高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量学案设计，共10页。学案主要包含了学法指导，基础梳理，素养提升，典型例题1，典型例题2，典型例题3，典型例题4，典型例题5等内容，欢迎下载使用。
第二节 金属材料
第2课时
【学法指导】
1.复习回顾有关物质的量n与微粒数N、物质的质量m、气体体积V、溶液浓度c间的计算公式,巩固以物质的量为中心的各物理量之间的换算方法。
2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
【基础梳理】
一、物质的量与其他物理量之间的计算公式
1.已知物质的质量m(B)，n(B)＝___________。
2.已知物质的粒子数N(B)，n(B)＝_______。
3.已知标准状况时的气体体积V[B(g)]，n(B)＝______________。
4.已知溶液中溶质的物质的量浓度c(B)，n(B)＝_______。
5.已知溶液中溶质的物质的量浓度c(B)及溶液密度ρ，ω(B)=_______。
练习.4 g H2的物质的量是___ ml,在标准状况下的体积是_____L。
配制2ml•L NaOH的溶液430mL，称取NaOH的质量为___g
二、物质的量在化学方程式计算中的应用
以CuO和H2的反应为例:

化学计量数之比 1 1 1 1
扩大6.02×1023 1×6.02×1023 1×6.02×1023 1×6.02×1023 1×6.02×1023
物质的量之比 1 1 1 1
质量之比 80 2 64 18
结论：(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比=参加反应的物质的 之比=参加反应的物质的 之比
(2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比=各气体的 之比
三、物质的量应用于化学方程式计算类题的解题步骤
【素养提升】以实例明确根据化学方程式计算的基本步骤
实例：计算0.1 ml铝与氢氧化钠反应，在标准状况下生成氢气多少升？
①根据题意写出配平的化学方程式。
2Al＋2NaOH +2H2O===2 NaAlO2＋3H2↑
②根据方程式中各物质的化学计量数，将反应中已知物质和待求物质的物质的量，写在相应的物质下面。
2Al＋2NaOH +2H2O===2 NaAlO2＋3H2↑
2ml 3ml
0．1ml n(H2)
③将这四个量列出比例式。
2ml∶0.1ml＝3ml∶n(H2)
④根据比例式进行计算，简明写出计算结果。
n(H2)＝0.1ml×3ml÷2ml＝0.15ml
⑤再将计算得出的生成H2的物质的量按题中要求换算成标准状况下的体积。
V(H2)＝0.15ml×22.4L·ml－1＝3.36L
【典型例题1】标准状况下，3.25g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气，下列比例关系正确的是（ ）
A. B.
1 ml 1 ml 65 g 1 L
3.25g x L 3.25 g x L
C. D.
1ml 22.4L 65 g 22.4L
0.05 ml xL 3.25 g x L
答案：C
【典型例题2】30 mL 2 ml ▪ L-1 NaOH 溶液中加入20 mL 1 ml • L-1H2SO4溶液后，再滴加2〜4滴石蕊试液，加入石蕊试液后 溶液应显什么颜色（ ）
A.蓝色 B.红色
C.紫色 D.无色
答案：A
解析：NaOH与H2SO4反应的化学方程式为
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+2H2O
2 ml 1 ml
0.06 ml 0.02 ml
由以上的关系可知，NaOH过量，所以加入石蕊试液后溶液显蓝色。
☑名师点拨
计算过程中的注意事项
书写格式规范化:在根据化学方程式计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。
单位运用对应化:根据化学方程式计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”。
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进行计算。
观察下面的化学方程式,及各物质对应的物理量,思考并回答相关问题。
80 g 22.4 L 1 ml 6.02×1023
m(CuO) V(H2) n(Cu) N(H2O)
则有：
【微点拨】为什么利用化学方程式进行计算时,同一种物质的单位必须统一,而不同的物质则不必统一?

