2019-2020年高一化學(xué)《物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用》教案 新人教版.doc

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2019-2020年高一化學(xué)《物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用》教案 新人教版 ●教學(xué)目標(biāo)　 1．使學(xué)生掌握物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算方法和格式．　 2．使學(xué)生加深對物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解，及對化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識．　 3．培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和綜合計算的能力．　 ●教學(xué)重點　 物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算．　 ●教學(xué)難點　 物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算．　 ●教學(xué)方法　 啟發(fā)、引導(dǎo)、講解、練習(xí)　 ●課時安排　 二課時　 ●教學(xué)用具　 投影儀　 ●教學(xué)過程　 第一課時 ［引入新課］有關(guān)化學(xué)方程式的計算，我們在初中就已經(jīng)很熟悉了，知道化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系．通過前一章的學(xué)習(xí)，我們又知道構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)與物質(zhì)的質(zhì)量之間可用物質(zhì)的量做橋梁聯(lián)系起來．既然化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系，那么，化學(xué)反應(yīng)中構(gòu)成各物質(zhì)的粒子數(shù)之間、物質(zhì)的量之間是否也遵循一定的關(guān)系呢?能不能把物質(zhì)的量也應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算呢?這就是本節(jié)課我們所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容．　 ［板書］第三節(jié)　物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(一)　 一、原理　 ［講解］我們知道，物質(zhì)是由原子、分子或離子等粒子組成的，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進行的．化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中這些粒子數(shù)之間的數(shù)目關(guān)系．這些粒子之間的數(shù)目關(guān)系，又叫做化學(xué)計量數(shù)ν的關(guān)系．　 ［講解并板書］ 　　　　　 2H2?。2　　2H2O　 化學(xué)計量數(shù)ν之比：　2 ∶ 　1　　 ∶ 2　 擴大NA倍： 　 2NA　 ∶　　NA　　∶　　　2NA　 物質(zhì)的量之比：　　 2mol　∶　 1mol　 ∶　　 2mol　 ［師］由以上分析可知，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比，因而也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比．　 ［板書］化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的化學(xué)粒子數(shù)之比，也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比．　 ［師］有了上述結(jié)論，我們即可根據(jù)化學(xué)方程式對有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量進行定量計算．　 ［教師］進行物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時，須按以下步驟進行：　 ［板書］1．寫出有關(guān)反應(yīng)方程式　 2．找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比　 3．對應(yīng)計量數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量　 4．根據(jù)(一)的原理進行計算　 ［師］下面，我們就按上述步驟來計算下題．　 ［投影］例1：完全中和0．10 mol NaOH需H2SO4的物質(zhì)的量是多少？　 ［講解并板書］　 2NaOH?。2SO4====Na2SO4＋2H2O　 2 1　 0．1 mol　　　 n(H2SO4)　 ＝ n(H2SO4)＝＝0．05　mol　 答：完全中和0．10　mol NaOH需H2SO4　0．05　mol．　 ［問］請大家口答，上述反應(yīng)中生成水的物質(zhì)的量是多少？　 ［生］0．1 mol．　 ［過渡］實際上，我們在運用有關(guān)化學(xué)方程式的計算解決問題時，除了涉及有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量外，還經(jīng)常涉及到物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、體積等物理量．這就需要進行必要的換算．而換算的核心就是——物質(zhì)的量．請大家回憶前面學(xué)過的知識，填出下列各物理量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系．　 ［板書］三、物質(zhì)的量與其他物理量之間的關(guān)系 ［請一位同學(xué)上黑板來填寫］　 ［學(xué)生板書］　 ［師］請大家根據(jù)上述關(guān)系，口答下列化學(xué)方程式的含義．　 ［投影］ H2＋Cl2====2HCl　 化學(xué)計量數(shù)比　 粒子數(shù)之比　 物質(zhì)的量比　 物質(zhì)的質(zhì)量比　 氣體體積比　 ［學(xué)生口答，教師把各物理量的比值寫于投影膠片上．它們依次是：1∶1∶2；1∶1∶2；1∶1∶2；2∶71∶73；1∶1∶2］　 ［師］根據(jù)化學(xué)方程式所反映出的這些關(guān)系，可以進行多種計算．但要根據(jù)題意，明確已知條件是什么，求解什么，從而合理選擇比例量的單位．列比例式時應(yīng)注意，不同物質(zhì)使用的單位可以不同，但要相應(yīng)，同一物質(zhì)使用的單位必須一致．　 ［過渡］下面，我們就在掌握上述各物理量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，來系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算．　 ［板書］四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用　 ［練習(xí)］在上述例題中，計算所需H2SO4的質(zhì)量是多少?　 ［學(xué)生活動，教師巡視］　 ［師］以下是該題的一種解法，供大家參考．　 ［投影］2NaOH　＋　H2SO4====Na2SO4＋2H2O　 2 mol　　　　 98 g　 0．1 mol　　　 m(H2SO4)　 m(H2SO4)==4．9 g　 答：所需H2SO4的質(zhì)量為4．9 g．　 ［師］下面，請大家根據(jù)自己的理解，用自認(rèn)為簡單的方法計算下題，要求用規(guī)范的格式、步驟進行解答．　 ［投影］例2：將30 g　MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為76．6%的軟錳礦石與足量12 molL－1濃鹽酸完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))．計算：　 (1)參加反應(yīng)的濃鹽酸的體積．　 (2)生成的Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)．　 ［學(xué)生計算，教師巡視，并選出有代表性的解題方法，讓學(xué)生寫于投影膠片上，以備展示］　 ［師］請大家分析比較以下幾種解法．　 ［投影展示］解法一：　 解：(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87 gmol－1　 n(MnO2)＝＝0．26　mol　 　　4HCl(濃)　　?。　　?MnO2　MnCl2?。?H2O　＋　Cl2↑　 4 　　1　 12 molL－1V［HCl(aq)］ 0．26 mol　 V［HCl(aq)］＝＝0．087　L　 (2)4HCl(濃)?。nO2　MnCl2?。?H2O?。l2↑　 1 1　 0．26 mol 　 n(Cl2)　 n(Cl2)＝＝0．26　mol　 V(Cl2)＝n(Cl2)Vｍ＝0．26　mol22．4　Lmol－1＝5．8　L　 答：參加反應(yīng)的濃HCl的體積為0．087 L,生成Cl2的體積在標(biāo)況下為5．8 L．　 解法二：　 解：(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87 gmol－1　 n(MnO2)＝＝0．26　mol　 　　4HCl(濃)　　?。　　?MnO2　MnCl2?。l2?。2O↑　 4 　　1　 n(HCl) 　0．26 mol　 n(HCl)＝＝1．04　L　 V［HCl(ａｑ)］＝＝0．087　L (2)4HCl(濃)?。nO2　MnCl2?。?H2O?。l2↑　 1 mol 22．4L 0．26 mol 　 V(Cl2)　 V(Cl2)＝＝5．8L 答：參加反應(yīng)的濃HCl的體積為0．087 L,生成Cl2的體積在標(biāo)況下為5．8 L．　 解法三：　 解：4HCl(濃)　　　?。　　　nO2　MnCl2　＋　2H2O?。l2↑　 4 mol　　　　　　　　　　　 87 g　　　　　　　　　　　　　　　22．4 L　 12 molL－1V［HCl(aq)］ 30 g76．6%V(Cl2)　 V［HCl(aq)］==0．087 L　 V(Cl2)==5．8 L　 答：參加反應(yīng)的濃HCl的體積為0．087 L，生成Cl2的體積在標(biāo)況下為5．8 L．　 ［問］大家認(rèn)為以上哪種解法更簡單呢？　 ［生］第三種解法更簡捷！　 ［師］當(dāng)然，本題的解答過程上還不止以上三種，其中解法一與課本上的相同，這說明：解答同一個問題可以通過不同的途徑．