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第3節 化學中常用的物理量——物質的量 課時4
第一章 認識化學科學
1．能從物質的量的角度認識化學方程式的意義。
2．能基于物質的量認識化學變化，運用物質的量及相關物理量根據化學方程式進行簡單計算。
化學方程式的意義——
表明了化學反應的粒子數（N）之比
2個氫分子跟1個氧分子反應生成了2個水分子
表明了化學反應中各物質之間的質量（m）關系，即各物質之間的質量比
4份質量的氫氣跟32份質量的氧氣反應生成36份質量的水
2H2 + O2 ====== 2H2O
點燃
一、化學方程式中各物質間物質的量的關系
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
化學計量數之比： 2 : 2 : 2 : 1
擴大NA倍 ： 2×6.02×1023 : 2×6.02×1023 : 2×6.02×1023 : 1×6.02×1023
物質的量之比 : 2mol : 2mol : 2mol : 1mol
結論：化學方程式中各物質的化學計量數之比等于組成各物質的粒子數之比，也等于各物質的物質的量之比。
化學反應 Zn ＋ 2HCl === ZnCl2 ＋ H2↑
物質的量 　 　 　 　
質量或氣體體積（STP） 　0.65g 　 　 　
現要在實驗室里制取一定量的氫氣。將0.65g金屬鋅放入一定體積的2mol/L的鹽酸中，它們恰好完全反應,請完成下面的表格。
1.分別用質量、物質的量計算所需鹽酸的體積。比較一下，使用哪種物理量進行計算更方便， 更能反映出宏觀物質之間進行反應時微觀粒子之間的數量關系？
2.學習了物質的量這一物理量后，你對化學反應中的定量關系有了哪些新的認識？
討論：
二、物質的量在化學方程式計算中的應用
【例題】250 mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算:
(1)參加反應的鐵屑的物質的量;
(2)生成的H2的體積 (標準狀況 )。
【分析】根據硫酸的體積和H2SO4的物質的量濃度,可計算出參加反應的H2SO4的物質的量。然后根據化學反應各物質之間的化學計量數之比,計算出參加反應的鐵屑的物質的量和生成的H2的體積。
【例題】250 mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算:
(1)參加反應的鐵屑的物質的量;
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
解：參加反應的H2SO4的物質的量為:0.25L×2mol/L=0.5mol
n(Fe) 0.50mol
化學反應各物質的物質的量之比等于化學計量數之比
1 n(Fe)
1 0.50mol
=
n(Fe)= 0.50mol
【例題】250 mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算:
(2)生成的H2的體積 (標準狀況 )。
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1mol 22.4L
0.50mol V（H2)
V（H2）=11.2L
V（H2）
22.4L
1mol
0.5mol
=
①可以用質量、氣體體積、物質的量等物理量表示，左右相當。
②上下單位（物理量）一致
【小結】
1.化學方程式中各物質的化學計量數之比等于各物質的物質的量之比。
2.利用化學方程式進行計算的步驟：
（1）審題并設有關物理量（n、m、V）
（2）寫出正確的化學方程式
（3）在方程式有關物質的化學式下方標出相關物理量
注意：左右比例相當，上下單位一致
（4）列出正確比例式求解
C
練一練
A.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
2mol 67.2L
2.7g aL
1.標準狀況下，2.7g鋁與足量的鹽酸反應生成aL的氫氣，化學方程式比例關系正確的是（ ）
B.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
27g 22.4L
2.7g aL
C.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
54g 67.2L
2.7g aL
D.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3H2↑
54g 3mol
2.7g aL
2mol
c(NaOH)] =
2 mol
0.4 mol
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2
n(NaOH)
n(NaOH)
V液
= 0.8 mol/L
3×22.4 L
V (H2)
V(H2) =
13.44 L
n(NaOH) =
0.4mol
=
2mol
n(NaOH)
=
3×22.4L
V (H2)
2mol
0.4mol
答:①參加反應的NaOH的物質的量是0.4mol，溶液的物質的量濃度是0.8mol/L；
②生成標準狀況下H2的體積是13.44 L。
n( Al) =
m(Al)
M(Al)
= 0.4 mol
2.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反應后，計算：①參加反應的NaOH的物質的量和溶液的物質的量濃度。②生成標準狀況下H2的體積。（已知：2Al+2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 +3H2↑）
解：
10.8 g
27 g/mol
=
0.4 mol
0.5L
=
三、化學計算中的常用方法
1.關系式法
當已知量和未知量之間是靠多個反應來聯系時，只需直接確定已知量和未知量之間的比例關系，即“關系式”。
(1)根據化學方程式確定關系式
寫出發生反應的化學方程式，根據量的關系寫出關系式。
(2)根據原子守恒確定關系式
【例題】把一定量的CO還原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么參加反應的CO的質量是 g。
解：(1)根據化學方程式確定關系：
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
則關系式為：3CO～3CO2～3CaCO3 即CO～CaCO3
(2)利用關系式進行計算
CO　～　CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
m(CO)＝2.8 g。
2.8
2.守恒法
10.6
解：鈉在空氣中最終轉化為Na2CO3的過程中鈉的原子個數不變，可得關系式：
2Na　　～　　Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
【例題】4.6 g鈉在空氣中久置，最終得到Na2CO3的質量是 g。
3.差量法
根據化學反應前后物質的有關物理量發生的變化，找出所謂的“理論差量”，如反應前后的質量差、物質的量差、氣體體積差等，該差量與反應物的有關量成正比。差量法就是借助這種比例關系求解的方法。
28 g
解：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　Δm
　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g
　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g
【例題】把鐵棒插入CuSO4溶液，一段時間后取出，鐵棒質量增加了4 g，參加反應的Fe的質量為 _。
【易錯警示】 應用物質的量進行計算時的注意事項
(1)化學方程式所表示的是純凈物之間的量的關系,因此不純物質必須換算成純物質再進行計算。
(2)若反應中兩種反應物的量都是已知的,求解某種產物的量時,必須先判斷哪種物質過量,應用不足量的物質進行計算。
(3)利用方程式列比例式計算時一定注意保證同一物質上下單位一致，左右單位要對應。
練一練
1.硫黃制硫酸時發生的反應有
①S+O2 SO2　
②2SO2+O2 2SO3
③SO3+H2O=H2SO4
(1)寫出由硫黃制取硫酸的關系式:　　　　　　。
(2)假設64 g硫黃完全反應,可制取硫酸的質量為　 　g。
S~H2SO4　　
196
2.已知:①碳酸鈉高溫不分解;
②碳酸氫鈉受熱發生分解反應2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物19 g,完全反應后固體質量減輕了3.1 g，求:
(1)原混合物中碳酸鈉的質量是　 g。
(2)將剩余固體溶于水配成300 mL溶液,其中c(Na+)是　　 　　。
(3)在剩余固體中,加入過量鹽酸,反應后放出二氧化碳的體積(標準狀況)是
　　　L。

10.6
1 mol·L-1

3.36
3.把1.1 g鐵、鋁混合物溶于200 mL 5 mol·L-1鹽酸中,反應后鹽酸的濃度變為4.6 mol·L-1(溶液體積變化忽略不計)。求:
(1)反應中消耗HCl的物質的量。
(2)該混合物中鋁、鐵的物質的量。

物質的量在化學方程式中的應用
化學方程式中各物質間物質的量的關系
化學計算中的常用方法
化學方程式中各物質的化學計量數之比等于組成各物質的粒子數之比，也等于各物質的物質的量之比
關系式法
守恒法
差量法

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