0 0 类别 : 教案

物质的量应用于化学方程式的计算 教学目标 知识技能：熟练掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之 间的换算关系；深刻理解化学方程式的意义；学会运用物质的量、摩尔质量、气 体摩尔体积、物质的量浓度进行化学方程式的计算。 能力培养：通过各化学量的相互转化，提高学生运用公式计算的能力。 通过化学方程式系数的意义的引导，提高学生分析推理能力。 通过析题，培养学生分析、解决问题的综合能力及逆向思维能力。 通过一题多解，培养思维的灵活性与多角度思考问题的能力。 思想情感：通过比较化学量的差异和联系，进行辩证唯物主义教育。 通过计算题格式及思维过程的规范训练，培养严谨认真的科学态度。 通过课堂反馈习题，进行理论联系实际的辩证唯物主义教育。 科学方法：探索化学计算的依据并结合化学概念和理论将其应用于解决实 际问题的探索-实践法。 重点、难点 化学方程式系数的意义。 化学方程式计算中单位的使用。 综合计算题中思维过程及能力的建立。 教学过程设计 第一课时 教师活动 学生活动 设计意图 【提问引入】7.3gHCl气体 运用各化学量间的换 明确物质的量 中含有多少个HCl分子？标准 状况下占有的体积是多少？溶 于水制成 2L溶液，其物质的 量浓度是多少？ 【提问】以上计算中涉及 哪些化学量？ 哪个化学量是计算的关 键？它们之间进行怎样的换算？ 【小结】由此可见，各个 化学量之间有区别也有一定的 联系，而物质的量是连接宏观 （质量）和微观（微粒数）的 桥 算关系进行计算，得出结 果：含HCl分子 1.204×1023，在标准状况下 的体积 4.48L；溶液的浓度 为 0.1mol·L-1。 思考回答问题并完成 换算。（见附 1） 是化学计算的中心； 熟练掌握各化学量 之间的换算关系， 为其应用于化学方 程式的计算打下基 础。 进行物质间既 有差异又有联系的 辩证唯物主义教育。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 梁，也是不同的量（质量、气 体体积、物质的量浓度）变换的桥 梁，所以说物质的量是化学计算 的中心问题。 【过渡】物质的量能否在化学 方程式的计算中发挥其优势呢？ 【板书】第三节物质的量应用于化 学方程式的计算 一、化学方程式的意义 【提问】写出氢气和氧气混合 点燃生成水蒸气的化学方程式。说 明化学方程式的系数在微观上的 意义。 【引导】 （1）将每种微观粒子扩大 6.02×1023倍，你能有何发现？ 完成方程式： 指明系数微观意 义：2个氢分子与 1个 氧分子反应生成 2个 水分子。 思考、回答问题。 化学方程式的系 数与参加反应的各物 质的物质的量有关。 化学方程式的系 数之比与同温、同压下 参加反应的气体的变 化的体积有关。 通过教师 设问，引导学 生发现化学方 程式系数各种 意义，激发学 习兴趣并培养 推理能力。 （2）根据阿伏加德罗定律， 同温、同压下，物质的量与哪个化 学量有关，由此还能推导出什么 结论？ 【投影】运用投影，小结。（见 附 2） 由此可见，化学方程式系数 的意义，在以前我们研究的基础 上，又增加了新的内容，即：化 学方程式的系数之比等于参加反 应的各物质的物质的量之比等于 同温、同压下参加反应的各气态物 质的体积之比。 【过渡】物质的量与化学方程 式的系数之间又建立了联系，它 在化学方程式的计算中如何应用 呢？ 【板书】 二、物质的量在化学计算中的 应用 【投影】例 1完全中和 0.1molNaOH需要H2SO4的物质的 量是多少？所需H2SO4的质量是 多少？ 【引导】 读题：请认真阅读题目并复 述题意。 读题并复述题意。 找出关键词：完全中 和。 提出问题， 引发兴趣。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 审题：找出题目已知条件和所求。 