希望大家在以后的學(xué)習(xí)中能多動腦筋，多想些方法，以促使自己的思維能力能更上一層樓！　 下面，請大家用本節(jié)課學(xué)到的知識來計算課本P31五、與P42二、4并與以前的計算方法相比較．　 ［附P31五、P42二、4，也可用投影儀展示］　 P31五、4．6 g Na與足量的H2O反應(yīng)，計算生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的密度為0．0899 gL－1)．　 答案：2．24 L　 P42二、4．106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分別與過量的HCl溶液反應(yīng)，其中　 A．Na2CO3放出的CO2多　　　　　　　　　 B．NaHCO3放出的CO2多　 C．Na2CO3消耗的鹽酸多 D．NaHCO3消耗的鹽酸多　 答案：C　 ［學(xué)生活動，教師巡視］　 ［問］通過做以上兩題，大家有什么體會？　 ［生］用物質(zhì)的量計算比用其他物理量簡單！　 ［師］對！這也是我們學(xué)習(xí)本節(jié)課的目的之一，即把物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算，可使計算簡單化．也是我們中學(xué)化學(xué)計算中最常用的一種方法．　 ［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們運用化學(xué)計算中的一個基本規(guī)律：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比對幾個問題進行了分析，在學(xué)習(xí)中除了要用好上述規(guī)律外還要注意解題的規(guī)范性．　 ［作業(yè)］習(xí)題：一、3、4　二、3、4　三、2　 ●板書設(shè)計　 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(一) 一、原理　 　　　　　 2H2?。2　　2H2O　 化學(xué)計量數(shù)ν之比：　2 ∶ 　1　　 ∶ 2　 擴大NA倍： 　 2NA　 ∶　　NA　　∶　　　2NA　 物質(zhì)的量之比：　　 2mol　∶　 1mol　 ∶　　 2mol　 化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的化學(xué)粒子數(shù)之比，也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比．　 二、步驟　 1．寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式　　　　　　　2NaOH?。2SO4====Na2SO4＋2H2O　 2．找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比　　　　　　 2　　　　　 1　 3．對應(yīng)計量數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量　0．1 mol　　　n(H2SO4)　 4．根據(jù)(一)原理進行計算＝ n(H2SO4)==0．05 mol　 三、物質(zhì)的量與其他物理量之間的關(guān)系　 四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用　 ●教學(xué)說明　 通過初中的學(xué)習(xí)，學(xué)生已知道了化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，并學(xué)習(xí)了運用化學(xué)方程式進行有關(guān)質(zhì)量的計算．本節(jié)課主要揭示了化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物之間的粒子數(shù)關(guān)系，并運用化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比這一規(guī)律，教學(xué)中把物質(zhì)的量，以及物質(zhì)的量濃度等應(yīng)用于化學(xué)方程式中進行計算，從而使同學(xué)們充分意識到運用物質(zhì)的量進行計算的簡捷性和廣泛性．　 ●參考練習(xí)　 1．完全燃燒4 mol CH4，生成的H2O的物質(zhì)的量是多少？　 解析：寫出化學(xué)方程式，列出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)和物質(zhì)的量．　 根據(jù)CH4與H2O物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，列出方程式　 ＝將CH4的物質(zhì)的量代入方程式，求H2O的物質(zhì)的量．　 n(H2O)==8 mol　 答案：完全燃燒4 mol CH4 生成8 mol H2O　 2．500 mL KI 溶液中通入足量的Cl2，反應(yīng)后蒸發(fā)溶液，灼燒固體，最后剩余固體7．45 g．試計算：　 (1)原溶液中KI的物質(zhì)的量濃度；　 (2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下通入Cl2的體積．　 解析：(1)由反應(yīng)2KI＋Cl2====2KCl＋I2可知，　 n(KI)=n(KCl)==0．100 mol　 故KI溶液的物質(zhì)的量濃度　 c(KI)==0．