课题化学反应中物质过量问题的计算

课题：化学反应中物质间量的问题及计算策略

华东师范大学附属东昌中学唐增富

（2007.11.23，第三节课）

教案：

【教学目标】：

1．知识与技能

（1）阐明化学反应中物质间的定比关系，识别物质过量的化学反应问题

（2）能快速、简便、熟练地进行物质过量的判断并进行有关化学反应的计算（3）初步学习模仿自我监控的反省认知技能

（4）初步学习模仿化学问题的重新表征策略

2．过程与方法

（1）尝试归纳出化学反应中有物质过量的问题

（2）寻找判断反应中是哪种物质过量的方法

（3）体验重表征、反省认知的过程

3．情感态度与价值观

（1）确立合理利用资源的认同感

（2）养成合作讨论的良好习惯

【教学重点和难点】

重点：物质过量问题的识别，能判断出过量的物质并进行化学反应的计算

难点：（1）化学问题的重新表征

（2）反省认知技能的模仿

【教学过程】

2005年夏，本市杨浦区某游泳馆，在配消毒液时，因未控制好用量造成大量有害气体泄漏，使多名泳客出现不适而就医。

〖问题的提出〗

（这里就涉及到化学反应的定量关系问题。如何控制好用量）

问题讨论：

问题一：化学反应中各种反应物及生成物间的量比是定值还是变值？

以反应：Zn＋H2SO4→ZnSO4＋H2↑为例。你能写出几种该反应中各种物质间的量的比关系？

问题二：下列四个问题中反应物间量的比符合你写的量比吗？若没有按量比关系混合进行反应，意味着什么？

1．65克Zn与足量稀硫酸反应，可生成H2多少克？

2．65克Zn与含有98克H2SO4的稀硫酸反应，可生成H2多少克？

3．65克Zn与含有49克H2SO4的稀硫酸反应，生成H2是2克还是1克？

4．13克Zn与含有29.4克H2SO4的稀硫酸反应，可生成H2多少克？

分四个小组分别计算四个问题，并就方法进行比较。

简单分析解法。

以上述4为例：

解：n(Zn) =

mol /g 65g 13= 0.2 mol n(H 2SO 4) = mol

/g 98g

4.29= 0.3 mol

)SO H (n )Zn (n 42=3.02.0=32＜1

1

∴H 2SO 4过量

Zn + H 2SO 4 → ZnSO 4 + H 2↑

1 mol 1 mol 0.2mol x mol

解得：x = 0.2 mol ，m(H 2) = 0.2 mol ×2 g/mol = 0.4 g 答：可生成H 2 0.4克

（解答过程中，示范书写方法。）

小结一：

1．当物质间是以量比关系混合后进行反应的，即它们恰好完全反应。 2．化学反应中各物质间量的计算，依据的就是上述量比是定值的关系。 〖方法归纳〗

反应计算需看量， 根据量比定过量， 大分子，小分母，

不过量的才能算， 算的只是反应量。

〖练习〗

策略指导：化学计算问题，特别是一些复杂的量间的计算，同学们往往觉得很困难，有时觉得无从下手。有时也不知道自己解决方式是否正确。

开始阶段，我们可以尝试给计算题的难度进行编码，以便对解决过程加以监控。

（分组计算）

1．2.5 g CaCO 3与含0.2 mol HCl 的盐酸溶液反应，可得到标准状态下CO 2多少升？（相对原子质量：Ca ：40；C ：12；O ：16；H ：1；Cl ：35.5） （难度编码：0010）

2．100 mL98.3%的浓硫酸（密度为1.84 g/mL）与100g含NaCl为98％的食盐，在加热的条件下可制得氯化氢气体多少克？（相对原子质量：H：1；S：32；O：16；Na：23；Cl：35.5）

（难度编码：0011）

例：26.1 g MnO2与320 g 36.5%的盐酸共热，

（MnO2＋4HCl(浓) MnCl

2

＋Cl2↑＋2H2O）完全反应后可得氯气多少

升（标态）？将反应后的溶液稀释至500 mL，取出50 mL加入足量的AgNO3溶液可得沉淀多少克？

尝试编难度编码（1312）

策略指导：多步骤的可以重新进行表征

作简单分析及简单解提示。

小结二：要解决一件看似繁杂的事情，我们首先要明确要解决此问题关键依据。其次要运用一定的策略。我们要学习一些解决问题的基本策略，如果自己能创造性地运用策略你将一生受用。

*〖问题的拓展〗

实际生活和工业生产中，让反应物恰好反应其实很难做到，一般总是要使某物质过量。你能举出一些实例吗？并能说明为什么使该物质过量吗？

（如：工业制氯化氢中氢气相对过量；合成氨工业N2相对过量；工业制硫酸中O2相对过量；火箭携带燃料等）

《海南日报》2004年4月30日报道——处置海南大学地下氯气罐现场直击。一个氯气罐的处置，牵动着上万人的心……4月29日，在海南大学游泳池附近的地下，发现氯气罐，下午，氯气罐口找到了，没有泄漏，一个长达1.8米、直径70厘米的氯气罐被顺利吊到游泳池边上。根据预定的方案，游泳池已撒下了3吨生石灰，打开气罐，氯气将在水中慢慢稀释，并被石灰粉吸收。晚上9时30分左右，海口公安消防支队负责人接到电话，有黄绿色的氯气冒出水面，……据介绍，由于锈蚀严重，被安置到水中的氯气罐的放空阀出现了意外的松动，压力增大，在放空阀完全松开后，冒出的氯气急剧增多，池水无法及时稀释，部分散

△

发到空气中。为此，消防队用四支水枪喷射，稀释散发在空气中的氯气。 (4)

月30日1时04分，瓶底浮上了水面，预计有600多公斤氯气的气罐完全排空，水面很平静。

*〖巩固提高〗

请同学间相互出题，交换解答。

解答过程中学会提醒自己：

1．读题后，尝试一下给题进行难度编码。

2．每个编码对应的反应、过程、换算我注意到了吗？

3．每个反应式我都会写吗？

4．多步骤的我如何表征？

5．量的关系我用对了吗？已知量我都用到了吗？

6．我这样解是否太复杂，还有更好的方法吗？

*〖拓展练习〗

1．20 g H2与O2的混合物，点燃完全反应后生成水18 g求原混合气体中H2与O2各多少克？

2．将a克氢气点燃与b克氯气充分反应，所得混合气体用足量氢氧化钠溶液充分吸收求：

（1）剩余气体的质量

（2）与氢氧化钠溶液反应后得到的氯化钠的质量。

3．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验均各取30 mL同浓度的盐

①甲组实验中，盐酸_______________（填“过量”、“适量”或“不足”）；理由是_______________________________________。

②丙组实验中，盐酸_______________（填“过量”、“适量”或“不足”）；理由是_______________________________________。