人教版高中化学必修一课件第3章第1节第3课时.pptx

高温、高压 催化剂
2NH3
计量数之比 1 3
2
物质的量之比 1 3
2
气体体积之比 1 3
2
分子数之比 1 3
2
质量之比
28 6
34
从这个例子可以看出，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。因此，将物质的量(n)、 摩尔质量(M)、摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)等概念应用于 化学方程式进行计算时，对于定量研究化学反应中各物质之 间的量的关系，会更加方便。
2．基本规律 任意物质，微粒数目之比等于物质的量之比，即 N(A) ：
N(B)＝n(A) ：n(B)。 在同温同压下，气态物质的微粒数目之比等于物质的量之
比，等于体积之比，即： N(A) ：N(B)＝n(A) ：n(B)＝V(A) ：V(B)。 同一种任意状态的物质，微粒数目之比等于物质的量之比，
新知识·预习探究
●学习目标 1．掌握物质的量与其他物理量的换算关系。 2．掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 3．了解化学计算中的常用方法。
●新知预习
1．化学方程式中化学计量数与化学计量间的关系
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
质量之比46 g 36 g
80 g 2 g
计量数之比2 2
【解析】 设 Na2CO3 的物质的量为 x，NaHCO3 的物质 的量为 y。反应产生的 CO2 的物质的量为22.44.L48·mLol－1＝0.2 mol，所以根据碳原子守恒可知，x＋y＝0.2 mol；又因为恰好 反应，说明反应后溶液中溶质为 NaCl，根据钠离子、氯离子守 恒可知，2x＋y＝0.3 mol，联立上述两式可得：x＝y＝0.1 mol， 即混合物中 Na2CO3 的物质的量为 0.1 mol。
5．根据化学方程式计算的一般步骤
例如：2Na ＋ 2H2O===2NaOH ＋ H2↑
2×23 g 2 mol 2 mol
22.4 L
m(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2) 则有2×23 g＝ 2 mol ＝ 2 mol ＝22.4 L
mNa nH2O nNaOH VH2
11．5 g y
x
x＝11.25×g×2380＝20 g，y＝362××112.35 g＝9 g
反应后溶剂的质量 88.5 g－9 g＝79.5 g。
w(NaOH)＝20
20 g g＋79.5
g×100%＝20.1
%。
解法 3 设生成 NaOH 的质量为 x，溶液增加的质量为 y。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ Δm
(1)Al 的摩尔质量是 27 g·mol－1， n(Al)＝271g0·.m8ogl－1＝0.4 mol。
(2)设参加反应的 NaOH 物质的量是 n。
则 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2
2
0．4 mol n
则0.42mol＝n2，n＝0.4 mol
c(NaOH)＝00.4.5mLol＝0.8 mol/L
等于质量之比，即 N1(A)：N2(A)＝n1(A)：n2(A)＝m1(A)：m2(A)。
同一种气态物质，在同温、同压下，微粒数目之比等于物 质的量之比，等于体积之比，即 N1(A) ：N2(A)＝n1(A) ：n2(A)
＝V1(A) ：V2(A)。
3．化学计算的一般步骤 进行化学计算，一般按以下三步进行： 第一步：认真审题，根据题意书写正确的化学方程式。 第二步：深入分析题意，充分认清已知条件和未知问题， 运用概念分析和列化学方程式找出已知条件和未知问题之间的 联系，设计出正确的解题思路。
新思维·名师讲堂
物质的量在化学方程式计算中的应用 ●思维导图
●细品教材
1．基本原理
物质是由原子、分子或离子等粒子构成的，物质之间的化
学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可
以明确地表示出化学反应中这些粒子之间的数目关系。这些粒
子之间的数目关系，也就是化学计量数的关系。如：
N2＋3H2
2×23
2×40
44
11．5 g
x
y
x＝11.25×g×2380＝20 g，y＝442××112.35 g＝11 g w(NaOH)＝88.52g0＋g11 g×100%＝20.1% 答：生成溶液中 NaOH 的质量分数为 20.1%。
【答案】 20.1%
【点拨】 金属钠与水反应，溶液中的溶质是生成的 NaOH，溶剂由于参与反应消耗掉一部分，容易被忽视。反应 产生的H2从溶液中逸出，也容易被忽视造成错解。
(2014·经典习题选萃)向500 mLNaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应后，计算：
(1)Al的物质的量。 (2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓 度。 (3)生成标准状况下H2的体积。
【解析】 根据物质的量、摩尔质量和质量之间的等式关 系，n(mol)＝Mgm·mgol－1，能求出 Al 的物质的量。由反应的化 学方程式能求出参加反应的 NaOH 和生成 H2 的物质的量，则 能求出 NaOH 溶液的物质的量浓度及标准状况下 H2 的体积。
11．5 g
x
y
x＝11.25×g×2380＝20 g，y＝2×2×112.53 g＝0.5 g
w(NaOH)＝88.5
20 g g＋11.5
g－0.5
g×100%＝20.1%
解法 2 设生成的 NaOH 质量为 x，消耗水的质量为 y。
2Na ＋ 2H2O===2NaOH＋H2↑ 2×23 2×18 2×40
●典例剖析
(2014·试题调研)将11.5 g金属钠投入88.5 g水中，反应完 毕后(水的蒸发量忽略不计)，所生成溶液中溶质的质量分数 (w)是多少？
【解析】 由题意知水过量。
解法 1 设生成 NaOH 的质量为 x，生成 H2 的质量为 y。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23
2×40 2
化学计算中三种常用的方法 ●思维导图
●细品教材 1．关系式法 当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接 确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。 如：把 CO 还原 Fe2O3 生成的 CO2 通入到澄清的石灰水中， 求生成沉淀的量，根据化学方程式知： 3CO～3CO2～3CaCO3 即 CO～CaCO3
H2的体积为6.72 L(标准状况下)，求： (1)合金中Al的质量分数；
(2)生成物NaAlO2的物质的量浓度(假设溶液体积不变)。 【解析】 n(H2)＝VVHm2＝226.4.7L2/Lmol＝0.3 mol
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2