2 mol/L　 (2)同樣由方程式可知　 n(Cl2)=n(KCl)==0．050 mol　 其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為　 V(Cl2)=n(Cl2)Vm=0．050 mol22．4 L/mol=1．12 L　 答案：(1)0．2 mol/L　(2)1．12 L　 3．NaCl和NaBr的混合物16．15 g，溶于水后，通入足量的氯氣充分反應(yīng)，把溶液蒸干、灼燒，得固體11．70 g．求原混合物中NaCl的質(zhì)量．　 解析：由Cl2和NaBr反應(yīng)的化學(xué)方程式：　 2NaBr＋Cl2====2NaCl＋Br2　　　Δm 2103　　　　　25X．5　　　　　89 可知經(jīng)過反應(yīng)后，固體質(zhì)量減輕，故本題可采用差量法計算　 據(jù)題意設(shè)原混合物中NaBr的質(zhì)量為m　 則可得： 解得m=10．3 g　 所以原混合物中的NaCl的質(zhì)量為　 m(NaCl)=16．15 g－10．3 g=5．85 g　 答案：5．85 g　 第二課時 ［引入課題］本節(jié)課我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算．　 ［板書］第三節(jié)　物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(二)　 ［師］請大家根據(jù)上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，做以下練習(xí)：　 ［投影］ 400 mL某濃度的NaOH溶液恰好與5．8 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全反應(yīng)，計算：　 (1)生成NaClO的物質(zhì)的量．　 (2)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度．　 ［學(xué)生活動，教師把例題在黑板上寫出，然后巡視指導(dǎo)］　 ［板書］例1：用8．7 g MnO2與100 g 36．5%的濃鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量是多少？產(chǎn)生Cl2在標(biāo)況下的體積是多少？未參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量是多少？　 ［師］以下是練習(xí)題的解法及步驟，供同學(xué)們參考．　 ［投影展示］　 答：(1)生成的NaClO的物質(zhì)的量是0．26 mol．　 (2)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是1．3 molL－1．　 ［過渡］剛才的練習(xí)題的已知條件是兩種反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)，故計算時可直接利用所給反應(yīng)物的量進行計算，若兩種反應(yīng)物的量都已給出，但卻不知它們是否恰好完全反應(yīng)，這時，計算時應(yīng)以哪一種反應(yīng)物為標(biāo)準(zhǔn)呢？這就要涉及到過量計算．　 現(xiàn)在，請大家看黑板上的例1．　 ［學(xué)生看題］　 ［講解］在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按化學(xué)反應(yīng)方程式所確定的質(zhì)量比或物質(zhì)的量比進行反應(yīng)的．如果某一反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的量都已給出，此時存在兩種可能，一種是兩種反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)；二是兩種反應(yīng)物不是恰好完全反應(yīng)，而是一種反應(yīng)物過量．這時就應(yīng)首先確定哪種反應(yīng)物的量是過量的，然后根據(jù)不足量的物質(zhì)，即完全反應(yīng)的物質(zhì)的量進行有關(guān)計算．下面，我們就按以上思路來解答該題．　 ［講解并板書］　 解：MnO2的摩爾質(zhì)量是X7 gmol－1，HCl的摩爾質(zhì)量是36．5 gmol－1． 　 答：消耗HCl 0．4 mol，產(chǎn)生Cl2 2．24 L，未參加反應(yīng)的HCl為21．9 g．　 ［師］現(xiàn)在，請大家做以下練習(xí)．　 ［投影練習(xí)］將0．65 g鋅加到50 mL 1 molL－1鹽酸中，計算：　 (1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成H2的體積．　 (2)若反應(yīng)完成后，溶液體積仍為50 mL，這時溶液中的Zn2＋和H＋的物質(zhì)的量濃度是多少?　 ［分析］溶液中的Zn2＋來自反應(yīng)生成物ZnCl2，H＋應(yīng)是反應(yīng)后剩余的HCl電離出的．因此，求ｃ(Ｚn2＋)與ｃ(H＋)應(yīng)先求出ｃ(ＺnCl2)及反應(yīng)后的ｃ(HCl)．　 ［學(xué)生練習(xí)，教師指導(dǎo)］　 ［師］以上練習(xí)題的思路及參考步驟如下：　 ［投影展示］　 ｃ(Ｚn2＋)＝ｃ(ＺnCl2)＝0．2 molL－1　 答：(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成H2 0．224　L．　 (2)反應(yīng)后溶液中Ｚn2＋與H＋的物質(zhì)的量濃度分別為0．2 molL－1和0．6 molL－1．　 ［師］請大家再看以下例題：　 ［投影］例2：根據(jù)反應(yīng)：KClO3＋6HCl====KCl＋3Cl2↑＋3H2O，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若有2．822 L Cl2生成，則被氧化的HCl是　 A．0．21 mol　　　　　　B．0．25 mol　　　　　　　C．7．67 g　　　　　　　D．9．13 g　 ［學(xué)生思考］　 ［分析］本題根據(jù)化學(xué)方程式，考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識．在氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)前后，同種元素的化合價改變不能交錯，故KClO3中的Cl在反應(yīng)時由＋5價轉(zhuǎn)化為0價，生成Cl2,6 mol HCl中有5 mol被氧化共失5 mol電子轉(zhuǎn)化為0價，生成Cl2，還有1 mol HCl轉(zhuǎn)化為KCl，這樣生成3 mol Cl2，只有5 mol HCl被氧化，故被氧化的HCl與生成Cl2的關(guān)系為：　 ［草板書］5HCl　　~　　3Cl2　 5 mol　　　　　322．4 L　 n(HCl)　　　　　 2．822 L　 n(HCl)==0．21 mol　 m(HCl)=n(HCl)m(HCl)=0．21 mol36．5 gmol－1=7．67 g　 故答案為AC．　 ［師］下面，請大家做以下練習(xí)．　 ［投影］在反應(yīng)CaH2＋2H2O====Ca(OH)2＋2H2↑中，下列敘述正確的是　 A．H2只是氧化產(chǎn)物　 B．H2O是氧化劑　 C．CaH2是氫元素既被氧化又被還原　 D．此反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1∶1　 ［學(xué)生活動］　 ［解析］本題考查氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物以及它們的量的關(guān)系等知識．從化學(xué)反應(yīng)方程式中可看出，CaH2中的H為－1價，在反應(yīng)中－1價的H被氧化成H2，H2O中H為＋1價，在反應(yīng)中被還原成H2，因此H2O為氧化劑，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為H2，它們的物質(zhì)的量之比為1∶1．　 答案：BD　 ［本節(jié)小結(jié)］綜合以上計算可知，物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時，須注意以下幾點：首先化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，這是進行各項計算的最根本依據(jù)；其次，計算時要注意物質(zhì)的量與其他各物理量(如質(zhì)量、氣體體積、濃度等)之間的關(guān)系；另外，存在過量問題時，要根據(jù)不過量的物理量來進行計算．　 ［作業(yè)］習(xí)題二、2、5、7　三、3　 ●板書設(shè)計　 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(二) 例1．用8．7 g MnO2與100 g 36．5%的濃鹽酸反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量是多少？產(chǎn)生Cl2在標(biāo)況下的體積是多少？未參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量是多少？　 解題思路及分析(略)　 例2．根據(jù)反應(yīng)：KClO3＋6HCl====KCl＋3Cl2↑＋3H2O，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若有2．822 L Cl2 生成，則被氧化的HCl是　 A．0．21 mol　　　　　B．0．25 mol　　　　　C．7．67 g　　　　　　D．9．13 g　 解題思路及分析(略)　 ●教學(xué)說明　 本節(jié)內(nèi)容實際上是前面所學(xué)知識和技能的綜合運用，涉及中學(xué)化學(xué)反應(yīng)中許多有關(guān)的物理量之間的換算，綜合性很強，有一定的難度．因此，教師在講解例題時，應(yīng)注意層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，從而使學(xué)生能把有關(guān)的物質(zhì)的量計算和根據(jù)化學(xué)方程式的計算有機地結(jié)合起來，進一步達到新舊知識的融會貫通．在此后的授課中，還要注意對此部分內(nèi)容進行不斷的鞏固和練習(xí)．　 ●參考練習(xí)　 1．實驗室用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取氯氣時，收集到7．1 g 氯氣，求：　 (1)發(fā)生反應(yīng)的二氧化錳的物質(zhì)的量是多少？　 (2)被氧化的氯化氫的物質(zhì)的量是多少？　 (3)有多少個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移？　 