高中第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量复习练习题

3.2.2　物质的量在化学方程式计算中的应用

本课时是教材第三章第二节第二课时的内容，该课时包括两部分内容，首先是在上两课时学习铁合金以及铝合金的基础上，继续学习新型合金；其次是在之前学习物质的量的基础上，深入学习物质的量在化学方程式中的应用。学生在之前的学习中对于物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积以及物质的量浓度都有了基本认识，能够应用物质的量的计算公式解决一些实际的计算问题。相对的是，学生还不掌握将物质的量应用于化学方程式进行计算，学生需要从初中的计算思想出发，将初中过量与不足量的计算迁移至高中物质的量的计算中，建立高中化学计算的基本思想，掌握计算的基本方法。

宏观辨识与微观探析：从宏观到微观理解方程式计算中，其化学计量数代表的不同意义，明确在不同层次的运算中，都可以使用化学计量数。

证据推理与模型认知：通过对物质的量在化学方程式中的应用，理解高中化学计算的基本概念，建立高中使用物质的量等概念进行方程式计算的基本模型。

科学精神与社会责任：通过对新型合金材料的学习，认识化学在促进社会发展中的重要作用，体会科学、技术、社会之间的相互关系。

物质的量在化学方程式计算的具体应用。

学生复习初中有关化学计算的知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件。

【引入】在之前的学习中，我们已经学习了铁合金和铝合金，这两种合金都是常用的合金材料。而生活中除了这些常见的合金材料以外，随着科技的不断发展，也涌现了很多具有特殊性能的新型合金。

【板书】新型合金

【投影】新型合金

【讲解】近年来，为了满足某些尖端技术发展的需要，人们又实际合成了许多新型合金。其中一种就是储氢合金。

【投影】展示储氢合金的照片。

【讲解】氢气是一种易燃易爆的气体，所以利用氢气的主要问题在于如何进行安全存储和运输。储氢合金是一类能够大量吸收氢气并与氢气结合成金属氢化物的材料。该材料受热又会分解放出氢气，常见的储氢合金是Ti- Fe、La-Ni等。

【讲解】除了储氢合金以外，人们还设计合成了很多新型合金材料，例如：耐高温合金、记忆合金、高强度合金、生物性能合金等。

【投影】展示新型合金的照片。

【过渡】有关化学方程式的计算，我们在初中就已经很熟悉了，知道化学反应中各反应物和生成物的质量之间符合一定的关系。通过前面关于物质的量的学习，我们又知道构成物质的粒子数与物质的质量之间可用物质的量做桥梁联系起来。既然化学反应中各物质的质量之间符合一定的关系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间、物质的量之间是否也遵循一定的关系呢?能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢?

【板书】物质的量在化学方程式计算中的应用

【投影】物质的量在化学方程式计算中的应用

【讲解】我们知道，物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数的关系。

【投影】

【讲解】由以上分析可知，化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。在高中阶段的化学计算中，我们将不再沿用初中的质量计算体系，而是要建立使用物质的量进行计算的新型模式。

【讲解】进行物质的量应用于化学方程式的计算时，须按以下步骤进行：　

1．写出有关反应方程式　

2．找出相关物质的化学计量数之比　

3．对应化学计量数，找出相关物质的物质的量的关系

4．根据物质的量的关系，按照比例相等的模式进行计算　

【过渡】下面我们按照上面的步骤进行一个简单计算。

【练习】完全中和0.1 mol NaOH需H2SO4的质量是多少？

【投影】

【讲解】上面就是将物质的量应用于化学方程式进行计算的一般步骤，我们可以将其简单总结为：写方程式、落系数、成比例、算结果这样四步。同学们要非常明确：方程式的化学计量数之比，就是物质的物质的量之比，这样一直某种物质的物质的量就可以求解其他物质的物质的量。

【练习】0.4mol钠与足量的水反应，求：

(1)生成H2的质量   (2)生成NaOH的质量

【投影】

【讲解】实际上，我们在运用有关化学方程式的计算解决问题时，除了涉及有关物质的物质的量外，还经常涉及到物质的质量、浓度、体积等物理量。根据上面两道习题的解题过程，同学们可以发现，利用方程式的化学计量数可以解决物质的量的关系，在求解出物质的量以后，再通过换算得到其他物理量。而换算的核心就是——物质的量。

【学生活动】请大家回忆前面学过的知识，填出下列各物理量之间的转换关系。

【投影】

【讲解】根据化学方程式所反映出的这些关系，可以进行多种计算。但要根据题意，明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位。列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须一致。

【过渡】根据如上的理论我们将刚才的例题，换一种解题的方法。

【投影】

【讲解】我们发现只要保证上下单位一致，左右关系对应就可以列比例式进行计算，而不必要求所有物质的单位都相同。

【学生活动】根据上述的计算过程，请同学们将刚才的练习题进行简化。

【投影】

【过渡】下面我来看一个稍微复杂一点的例题。

【练习】250mL 2mol/L的硫酸与足量的铁完全反应。计算：

（1）参加反应的铁的物质的量；

（2）生成的氢气在标准状况下的体积。

【投影】

【学生活动】模仿上述的计算过程，解决下面的问题：将2.70g Al投入足量的NaOH溶液，求：

(1)参加反应的NaOH的物质的量

(2)生成H2的体积(标准状况下)

【投影】

【练习】用一定量的Fe与足量的1mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24L H2(标况)，试计算

（1）参加反应的H2SO4的物质的量。

（2）参加反应的Fe的质量。

（3）所得FeSO4的物质的量。

（4）若将反应后的溶液稀释到500ml，则FeSO4的物质的量浓度是多少?

【投影】

【投影】本节小结。