析题： 审题：已知， n（NaOH）=0.1mol。所求 n（H2SO4）及 指导学生读 题、审题、析题是培 养学生解题能力和 NaOH与H2SO4之间有何关系？ 如何突破H2SO4的物质的量？ 如何根据H2SO4物质的量求出质 量？ 【解题】 【板书】 解：设所需H2SO4的物质的量为 n（H2SO4）。 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 2 1 0.1moln（H2SO4） H2SO4的相对分子质量是 98，其 摩尔 质量是 98g·mol-1。 m=M·n =0.05mol×98g·mol-1 =4.9g 答：（略）。 【提问】是否还有其他计算方法呢 （可做适当的提示：能否先求出所需 H2SO4的质量呢？）请在笔记本上完成 其规范的解题步骤。 m（H2SO4）。 析题：2molNaOH与 1molH2SO4恰好完全中和。 根据“化学方程式中各物 质的系数之比等于其变化 的物质的量之比”求出 H2SO4。根据“摩尔质量在 数值上等于其相对原子质 量或相对分子质量”可知 M（H2SO4）=98g·mol-1， 又根据“质量=物质的量× 摩尔质量”，可求出 m（H2SO4）。 解：设所需H2SO4的 质量为m（H2SO4） 2NaOH——H2SO4 2mol 98g 0.1molm（H2SO4） 完成解题的关键。 强化结论和 概念的指导作用； 培养运用知识解决 实际问题的能力。 在读题、审题 析题的基础上，规 范解题的全过程， 培养其严谨求实的 科学态度。 培养学生多 角度思考问题的发 散思维能力。训练 规范的书写计算题 的格式，培养严谨 认真的科学态度。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 【小结】 1．怎样着手进行解题？ 认真读题、审题、析题，建立已 知和所求之间的关系，运用所学概 念和规律进行规范解题。 2．对题设格式有何要求？ 设需某物质的量为 n。（不需 设需 nmol某物质） 3．如何正确地在化学方程式 的计算中使用单位？ 单位可用质量（g），也可同 时取用物质的量（mol），使用时 不同物质的关系量，单位可以不同， 但单位制要同，即：上下单位要一 致（同一物质），左右单位要对应 （不同物质：克——摩）。 =4.9g H2SO4的相对分子质量 是 98，其摩尔质量是 98g·mol-1。 n=m／M =4.9g／98g·mol-1 =0.05mol 答：（略）。 归纳小结。 根据具体 例题，小结出 解决一般化学 计算题的步骤 和格式，培养 学生由个别到 一般归纳问题 的能力，为解 决综合计算题 建立基础。 【投影】例 2 （1）0.2gH2在足量的O2中完 全燃烧，求生成H2O的物质的量是 多少？ （2）现有标准状况下 2.24LH2 与 2.24LO2的混合气体，点燃使之 充分反应，求生成的水的质量为多 少？ 读题：请认真阅读题目并复述 题意。 学生按照计算题格式 完成。得出答案：0.1mol。 读题并复述题意。 检查学生 计算题格式的 落实情况。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 审题：找出题目已知条件 和所求，并将已知条件中的化 学量转化为物质的量。 析题： 0.1molH2可与多少摩O2恰 好完全反应？ 0.1molO2可与多少摩H2恰 好完全反应？ 0.1molH2与 0.1molO2是否 能够恰好完全反应？生成水的 量由谁来决定？ 【归纳】 根据析题进行解题： 首先通过计算判断出题目 所给出的哪个量是过量；再以 不足量的已知条件为标准进行 计算。请计算出本小题的结果。 （3）现有标准状况下 3.36LH2与 1.12LO2的混合气体， 点燃使之充分反应，求生成的 水的质量为多少？ 提问：请按照问题（2） 来分析问题（3）。 （4）现有标准状况下 4.48LH2与O2的混合气体，点 燃使之充分反应，生成水的质 量为 1.8g，求原混合气中H2与 O2的体积各多少？ 【引导】 请按照解综合计算题的步 审题：已知， n（H2）=0.1mol，n（O2） =0.1mol。 所求：生成水的物质 的量。 思考并回答问题。 0.1molH2可与 0.05molO2恰好完全反应； 0.1molO2可与 0.2molH2恰好完全反应； 0.1molH2与 0.1molO2 不能够恰好完全反应，显 然O2是过量的，生成水的 量由H2来决定。 计算并得出结果：生 成水的质量为 1.8g。 重现过量计算的思维 过程并进行计算，得出结 果：生成水的质量为 1.8g。 读题：找出重要词 “充分反应”、“体积”。 审题：找出已知条件 V（H2）+V（O2）=4.48L ；m（H2O）=1.8g中心问 题：生成的H2O的量由谁 来决定？ 熟练运用 化学量之间的 转化关系。再现 解决综合计算 题的思维步骤。 在析题和 解题过程中培 养学生过量计 算的思维过程。 骤进行读题、审题。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 析题： 在问题（2）和（3）的基 础上，思考生成 0.1molH2O至 少需要多少molH2，多少 molO2？ 依据问题（2）和（3）题， 讨论题目给出的H2和O2的总 量大于所需要的量，原因何在？ 本题答案是否唯一？ 请按照析题过程进行解题 得出答案。 【小结】请回忆一下本节课 的研究内容。 根据我们自己推导出的化 学方程式的意义，初步研究了 物质的量在化学方程式计算中 的应用，注意解题格算题的解 题步骤——读题、审题、析题和 解题；通过例 2中的（4）题初 步建立逆向思维过程。 生成 0.1molH2O至少需要 H20.1mol、O20.05mol。 题目给出的H2、O2的总量 大于 0.15mol，其原因：H2过 量或O2过量。 本题的答案并不唯一： 当H2过量时，水的量由 O2决定，根据H2O的量计算出 O2的量，由混合气体总量可求 出H2的量；同理可求得另一组 解。 解题并得出答案： V（H2）=2.24L、V（O2） =2.24L； V（H2）=3.36L、V（O2） =1.12L。 行归纳小结。 根据 （2）、（3） 题的结果，结 合教师在析题 过程中的设问， 逐步引导学生 建立起逆向思 维。 明确学习 内容和目的。 【随堂检测】 【投影】实验室欲制备一定量的氯气。 （1）现有 2.61gMnO2和 12mol·L-1的浓盐酸 50mL，可制 得标准状况下的氯气多少升？[M（MnO2）=87g·mol-1] （2）若有足量的MnO2和 12mol·L-1的浓盐酸 10mL，可 否制得标准状况下的 Cl20.672L？ （3）若要制得标准状况下的 Cl20.672L，理论上需要 加强学生 理论联系实际 的辩证唯物主 义思想。 MnO2的物质的量和 12mol·L-1的浓盐酸的体积各是多少？实际 哪个量必须是过量的？ 附 1：根据学生的回答完成以物质的量为中心的各化学量之间的关系。 附 2： 化学计量系数之比 2 ∶ 1 ∶ 2 微观意义 （分子个数之比） 2 ∶ 1 ∶ 2 扩大 6.02×1023倍 2×6.02×1023∶1×6.02×1023∶2×6.02×1023 变化的物质的量之比 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol 变化的体积之比 2体积 ∶ 1体积 ∶ 2体积 （同温、同压下） 变化的质量之比 2g·mol-1×2mol∶32g·mol-1×1mol∶18g·mol-1×2mol 4g∶ 32g∶ 36g 附 3：随堂检测答案 （1）0.672L。 （2）不能制得标准状况下的 Cl2 0.672L，因为盐酸的量是一定的，随着反 应的进行，浓盐酸会变成稀盐酸，而稀盐酸是不与MnO2生成 Cl2的。 （3）理论上需要 0.03mol MnO2和 10mL 12mol·L-1的浓盐酸，但实际上浓 盐酸必须是过量的。 第二课时 教师活动 学生活动 设计意图 【复习引入】前面我们学习了物质 的量在化学方程式计算中的应用， 中心问题是化学方程式的系数与 物质的量之间建立了联系，请问 这种联系是什么？ 化学方程式的系数之比等 于各物质的变化的物质的 量之比等于同温、同压下变 化的气体的体积之比。 通过复习加深理 论的指导作用。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 【过渡】这节课我们将通过一些 综合 计算题，提高物质的量在化学 方程式 计算中的计算能力。 【投影】例 1 有盐酸和 CuSO4 混合溶液，向其中加入一定量的 Ba（NO3）2后，得到 4.66g白色沉 淀，过滤后的滤液经检验有 Ba2+等； 向滤液中加入 lmol·L-1的AgNO3溶 液 150mL，刚好把 Cl-全部沉淀完全 将沉淀过滤后，继续向滤液中加入 1mol·L-1的NaOH溶液 xmL，恰好 可得到最大数量的蓝色沉淀。计算 阅读题目。找出重要词 滤液中有 Ba2+；Cl-刚好沉 淀完全；最大数量的蓝色沉 淀。 审题：找出已知条件： 4.66g白色沉淀为 BaSO4； n（AgNO3）=0.15mol。关键 问题：如何能够得到最大数 量的蓝色沉淀？ 明确本节 课的学习目的。 示范学生 如何找出题目 的各个突破口， 建立正向思维 结构模式，通 过思考教师的 设问，提高学 生分析问题的 混合溶液中盐酸和 CuSO4的物质的 量及 x的值。 【引导】 【读题】请认真阅读题目。 【审题】找出题目已知条件及关 键问题。 【析题】 （1）滤液中有 Ba2+说明什么？ 与所求之间有无联系？ （2）所加AgNO3溶液将 Cl-全 部沉淀意味着什么？与所求之间有 无关系？ 思考并回答问题： 全部沉淀，可通过沉 淀量计算出混合液中 CuSO4 的物质的量。 与AgNO3发生反应的 Cl-全部来自盐酸，根据 AgNO3的物质的量可计算 出混合溶液中盐酸的量。 能力。 续表 教师活动 学生活动 设计意图 （3）最大数量的蓝色 沉淀意味着什么？CU2+要想 沉淀下来，溶液中能否还存 在大量的H+？NaOH溶液要 与哪些物质发生反应？ 【小结】通过寻找题目中 的一些关键点，建立已知与 未知之间的关系，就可突破 所求。 【析题】如果采用从所求 出发向前推导直至已知的逆 向思维，我们再来展开分析： （1）所求 CuSO4与已 NaOH不仅仅与 Cu2+发生反应， 形成蓝色沉淀之前，首先要中和溶 液中的H+。故可根据溶液中的H+ （即HCl）和 Cu2+（即 CuSO4）的 量计算出NaOH的量，并由此求出 x的值。 思考并分析问题： （1）所求 CuSO4与所加 Ba（NO3）2全部反应产生沉淀 BaSO4，故可通过已知中的 BaSO4 的沉淀量来求 CuSO4。 （2）所求的盐酸的物质的量 与AgNO3恰好完全反应，故可通过 已知的AgNO3的物质的量来求出盐 酸的物质的量。 建立 逆向思维结 构模式，培 养逆向思维 能力。 知中的哪个量有关系？ （2）所求盐酸与题设 中的哪个量有关？ （3）欲求NaOH的体 积，需先求出NaOH的哪个 化学量，而此化学量又与题 设中的哪些物质有关？ 【解题】请根据正向或逆 向思维过程进行解题，得出 答案。 （3）欲求NaOH的体积，则 需求出NaOH的物质的量，题设中 NaOH先中和HCl而后与 CuSO4反 应。 按照析题过程进行解题。得出 答案： n（CuSO4）＝0.02mol； n（HCl）＝0.15mol； =0.19L＝190mL 续表 教师活动 学生活动 设计意图 【小结】 （1）本题易出错误的环节在 哪儿？提醒学生考虑问题要周全， 注意思维的全面性。 （2）通过例题 1谈谈如何进 行正向思维和逆向思维？ 【概括】 无论采用正向思维还是逆向 思维，都要通过题设明确已知和 所求之间的关系，建立它们之间 的关系式或化学方程式。