解析：(1)設(shè)需MnO2的物質(zhì)的量為x　 MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　 1 mol 　71 g　 x 　7．1 g x==0．1 mol　 (2)設(shè)被氧化的HCl的物質(zhì)的量為y 被氧化的HCl的物質(zhì)的量等于被氧化的Cl－的物質(zhì)的量　 則有：　 MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　 2 mol 　71 g　 y 　7．1 g　 y==0．2 mol　 (3)設(shè)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為z個　 每生成1 mol Cl2，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為26．021023個．　 Cl　　2e－　 71 g　　　　26．021023個　 7．1 g　　　z z==1．2041023個　 答案：(1)反應(yīng)的MnO2為0．1 mol;　 (2)被氧化的HCl為0．2 mol；　 (3)電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1．2041023個．　 2．已知H2S通常為氣體，微溶于酸(H＋)溶液，很難電離出H＋；FeS易與稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：　 FeS＋2HCl====FeCl2＋H2S↑　 將8．8 g FeS 固體置于200 mL 2．0 mol/L 的鹽酸中，制備H2S氣體．反應(yīng)完全后，溶液中還剩余部分HCl，H2S的濃度為0．10 mol/L，假定溶液體積不變，試計算：　 (1)收集到的H2S氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；　 (2)溶液中Fe2＋和H＋的物質(zhì)的量濃度．　 解析：(1)設(shè)生成的H2S的物質(zhì)的量為x　 FeS＋2HCl====FeCl2＋H2S↑　 88 g 1 mol　 8．8 g　　　　　　　　　x　 x==0．10 mol　 溶液中溶解的H2S的物質(zhì)的量為： 0．10 mol/L0．20 L=0．020 mol　 收集到H2S在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積： (0．10 mol－0．020 mol)22．4 L/mol=1．8 L　 (2)由于FeS完全反應(yīng)，故溶液Fe2＋的物質(zhì)的量就是FeS的物質(zhì)的量　 c(Fe2＋)=0．20 L=0．50 mol/L　 由于反應(yīng)后鹽酸過量，故溶解的H2S所電離出的H＋可以忽略，溶液中的H＋就是原來的H＋與消耗掉的H＋之差．　 生成0．10 mol H2S 消耗H＋ 0．20 mol，原鹽酸中含有H＋的物質(zhì)的量為0．20 L2．0 mol/L=0．40 mol　 c(H＋)= =1．0 mol/L　 答案：(1)收集到的H2S在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1．8 L；　 (2)溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度是0．50 mol/L，H＋的物質(zhì)的量濃度是1．0 mol/L．　 ●備課資料　 一、關(guān)于化學(xué)方程式的計算應(yīng)注意的幾個問題　 化學(xué)方程式是建立在客觀事實與質(zhì)量守恒定律基礎(chǔ)上的從“質(zhì)”和“量”兩方面來描述化學(xué)反應(yīng)的表達式．一個正確的化學(xué)方程式能表明的量的關(guān)系主要有：各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比(或各物質(zhì)的原子、分子、離子等粒子的個數(shù)比)以及同條件下各氣態(tài)物質(zhì)的體積之比．在具體計算時，應(yīng)依據(jù)化學(xué)方程式選擇適當(dāng)?shù)牧苛斜壤竭M行計算，同時注意以下幾個問題：　 1．準(zhǔn)確把握反應(yīng)內(nèi)涵，正確書寫化學(xué)方程式．　 2．化學(xué)方程式所表示的是純凈物之間的量的關(guān)系，因此不純物質(zhì)必須換算成純物質(zhì)的量再進行計算．　 3．化學(xué)方程式所表示的是實際發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)間量的關(guān)系．例如，反應(yīng)2H2＋O22H2O表示發(fā)生反應(yīng)的H2與O2的量的關(guān)系是2∶1，而不涉及反應(yīng)發(fā)生時體系中H2和O2的實際含量或量的關(guān)系，既使反應(yīng)體系起始時H2與O2的量的關(guān)系為4∶1，反應(yīng)也是按方程式規(guī)定的2∶1進行，并且反應(yīng)之后會剩余下過量的H2．　 4．在所列比例式中，同一物質(zhì)上下單位要相同，不同物質(zhì)左右單位要對應(yīng)．　 5．對于過量的計算，一般有如下兩種情況：　 一是已知兩種反應(yīng)物的量求生成物的量．此時，應(yīng)首先判斷哪種反應(yīng)物過量，然后依據(jù)不足量進行求解．　 二是已知某一生成物的量和反應(yīng)物總量，求各反應(yīng)物的量．解題的方法要點是：根據(jù)生成物的量求出參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的量，再與所給總量比較，得出各反應(yīng)物的量．