資源簡介

5.3 利用化學方程式的簡單計算
【學習目標】
1．學會利用化學方程式的簡單計算，正確掌握計算的格式和步驟。
2．通過對化學方程式中物質間質量比的分析，初步理解反應物和生成物之間的質和量的關系。
3．通過多層次的練習，提高學生的解題技巧，培養學生的思維能力，加深學生對化學知識的認識和理解。
【教學重難點】
重點：根據化學方程式計算的步驟和格式。
難點：解題格式的規范化及化學計算設答與物理、數學的區別。
【教學方法】
啟發誘導法、觀察交流法、合作探究法。
【教學過程】
新課導入：
實驗情景。想收集三瓶才收集了兩瓶，怎么就沒有氧氣產生了呢？都已經收集四瓶了，怎么還有呢？
到底取用多少克過氧化氫才能既滿足實驗要求又不浪費藥品呢？
新課學習：
一、利用化學方程式的簡單計算
（一）復習回顧
計算：磷在空氣中燃燒反應中反應物與生成物之間的質量比。（白磷：氧氣：五氧化二磷=124：160：284）
1．小結：明確在化學反應中，反應物與生成物之間的質量比是成正比例關系。因此，利用正比例關系根據化學方程式中已知的一種反應物（或生成物）的質量，可出求生成物或反應物的量。
（二）例題1：講解解題方法
仔細學習例題一，歸納解題步驟。
例1：加熱分解6.3 g高錳酸鉀，可以得到多少克氧氣？
1．解題步驟
（1）設未知量：
解：設可以得到氧氣的質量為x。
（2）寫出化學方程式：
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）寫出相對分子質量以及已知量、未知量：
2×158 32
6.3 g x
（4）列比例式求解：
2×158/32 =6.3 g/x
x=0.6 g
（5）簡明地寫出答案：
答：可以得到0.6克氧氣。
跟蹤練習1： 已知1 kg的氫氣就能供一輛功率為50 KW的汽車跑大約100 km。現有18 kg水，利用適當的技術分解水產生氫氣，能讓這輛汽車跑多遠？
解：設18 kg的水分解生成氫氣的質量為x。
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
18 kg x
36/4=18 kg/x
x =2 kg
2×100 km=200 km
答：能讓這輛汽車跑200 km。
（三）歸納總結
1．三個關鍵：
（1）準確書寫化學式；
（2）化學方程式要配平；
（3）準確計算式量并找準關系。
2．三個要領：
（1）步驟要完整；
（2）格式要規范；
（3）得數要準確。
3．計算過程中注意事項：
（1）設未知量時一定要注意質量單位，已知量和未知量單位不一致的一定要進行單位換算，單位必須一致才能計算。
（2）寫出方程式要注意配平，而且要注意方程式的完整，反應條件、氣體和沉淀的符號要注意標明。
（3）相關物質的相對分子質量寫在相應化學式的下面，一定要注意用相對分子質量乘以化學式前面的系數，已知量和未知量寫在相應相對分子質量的下邊。
（4）計算結果的小數位保留按題中要求進行，若題中沒有要求，一般保留一位小數。
（四）跟蹤練習2
導入時遺留問題：實驗室要用9.6 g氧氣做實驗。小紅同學提議利用分解過氧化氫的方法來制取氧氣。那么，請你幫小紅同學計算一下，至少需要準備多少過氧化氫？生成水多少？
解：設制取9.6 g氧氣需要過氧化氫的質量為x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 9.6 g
68/32=x/9.6 g
x=20.4 g
生成水的質量=20.4 g-9.6 g=10.8 g
答：制取9.6 g氧氣需要20.4 g過氧化氫，生成水10.8 g。
（五）歸納計算題型
1．已知反應物的質量求生成物的質量；
2．已知生成物的質量求反應物的質量；
3．已知一種反應物的質量求另一種反應物的質量；
4．已知一種生成物的質量求另一種生成物的質量。
（六）講解例題
例2：汽車尾氣排放出的氣體主要有NO和NO2，它們會污染環境，可用氨氣（NH3）除去。反應的化學方程式為2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O。若反應后得到56 g N2，則理論上消耗NH3多少克？
解：設理論上消耗NH3的質量為x。
2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O
34 56
x 56 g
34/x=56/56 g，
解得x=34 g
答：理論上消耗NH3的質量為34 g。
