 物质的量计算出实际参与 反应的H2的质量，利用质 量之比计算Al的质量，再 计算其质量分数。
m(Al) = 54×0.3g÷6 = 2.7g ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
S + O2 = SO2 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
(2). 根据原子守恒确定关系式 上述例子也可以直接通过S原子守恒直接得出关系式。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
如需解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次 方程组进行求算未知量。
如CO、CO2的混合气体质量共16.0g，标准状况下体积为8.96L，题中给了质量与物质的量 两个关系，便可以列出如下关系式：
n(CO) + n(CO2) = 8.96L/22.4L/mol 28g/mol×n(CO) + 44g/mol×n(CO2) = 16.0g 从而解得n(CO) = 0.1mol n(CO2) = 0.3mol。