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高一化学 物质的量在化学方程式中的计算 教案

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高一化学 物质的量在化学方程式中的计算 教案1.掌握铝与强酸、强碱反应的性质。(重点)2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。(难点) 铝与酸、碱溶液反应[基础·初探]1.铝与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。2.铝与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。3.金属在化学反应中的变化电子转移价态变化表现性质发生反应失去电子化合价升高还原性氧化反应[探究·升华][思考探究]铝与强酸、强碱反应的实验探究实验操作实验现象试管中产生气泡,铝片溶解,点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声试管中产生气泡,铝片溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声有关化学方程式2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑(1)等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应,生成氢气的量有什么关系?【提示】 铝无论是与稀盐酸反应还是与稀氢氧化钠溶液反应,均存在以下关系:2Al~3H2↑,所以等量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应,生成氢气的量相同。(2)若要除去铜粉中的少量铝粉,可采用什么方法?【提示】 可利用铜和铝化学性质上的差异除去铝粉,铝可与酸或碱反应,而铜不与稀硫酸、盐酸或强碱反应,可将混合物加入过量盐酸或氢氧化钠溶液中溶解,然后过滤、洗涤、干燥后即可除去铜粉中的铝粉。(3)将两小块质量相等的金属钠,一块直接放入水中,另一块用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔,再投入水中,试分析两者放出的氢气是否相等。【提示】 不相等。因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水中时,钠先与水反应,产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同,但生成的氢氧化钠溶液会与铝箔反应产生氢气,故后者产生的氢气总量大于前者。[认知升华]铝与盐酸、NaOH溶液反应的比较(1)反应原理①铝与盐酸反应:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,Al是还原剂,HCl是氧化剂。②铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的:a.2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2↑;b.Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,Al是还原剂,H2O是氧化剂。(2)“量”的关系①等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。②等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为1∶1。③足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为1∶3。[题组·冲关]1.如图所示的实验中,投入铝片后(  )A.①中产生气泡,②中不产生气泡B.①和②中都不产生气泡C.①和②中都产生气泡,①中是H2,②中是O2D.①和②中都产生气泡,且都是H2【答案】 D2.除去镁粉中的少量铝粉,可选用(  )A.硫酸    B.氨水C.盐酸 D.氢氧化钠溶液【解析】 铝粉可与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠,而镁粉与氢氧化钠溶液不反应。【答案】 D3.称取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份加入足量的烧碱。若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量比为(  ) A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.3∶1【解析】 铝与盐酸或烧碱溶液反应的化学方程式分别为2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,因为盐酸和烧碱都是足量的,铝粉将全部参加反应,当生成等体积气体时消耗铝的量相同。【答案】 A物质的量在化学方程式计算中的应用[基础·初探]教材整理1 化学方程式中化学计量数与各物质之间量的关系       2Na + 2H2O ===2NaOH+H2↑质量之比: 46 g ∶36 g ∶ 80 g ∶2 g计量数之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶1扩大NA倍: 2NA ∶2NA ∶ 2NA ∶NA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粒子数之比,也等于物质的量之比,对于气体参与的反应还等于体积之比。教材整理2 物质的量与各物理量之间的关系(1)图示(2)计算公式n====c·V(溶液)[探究·升华][思考探究]物质的量在化学方程式计算中的基本步骤向500 mL NaOH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的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度。(3)生成标准状况下H2的体积。【解析】 (1)n(Al)==0.4 mol。(2)2Al + 2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2  2 0.4 mol  n则=,n=0.4 mol,c(NaOH)==0.8 mol/L。(3)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2 mol 3×22.4 L0.4 mol V(H2)=V(H2)=13.44 L。【答案】 (1)Al的物质的量为0.4 mol;(2)参加反应的NaOH的物质的量为0.4 mol,物质的量浓度为0.8 mol/L;(3)生成标准状况下H2的体积为13.44 L。[认知升华]物质的量在化学方程式计算中的方法(1)基本步骤(2)物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项:①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,而非质量之比。②计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;只要做到“上下一致,左右相当”即可。[题组·冲关]1.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气,下列比例式正确的是(  )A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 1 mol 1 mol 3.25 g x LB.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 65 g 1 L 3.25 g x LC.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 1 mol 1 mol 0.05 mol x LD.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 65 g 22.4 L 3.25 g x L【解析】 比例式应注意单位要“上下一致,左右相当”。【答案】 D2.1.15 g金属钠与水反应,得到100 mL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。【解析】 n(Na)==0.05 mol,设生成标准状况下气体的体积为V,溶液物质的量浓度为c。2Na+2H2O===2NaOH + H2↑2 mol   2 mol 22.4 L0.05 mol 0.1 L×c VV==0.56 L;c==0.5 mol/L。【答案】 (1)0.56 L (2)0.5 mol/L3.将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应,计算:(1)反应生成的CO2的体积(标准状况);(2)原盐酸的物质的量浓度。【解析】 n(CaCO3)==0.15 molCaCO3  +  2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 1 2 1 0.15 mol 0.3 mol 0.15 mol故V(CO2)=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 Lc(HCl)==2 mol/L【答案】 (1)3.36 L (2)2 mol/L【题后归纳】 有关物质的量计算中的“三个”规范(1)书写规范: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)符号规范①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。(3)单位规范:把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。

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