（七）有關不純反應物或生成物的計算
純物質的質量 = 不純物質的質量 ×純度（即：質量分數）
例3：高溫煅燒含雜質10%的石灰石（主要成分為CaCO3）100噸，可得生石灰（CaO）多少噸？
解：設可得生石灰質量為x。
CaCO3 CaO + CO2↑
100 56
100t×（1-10%） x
100/56=100t×（1-10%）/x
x =50.4 t
答：可得生石灰50.4噸。
（八）關于質量和體積間的換算
質量 = 密度×體積；體積 = 質量÷密度
例題4：氫氣是理想的高能燃料，其燃燒產物對環境無污染。若充分燃燒8 g氫氣，在標準狀況下，最少需要氧氣多少升(標準狀況下氧氣的密度約為1.43 g/L)？
解：設需要氧氣的質量為x。
2H2＋O22H2O
4 32
8 g x
＝
x＝＝64 g
氧氣的體積為 64 g÷1.43 g/L≈44.8 L
答：需要氧氣的體積為44.8 L。
跟蹤練習3：足量的鎂帶在標準狀況下與11.2升的氧氣（密度為1.43 g/L) 充分燃燒，可以生成多少克氧化鎂？
解：m= ρv = 1.43 g/L×11.2 L≈16 g
設可生成氧化鎂的質量為x。
2Mg＋O2 2MgO
32 80
16 g x
32/16=80/x
x=40 g
答：充分燃燒后可生成氧化鎂 40 克。
課堂練習：
1．根據質量守恒定律及2Mg+O22MgO的反應方程式，下列各組數據依次為m(Mg)、m(O2)、m(MgO)的質量，其中正確的是（ ）
A．2 g、3 g、5 g B．3 g、2 g、5 g C．1 g、4 g、5 g D．4 g、1 g、5 g
【答案】B
【解析】鎂、氧氣和氧化鎂的相對質量比是48：32：80。同時約去16后是3：2：5，故選B。
2．根據化學方程式：3A+3B=C+4D，68克的A能與40克的B恰好完全反應，生成24克的C，若A的相對分子質量為136，則D的相對分子質量為（ ）
A． 408 B． 68 C． 126 D． 50
【答案】C
【解析】解：設D物質的相對分子質量為x，反應生成D的質量為：68 g+40 g﹣24 g=84 g，
3A + 3B = C +4D
408 4x
68 g 84 g
408/68g=4x/84g
x=126
故答案為：C。
3．實驗室中用石灰石(主要成分是CaCO3)與稀鹽酸制CO2，發生的反應為：CaCO3＋2HCl = CaCl2＋H2O＋CO2↑請你計算，50 g CaCO3與足量的稀鹽酸完全反應，理論上可制得CO2多少克？
解：設理論上可制得CO2的質量為x。
CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
50 g x
＝
x＝＝22 g
答：理論上可制得CO2 22 g。
4．將12.5 g混有二氧化錳的氯酸鉀固體加熱至質量不再減少，冷卻后稱量固體的質量為7.7 g。
（1）反應時生成氧氣的質量為　 g。
（2）計算反應前固體中二氧化錳的質量分數（要求寫出計算過程）。
【解析】（1）反應時生成氧氣的質量為：12.5 g﹣7.7 g＝4.8 g。
故填：4.8。
（2）設氯酸鉀質量為x，
2KClO32KCl+3O2↑，
245 96
x 4.8 g
＝，
x＝12.25 g，
反應前固體中二氧化錳的質量分數是：×100%＝2%，
答：反應前固體中二氧化錳的質量分數是2%。
課堂小結：
本節課我們通過多項學習活動，學會了利用化學方程式的簡單計算，掌握了計算的格式和步驟。熟練運用三個要領：①步驟要完整；②格式要規范；③得數要準確。三個關鍵：①準確書寫化學式；②化學方程式要配平；③準確計算式量并找準關系。通過對化學方程式中物質間質量比的分析，初步理解反應物和生成物之間的質和量的關系，這是解答理解題意的關鍵一步。通過多層次的練習，提高了解題技巧，鍛煉了思維能力，加深了對化學知識的認識和理解。
作業布置：
完成配套課后練習。
【板書設計】
根據化學方程式進行計算的步驟
（1）設未知量；
（2）寫出反應的化學方程式；
（3）計算相關物質的質量比；
（4）標出己知量、未知量；
（5）列比例式；
（6）解比例式；
（7）簡明地寫出答語。
【課后反思】
本節課是初中化學的一個難點，在上課過程中，不要期望過高，學生也不會一下就掌握多少，還需要在以后的教學中慢慢體會掌握。

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