一般有兩個答案．　 6．關(guān)于混合物的計算．　 此類題較復(fù)雜，解法各異，但一般的解法要點是：明確反應(yīng)原理，寫出正確的化學(xué)方程式，依據(jù)某個量守恒(原子個數(shù)守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒等)．利用物質(zhì)的量的關(guān)系列等式或利用質(zhì)量關(guān)系列等式求解，或同時利用以上關(guān)系列方程組求解．　 二、判斷過量計算的幾種方法　 過量計算幾乎貫穿整個高中化學(xué)學(xué)習(xí)的始終．此處介紹四種判斷過量的方法，以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能靈活的運用．　 例：25 g純度為80%的石灰石與100 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的稀鹽酸充分反應(yīng)，試確定反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量．　 方法一：比值法　 CaCO3?。?HCl====CaCl2＋H2O＋CO2↑　 100 g 73 g　 25 g80％　100 g15%　 因為＞，所以鹽酸過量．計算CO2的質(zhì)量應(yīng)用CaCO3的量來計算．　 比值法判斷過量的方法是：關(guān)系量(式量總和)比已知量，比值小者過量．例中CaCO3的關(guān)系量為100，已知量為2580%，HCl的關(guān)系量為73，已知量為10015%．(反過來，也可以說，已知量比關(guān)系量，比值大者過量)　 方法二：十字相乘法　 CaCO3?。?HCl====CaCl2＋H2O＋CO2↑　 100 g 73 g　 25 g80％　 100 g15%　 因為100 g100 g15%＞73 g25 g80%，所以HCl過量．　 十字相乘法判斷過量的方法是：關(guān)系量與已知量交叉相乘，積大者其中所含已知量對應(yīng)物質(zhì)過量．　 方法三：計算反應(yīng)物法　 假設(shè)CaCO3全部反應(yīng)完，需消耗HCl的質(zhì)量為x，則　 CaCO3?。?HCl====CaCl2＋H2O＋CO2↑　 100 g 73 g　 25 g80％　 x　 x==14．6 g　 因為14．6 g＜100 g15％，所以HCl過量．　 計算反應(yīng)物法判斷過量的方法是：假設(shè)其中一種物質(zhì)完全反應(yīng)完(設(shè)為A物質(zhì))，以它為標(biāo)準(zhǔn)計算所需另一種物質(zhì)(設(shè)為B物質(zhì))的量，若計算所得值比實際值大，則A物質(zhì)過量；若計算所得值比實際值小，則B物質(zhì)過量．　 方法四：計算生成物法　 假設(shè)CaCO3、HCl都反應(yīng)完，設(shè)反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量分別為x和y，則有　 100 g∶44 g=(25 g80%)∶x　　x=8．8 g　 同理：73 g∶44 g=(100 g15％)∶y　　y=9．0 g　 因為9．0 g＞8．8 g，所以HCl過量，反應(yīng)生成CO2為8．8 g．　 用計算生成物法判斷過量的方法是：分別以反應(yīng)物中各已知量為標(biāo)準(zhǔn)，計算生成同一物質(zhì)的量，計算所得值大者，則對應(yīng)反應(yīng)物過量．生成物的實際值應(yīng)取計算所得的較小值．　 以上四法各有千秋，相對來說，方法一、方法三用得較多些．但究竟用哪種方法判斷過量為最好，則應(yīng)視具體情況而論．若只要求判斷誰過量，以方法一、方法二為最佳；若需要計算過量物的剩余量，以方法三為佳；若只需計算生成物的量，以方法四為佳．　 必須指出的是：以上判斷過量方法只適用于兩種物質(zhì)間反應(yīng)的計算．　 判斷過量時，若比值相等或乘積相等或計算所得反應(yīng)物或生成物相等，則說明兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)．同一物質(zhì)必須單位一致，不同物質(zhì)間單位可以不一致，但關(guān)系量之間一定要注意對應(yīng)關(guān)系．　 ●綜合能力訓(xùn)練　 1．某溶液中Cl－、Br－、I－的離子個數(shù)比為1∶2∶3，欲使其比變?yōu)?∶2∶1，需通入氯氣的分子個數(shù)是原溶液中I－個數(shù)的　 A．1/2　　　　　　　　 B．1/3　 C．2/3 D．以上計算均不對　 解析：向Br－、I－共存的溶液中通入Cl2后，首先發(fā)生的反應(yīng)及有關(guān)粒子數(shù)之比為:　 Cl2 ＋ 2I－====2Cl－＋I2　 1　∶　2　∶　2　 若把Cl－、Br－、I－的離子個數(shù)比為1∶2∶3看作離子數(shù)為1、2、3，從下表中能清楚地看到本題的答案． 答案：B　 2．把50 mL 0．1 mol/L CaCl2溶液和50 mL 0．1 mol/L AgNO3 溶液混合，設(shè)混合后溶液的總體積不變，反應(yīng)后溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度為______________mol/L；Ca2＋的物質(zhì)的量濃度為____________mol/L．　 