2
3
n(Al)
n(NaAlO2) 0.3 mol
例如，把一铁棒插入 CuSO4 溶液后，过一段时间取出，铁
棒质量增加了 4 g，据此可求出参加反应的 Fe 的质量。
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm(质量增加)
56
64 64－56＝8
m(Fe)＝28 g
4g
●典例剖析
(2014·试题调研)Na2CO3、NaHCO3的混合物与100 mL 3 mol·L－1的盐酸恰好反应，产生4.48 L(标准状况)能使澄清石 灰水变浑浊的气体，请计算混合物中Na2CO3的物质的量(用守 恒法计算)。
2．守恒法 在化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、 电荷守恒。 (1)质量守恒 ①宏观特征：反应前后元素的质量守恒； ②微观特征：反应前后元素的原子个数守恒。 (2)得失电子守恒 氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总 数。
(3)电荷守恒 ①电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所 带正电荷总数； ②离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电 荷总数相等且电性相同。 3．差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出 所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体 积等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。差量法就是 借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。
(4)列：列出___含__有__未__知__量_____的数学表达式。 (5)算：计算答案。 (6)答：简明地写出答案。
●自主探究 1．根据化学方程式计算时，已知物理量与被求的物理量 是否必须一致？ 提示：不一定，只要满足“上下单位相同，左右单位相 对应”即可。 2．化学反应遵循质量守恒，是否物质的量也守恒呢？ 提示：不是，化学反应前后质量是守恒的，但物质的量 之比等于化学计量数之比，所以反应后物质的量可能不变， 也可能减小，也可能增大。
在初中时同学们就已经知道化学反应中各反应物和生成 物之间符合一定的关系，通过第一章的学习，我们又知道了 构成物质的粒子数与物质的质量之间可用物质的量作桥梁联 系起来，既然化学反应中各物质的质量之间符合一定的关 系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间，物质的量 之间又遵循什么关系呢？物质的量在化学方程式计算中有何 应用呢？
(3)设生成标准状况下的 H2 体积是 V。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 mol＝0.4
mol×3×22.4 2 mol
L＝13.44
L
【答案】 (1)0.4 mol
(2)参加反应的 NaOH 的物质的量是 0.4 mol。NaOH 溶液
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成才之路·化学
人教版 ·必修1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
金属及其化合物
1.1.1 集合的概念
第三章
第一节 金属的化学性质
1.1.1 集合的概念
第三章
第3课时 物质的量 在化学方程式计算中的应用
1.1.1 集合的概念
第三章
新情境·激趣入题
2
1
扩大NA倍2NA2NA2NANA 物质的量之比2 mol 2 mol
2 mol 1 mol
结论：化学方程式中化学计量数之比等于
_各__物__质__的__物__质__的__量__之__比__也等于各__物__质__的__粒___子__数__之__比__，对于有
气体参加的反应还等于__气__体__体__积__之__比____。
温馨提示：解题过程中注意： (1)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)设未知数可直接用各物理量的符号表示，且要注意物 质(或粒子)的符号。如设参加反应的盐酸溶液的体积为 V[HCl(aq)]。
第三步：规范解题，具体完成该题的计算，应该做到解题 要有根据，解法正确，书写工整，计算结果准确，要有明确的 回答以及必要的分析和讨论。
在上述三个解题步骤中，设计解题思路最为重要。 4．物质的量用于化学计算的基本方法 物质的量用于化学计算的基本方法是：首先把已知物的物 理量转化为物质的量；其次根据化学方程式或关系式，根据已 知物的物质的量求出未知物的物质的量；最后把未知物的物质 的量转化为未知物的所求物理量。当熟练掌握了物质的量运算 的技能技巧时，上述计算还可以进一步简化。
2．物质的量在化学方程式计算中的应用 (1)设：设所求物质的__物__质__的__量__为n(B)[或质量为m(B)， 或气体标准状况下的体积为V(B)等]。 (2)写：写出有关的________化__学__方__程__式_________。 (3)标：在化学方程式有关物质的化学式下面标出 __已__知____和___未_知____的有关物理量的关系，再代入已知量和 未知量。
物质的量浓度是 0.8 mol/L
(3)标准状况下生成 H2 的体积为 13.44 L
●活学巧练 1．若0.6 g NaOH恰好与40 mL盐酸完全中和，则该盐酸 中HCl的物质的量浓度为多少？ 【解析】 解题流程：
【答案】 0.375 mol·L－1
2．10 g Mg、Al合金与足量100 mLNaOH溶液反应产生
6．根据化学方程式进行计算应注意的问题 (1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此 不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。 (2)如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算。如 果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计 算。 (3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量 时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质计 算。
(1)n(Al)＝2×0.33 mol＝0.2 mol
m(Al)＝0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g 铝的质量分数＝51.04 gg×100%＝54%。 (2)n(NaAlO2)＝2×0.33 mol＝0.2 mol c(NaAlO2)＝Vn＝00.2.1mLol＝2 mol/L。 【答案】 (1)54% (2)2 mol/L