【典型例题3】按要求回答问题：
（1）分别取W g钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是 。
（2）分别取0.1 ml钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是 。
（3）若产生相同体积（同温同压下）的氢气，所需钠、镁、铝（与足量的盐酸反应）的物质的量之比为 。
（4）若将0.2 ml钠、镁、铝分别投入10 mL 1 ml/L的盐酸中，在标准状况下，产生氢气的体积大小顺序是 。
四、化学方程式计算中常用的解题技巧
（1）差量法：差量法是依据化学反应前后的质量或体积差，与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，然后根据比例式求解。
【典型例题4】将一铁棒插人CuSO4溶液后，过一段时间取出，铁棒质量增加了 4 g，据此可求参加反应的Fe的质量（ ）
A.24 gB. 28 g C. 56 gD. 38 g
答案：B
解析：Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
56 g 64g 8 g
m (Fe) 4g
,所以m(Fe)=28g。
（2） 关系法： 关系法是初中化学计算题中最常用的方法。关系法就是利用化学反应方程式中的物质间的质量关系列出比例式，通过已知的量来求未知的量。用此法解化学计算题，关键是找出已知量和未知量之间的质量关系，还要善于挖掘已知的量和明确要求的量，找出它们的质量关系，再列出比例式，求解。
【典型例题5】将一定量的钠和铝的混合粉末投入水中，粉末完全溶解后，得到20 mL氢氧根离子为1 ml/L的溶液。然后再向其中加入1 ml/L的盐酸，到沉淀量最大时消耗盐酸40 mL，则混合粉末中钠的物质的量是（ ）
A.0. 01 ml ml ml ml
答案：D
解析：根据题意可知，溶液呈强碱性，所以发生的反应有，，,
所以当沉淀量最大时，溶质为NaCl,
NaCl ~Na~HCI
1ml 1ml
x 1 ml/L×0.04 L
x＝0. 04 ml
(3)守恒法
①质量守恒
宏观特征:反应前后元素的质量守恒。
微观守恒:反应前后各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
ⅰ.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。
ⅱ.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。
【典型例题4】1 L混合溶液中含有SO42-0.25 ml,Cl- 0.75 ml,Na+ 0.25 ml,其余为H+,则H+的物质的量浓度为( )
A.2.5 ml·L-1B.5 ml·L-1
C.0.1 ml·L-1D.1 ml·L-1
答案D
解析根据电荷守恒:2×c(SO42-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),2×0.25 ml·L-1+0.75 ml·L-1=0.25 ml·L-1+c(H+),得c(H+)=1 ml·L-1。
【课后练习】
1.下列各物质所含原子个数按由大到小的顺序排列的是（ ）
①11. 2 L标准状况下的NH3;②1 ml He;③9 g H2O;④0. 2 ml H3PO4.
A.①④③②B.④③②①
C.②③④①D.①④②③
2.1 L 1 ml/L KOH溶液吸收0.8 ml，所得溶液中与的物质的量浓度之比为（ ）
A.1:3 B.2:1 C.2:3 D.3:2
Fe与500 mL 2 ml • L-1的盐酸反应，生成标准状况下H2的体积为（ ）
C. 4.48 LD. 3.36 L
4.将5.0gCaCO3加入到足量盐酸中,并将生成的气体全部通入足量的红热的炭中充分反应,得到气体的体积(标准状况下)为( )

5.铁、铜混合粉末18.0g加入到100ml 5.0ml/LFeCl3溶液中，剩余固体质量为3.2g，下列说法正确的是 ( )
A．剩余固体是铁、铜混合物
B．反应后溶液中n（Fe2+）+ n（Cu2+）="0.75" ml
C．反应后溶液中n（Fe3+）="0.10" ml
D．原固体混合物中铜的质量是8.0g
6.100 mL 2的稀盐酸与一定量的锌充分反应,锌全部溶解,生成的氢气在标准状况下体积为1.12 L,设反应后溶液的体积仍为100 mL,则反应后溶液中的物质的量浓度为( )
A.1.5B.1 C.0.5
7.已知。将硫酸铵完全分解后的气体通入过量溶液中，有白色沉淀生成且有无色、无味气体逸出。下列说法正确的是（ ）
A.生成沉淀中有和，且约为1:1
B.生成沉淀中有和，且约为1:2
C.生成沉淀中有和，且约为1:3
D.从溶液中逸出的气体只有，溶液中溶质只有、