解析：兩溶液混合后的化學(xué)反應(yīng)為：　 Cl－＋Ag＋====AgCl↓　 在已知條件中n(Cl－)是n(Ag＋)的兩倍，反應(yīng)后還剩余一半的Cl－．　 答案：c(Cl－)為0．05 mol/L，c(Ca2＋)為0．05 mol/L　 3．今有Na2CO3和NaCl的混合物100 g，加熱到質(zhì)量不再減少為止，剩余殘渣為84．5 g，將殘渣溶于水，滴入足量AgNO3溶液得到白色沉淀，加足量稀硝酸后大部分沉淀消失，剩余沉淀為12．26 g，試計算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各是多少？　 解析：設(shè)混合物中含NaHCO3的質(zhì)量為x，NaCl的質(zhì)量為y　 加熱后失去H2O＋CO2的質(zhì)量為：　 100 g－84．5 g=15．5 g　 混合物中Na2CO3質(zhì)量=100 g－42 g－5 g=53 g　 答案：混合物中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%，Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53%，NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%．　 4．取一定量的純MnO2和純KClO3混合加熱，充分反應(yīng)后將剩余固體與足量的濃鹽酸混合加熱，反應(yīng)完畢后，將溶液蒸干，得到固體質(zhì)量與原混合物質(zhì)量相等，求MnO2在原混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．　 解析：取KClO3與MnO2質(zhì)量和為100 g，設(shè)其中MnO2的質(zhì)量為x．　 答案：MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46．7%．　 5．已知黑火藥反應(yīng)的方程式為：　 2KNO3＋S＋3C====K2S＋N2↑＋3CO2↑　 求此反應(yīng)中被1．0 mol KNO3氧化的碳的質(zhì)量是多少g？　 解答：本題以化學(xué)反應(yīng)方程式為依據(jù)，考查氧化還原反應(yīng)的概念及有關(guān)計算．　 分析所給化學(xué)方程式中各元素的化合價可知，該反應(yīng)中的氧化劑是KNO3和S，還原劑是C．根據(jù)得失電子關(guān)系，C的化合價升高4價，即1 mol碳單質(zhì)在反應(yīng)中失去4 mol e－，3 mol碳單質(zhì)共失去12 mol e－，而2 mol KNO3共得到10 mol e－，1 mol 硫單質(zhì)只得到2 mol e－．由反應(yīng)方程式分析可知，被2 mol KNO3氧化的碳占總物質(zhì)的量的，即，而反應(yīng)中總共被氧化的碳的物質(zhì)的量為3 mol，所以被2 mol KNO3氧化的碳的物質(zhì)的量=3 mol=2．5 mol．故被1．0 mol KNO3氧化的碳的物質(zhì)的量為mol． 　　 解：　2KNO3　＋　S?。?C====K2S＋N2↑＋3CO2↑　 2 mol 3mol　 1 mol n(C)　 n(C)==1．25 mol　 m(C)=n(C)m(C)=1．25 mol12 gmol－1=15 g．　 答:1．0 mol KNO3氧化的碳的質(zhì)量是15 g．　 6．向100 g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2，然后將溶液在減壓低溫下蒸干．　 (1)將所得固體可能的成分填入下表．　 (2)如果最后得到的固體質(zhì)量為13．7 g，則標(biāo)況下通入CO2的體積是多少？　 解析：(1)CO2通入NaOH溶液后有以下反應(yīng)發(fā)生　 2NaOH＋CO2====Na2CO3＋H2O　　　　　　 ①　 NaOH＋CO2====NaHCO3 　　　　 ②　 當(dāng)n(NaOH)∶n(CO2)=2∶1時，二者恰好按①式進行，所得固體為Na2CO3．　 當(dāng)n(NaOH)∶n(CO2)＞2∶1時，NaOH過量，固體為NaOH與Na2CO3的混合物．　 當(dāng)n(NaOH)∶n(CO2)=1∶1時，反應(yīng)恰好按②式進行，固體產(chǎn)物為NaHCO3．　 當(dāng)1∶1＜n(NaOH)∶n(CO2)＜2∶1時，既有①式反應(yīng)，又有②式反應(yīng)，所得固體為Na2CO3與NaHCO3的混合物．　 當(dāng)n(NaOH)∶n(CO2)＜1∶1時，反應(yīng)按②式進行，產(chǎn)物為NaHCO3．　 (2)若固體產(chǎn)物全為Na2CO3時，設(shè)其質(zhì)量為x g　 2NaOH＋CO2　====　Na2CO3＋H2O　 2 106　 　x　　　　　x=10．6 g　 若固體產(chǎn)物全為NaHCO3時，設(shè)其質(zhì)量為y g　 NaOH＋CO2　====　NaHCO3　 1 84　 y　　　　　y=16．X g　 因為實際得到固體13．7 g，而10．6＜13．7 g＜16．X g，所以固體物質(zhì)應(yīng)是Na2CO3和NaHCO3的混合物．　 設(shè)13．7 g混合物中有Na2CO3 a mol、NaHCO3 b mol　 n(CO2)=a＋b=0．15 mol(C原子守恒)　 V(CO2)=0．15 mol22．4 Lmol－1=3．36 L．　 答案：(1)　 (2)通入的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3．36 L．