再者注意 物质的量是化学方程式计算的中 心问题，是首先要考虑的。 归纳小结： （1）NaOH不仅仅 与 Cu2+发生反应，形成蓝 色沉淀之前，首先要中和 溶液中的H+。 （2）在采取正向思 维时，注意抓住题设中所 给的关键点进行突破，从 已知推未知所求；而在采 用逆向思维时从所求出发 向前推导直至已知，从而 建立已知与所求之间的关 系。 读题：找出重要用词： 培养 学生思维的 全面性。 培养 学生多向思 维能力。 【投影】 例 2 有NaCl和KCl的混合 物 2.5g，溶于水形成溶液，加入 100g7.14％的AgNO3溶液，充分 反应后滤出沉淀，再向混合物中 加入 10gCu片，过一段时间取出 （反应完全），洗涤、干燥，称其 质量为 10.152g，求原混合物中 NaCl和KCl的物质的量各为多少？ 【读题】 【审题】 2.5g、加入 Cu片后质量增 加了 0.152g。 审题：找出已知条件。 应找出混合物的总质量； AgNO3的总物质的量；加 入 Cu片前、后质量变化量 AgNO3与NaCl、KCl及 Cu 续表 教师活动 学生活动 设计意图 【分析】 1．Cu与 AgNO3之间的反 应如何进行？反应 前、后 Cu片质量 有何变化？ 2．题设中 Cu片质量增加， 说明什么？由增加 的量可求得什么？ 3．NaCl、KC l与AgNO3之间的 反应关系式是什么 4．求出 NaCl和KCl的总 物质 的量，结合 之间的反应关系。找出未知条件：与 NaCl、KCl反应的AgNO3的物质的量。关 键问题：Cu片质量为什么会增加。 思考并回答问题：Cu片质量增加， 说明 gNO3溶液在与NaCl、KCl反应之后 还有剩余，根据增加的量可求得与 Cu片 反应的AgNO3的量，从而根据AgNO3的 总量求出与NaCl、KCl反应的AgNO3的 量。再根据NaCl、KCl与AgNO3反应的关 系式求出NaCl和KCl的总物质的量。结 合题设中的NaCl、KCl的总质量建立二元 一次方程组。由此求出各自的物质的量。 根据题设，可知： Cu-2AgNO3-2Ag m△ 64 2mol 2×108 152 通过教师的 设问，提高学生 分析问题的能力。 题目中NaCl和 KCl的总质量，如 何求出各自的量？ 【解题】 x mol 0.152g 解得：x＝0.002mol 所加入的AgNO3的总量为 0.042mol，故与NaCl、KCl反应的AgNO3 的总量为 0.04mol。设NaCl的物质的量为 ymol，KCl的物质的量为 zmol。则： 解得 y=0.03mol z=0.01mol 续表 教师活动 学生活动 设计意图 【提问】在求得 NaCl和KCl的总物 质的量为 0.04mol后， 结合题设所给出的总 质量 2.5g，可否有其 它方法？ 方法（二）通过求平均摩 尔质量采取十字交叉的方法。 =6.25g·mol-1 出 n（NaCl）=0.03mol，n（KCl） ＝0.01mol。 在形式训练 的同时，培养学 生思维的灵活性 和变通性。 【随堂检测】 用 8.70gMnO2和 36.5％盐酸 125g作用制取 Cl2，问：（1）生成 Cl2的最多质量。（2）把反应后 溶液稀释至 1.00L后取出 20.0mL（不考虑HCl损 失），在 20.0mL的溶液中加入足量AgNO3，可得 培灵活性与 变通性和多养学 生思维的角度思 考问题的能力。 AgCl沉淀的质量。（思考此题有哪些解法？哪种方 法简单？） 附：随堂检测答案 （1）7.10g。 （2）AgCl的质量为 30.1g。 利用 Cl-的物质的量守恒：原 Cl－的物质的量 n=1.25mol，生成 Cl2时消耗 Cl －0.2mol，故溶液中剩余的 Cl-的物质的量为 1.05mol，取出 1／5，则与AgNO3 溶液反应的 Cl的物质的量为 0.210mol，则可生成AgCl 0.210mol，合 30.1g。