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第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用1.会运用物质的量与其他物理量的换算关系。2.会运用物质的量进行化学方程式计算。3.会运用化学计算中的常用方法解决实际问题。一二一、物质的量与各物理量间的关系1.图示关系2.计算公式n=𝑚𝑀=𝑁𝑁A=𝑉(气体)𝑉m=𝑐·V(溶液)一二二、物质的量在化学方程式计算中的应用粒子一二从以上例子可以看出:1.任意物质的粒子数目之比等于物质的量之比。2.在同温同压下,气态物质的粒子数目之比等于物质的量之比,等于体积之比。3.化学方程式中化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各物质微粒数目之比。4.化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外,还可以表示它们的物质的量关系,如H2+Cl22HCl可表示1molH2与1molCl2完全反应生成2molHCl。一、根据化学方程式进行计算的基本步骤1.基本步骤2.应注意的问题(1)化学方程式所表示的是纯净物之间量的关系。(2)单位问题:上下一致,左右相当。(3)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。二、化学计算中的常用方法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,可直接确定已知量物质和未知量物质之间的“关系式”。(1)根据化学方程式确定关系式:写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。(2)根据原子守恒确定关系式:上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO~CaCO3。发生反应的化学方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O2.守恒法化学反应的实质是原子的重新组合,依据质量守恒定律,在化学反应中存在一系列守恒关系,如质量守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。(1)质量守恒:化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。(2)电荷守恒:电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混合物、溶液等,正电荷总数和负电荷总数相等。如K2SO4和NaCl的混合溶液中,n(K+)+n(Na+)=2n(SO42-)+𝑛(Cl−)。(3)电子得失守恒:电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。如反应2Al+6H+2Al3++3H2↑中,2molAl失去6mol电子,H+得到6mol电子生成3molH2。3.差量法根据反应前后物质有关物理量发生的变化,找出所谓“理论差量”,该差量的大小与反应物的有关量成正比关系。差量法就是借助这种比例关系,解决问题的计算方法。知识点1知识点2知识点3知识点1物质的量在化学方程式计算中的应用【例题1】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)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度。知识点1知识点2知识点3解析:设生成标准状况下气体的体积为V,溶质的物质的量浓度为c。2Na+2H2O2NaOH+H2↑2×23g2mol22.4L1.15g0.1L×cVV=22.4L×1.15g2×23g=0.56Lc=2mol×1.15g2×23g×0.1L=0.5mol·L-1答案:(1)0.56L;(2)0.5mol·L-1。点拨列比例式时注意上下单位一致,左右对应,但单位不要求一致。在比例式中运算要带单位,未知数V、c本身就是物理量,带有单位,不要写成cmol·L-1;比例式中各个量都要有单位。知识点1知识点2知识点3知识点2守恒法在化学计算中的应用【例题2】将某份铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为3∶2,则样品中铁、铝物质的量之比为()A.3∶2B.2∶1C.3∶4D.4∶3解析:设每份铁铝合金样品中含铁、铝的物质的量分别为x、y,则由FeH2↑、Al32H2↑、Al32H2↑三个关系式得知(x+3𝑦2)∶(32𝑦)=3∶2,解得x∶y=3∶4。答案:C知识点1知识点2知识点3点拨守恒法在复杂计算问题中的应用知识点1知识点2知识点3知识点3差量法计算【例题3】用足量H2还原80g氧化铜粉末,反应一段时间后,测得固体质量减小8g,此时消耗H222.4L(标准状况下),求生成Cu的质量。答案:32g点拨解答此题要注意:H2还原CuO时,反应前要通入一会儿H2,反应后还要通入一会儿H2,参加反应H2的量小于消耗H2的量。所以不能根据22.4LH2进行计算。解析:根据H2与CuO的反应,可得如下关系:H2+CuOCu+H2OΔm806416m(Cu)8g所以m(Cu)=64×8g16=32g。