8.将质量为1.15 g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中，反应结束后共收集到0.055 ml气体。请回答下列问题，写出必要的计算过程:
（1）1.15 g钠与水反应，理论上生成气体的体积（标准状况）为多少？
（2）若反应后溶液的体积为50 mL，则反应后氢氧化钠溶液的浓度为多少？
9.向100 mL 1.5 ml/L的NaOH溶液中缓慢通入一定量的，充分反应后，向所得溶液中逐滴缓慢滴加稀盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积（不考虑气体溶解于水）关系如图所示。
（1）通入一定量的充分反应后的溶液中溶质为 （写化学式）。
（2）段所发生的离子方程式: 。
（3）滴加稀盐酸的物质的量浓度为 ml/L。
（4）通入二氧化碳的体积为 L（在标准状况下）。
10.将2.80 g含氧化镁的镁条完全溶于50.0 mL硫酸溶液后，滴加2.00 ml/L氢氧化钠溶液，恰好完全沉淀时用去200.0 mL氢氧化钠溶液。将所得的沉淀经灼烧、冷却后称量所得固体质量为4.4 g
（1）求上述硫酸的物质的量浓度 。
（2）镁条中氧化镁和镁的物质的量之比为＝ 。
答案及解析
1.答案：A
解析：①11. 2 L标准状况下NH3的物质的量是0. 5 ml, 含有的原子的物质的量为0.5 ml×4 = 2 ml;②1 ml He 含有1 ml原子;③9 g H2O的物质的域是0.5 ml，含有的原子的物质的贵为0.5 ml×3=l. 5 ml;④0.2 ml H3P4 含有的原子的物质的量为0.2 ml×8=l. 6 ml
2.答案：A
解析：反应后溶液为碳酸钾和碳酸氢钾的混合溶液，设的物质的量为x ml，的物质的量为y ml，根据钾元素守恒得，根据碳元素守恒得，二者联立得，，在混合溶液中两种离子的物质的量浓度之比等于其物质的量之比，故与的物质的量浓度之比为。
3.答案：C
解析：由于Fe与盐酸反应的化学方程式为Fe+2HC1 = FeCl2+H2↑，则 11.2 g Fe 的物质的量为 0.2 ml,500 mL 2 ml • L-1盐酸的物质的量为1 ml,由于Fe与HC1反应时二 者物质的量之比为1 : 2,故HCl过量。以Fe的量计算产生H2 的体积，则
Fe+2HC1 = FeCl2+H2↑
1ml 22.4L
0.2ml V(H2)
则V(H2)=4.48L
4.答案：B
解析：设生成的气体体积为匕则根据化学方程式
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑，C+CO2 2CO 可知：
CaCO3~CO2~2CO
100 g 2 × 22.4 L
5.0 g V
故.
5.答案：B
解析：铁的还原性强于铜，把其加入氯化铁溶液中，铁先 与铁离子反应，氯化铁的物质的量是0.5 ml，
Cu +2Fe3+ =Cu2++2Fe2+Fe +2Fe3+ = 3Fe2+
64 g2 ml 56 g 2 ml
m10.5 ml m2 0.5 ml
m1=16 g, m2=14 g,溶解的金属质量是18 g-3.2 g=14.8 g，则两 种金属都参与反应，Fe3+完全反应，剩余的金属是铜，故A、C 错；列方程组进行计算，设反应的铜的物质的量是n1，反应的 铁是n2
解得n1=0.1 ml, n2=0.15 ml,则原来含有的铜的质量是 0.1 ml× 64 g ▪ ml-1+3.2g=9.6g,故 D 错误;溶液中的n (Fe2+)+n ( Cu2+) =0.75 ml,故 B 正确：
6.答案：B
解析：根据,可知反应消耗的,溶液中剩余的,反应后溶液中。
7.答案：A
解析：硫酸铵分解反应为，反应后的混合气体通入到溶液中发生的是复分解反应，,；依据反应定量关系，结合分解生成的气体物质的量可知，设分解，生成，，，，二氧化硫转化为亚硫酸铵，1 ml三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2 ml，则4 ml氨气和2 ml二氧化硫反应生成2 ml亚硫酸铵，所以得到的沉淀为1 ml硫酸钡，2 ml亚硫酸钡，剩余二氧化硫和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡，最后得到沉淀为1 ml硫酸钡，1 ml亚硫酸钡，因此得到的沉淀为和，且为，溶液中的溶质还有亚硫酸氢钡。
8.答案：（1）0.56 L;（2）0.6 ml/L
9.答案：（1）NaOH和（2）（3）0.5（4）1.12
10.答案：（1）4.00 ml/L；（2）1:10
解析：将含氧化镁的镁条完全溶于硫酸溶液后，发生反应，，滴加2.00 ml/L氢氧化钠溶液，恰好完全沉淀时用去200.0 mL，发生反应，将所得的沉淀灼烧发生反应，结合反应方程式和原子守恒分析解答。