3.2.2 物质的量在化学方程式计算中的应用（自主学案）-2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（人教版2019必修第一册）

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2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练（自主学

案）

第三章铁金属材料

第二节金属材料

第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用

课程学习目标

1.基于物质的量认识化学变化；

2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。

学科核心素养

1.知道物质发生化学变化过程中各物理量的关系，并能够进行相关计算，培养“变化观念与平衡思想”。

2.通过对化学反应进行定量的计算，能够培养学生的“科学态度和社会责任”。

【知识回顾】

以物质的量为中心的计算

【知识归纳总结】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)已知标准状况时的气体体积 V[B(g)]，n(B)＝。

(3)已知物质的粒子数 N(B)，n(B)＝。

(4)已知溶液中溶质的物质的量浓度 c(B)，n(B)＝c (B)· V 。

【新知学习】

一．物质的量在化学方程式中的应用

物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是粒子按照一定的数目关系进行的。

化学方程式中的化学计量系数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。

2Na　＋　 2H2O　 === 2NaOH　＋　　H2↑

2 　 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1

2 × 6.02 × 10 23

∶2 × 6.02 × 10 23

∶1 × 6.02 × 10 23

2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol

结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比，对于有气体

参与的反应还等于体积之比。

【例题 1】将 0.46g 金属钠加入足量水中充分反应，测得反应后溶液的体积为 200mL。试计算：

（1）反应生成的氢气在标准状况下的体积为多少毫升？ ____________

（2）反应所得 NaOH 溶液的物质的量浓度是多少？______________

【答案】224mL 0.1mol/L

【解析】

（1）根据 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.46g 金属钠即 0.02mol，与足量的水可生成 0.01mol 氢气，标况下，

V（H2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，即 224mL；

（2）0.02molNa 与水反应可生成 0.02molNaOH，c（NaOH）= =0.1mol/L。

二．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系

　　　　2CO　＋　O2 ===== 2CO2

化学计量数 2 1 2

扩大 NA倍 2NA NA 2NA

物质的量 2 mol 1 mol 2 mol

质量 56 g 32 g 88 g

\s\up11(标准状况下) 44.8 L 22.4 L 44.8 L

1．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤

转：将已知物理量转化为物质的量

设：设所求物质的物质的量为 n（B）

写：写出相关的化学方程式

标：在相关物质化学式下面标出已知量和未知量

列：列出比例式

解：根据比例式求解

答：简明的写出答案

2．计算过程中的注意事项

(1)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。

(2)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”，且单位要注明。

(3)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。

【例题 2】　向 500 mL NaOH 溶液中投入 10.8 g Al，二者恰好完全反应后，

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。则：

(1)Al 的物质的量为________。

(2)参加反应的 NaOH 的物质的量为________，NaOH 溶液的物质的量浓度为________。

(3)生成标准状况下 H2的体积为________。

【答案】(1)0.4 mol　(2)0.4 mol　0.8 mol/L (3)13.44 L

【解析】(1)n(Al)＝＝0.4 mol。

(2)设参加反应的 NaOH 物质的量是 n。

则2Al　＋　2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2　　　　　2

0．4 mol　　n

则＝，n＝0.4 mol，

c(NaOH)＝＝0.8 mol/L。

(3)设生成标准状况下 H2的体积是 V。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2 mol　　　　　　　　　　　　　3×22.4 L

0．4 mol　　　　　　　　　　　　　V

V＝＝13.44 L。

【点睛】在解决此类定量分析题目时，首先明确化学方程式中化学计量数体现的定量关系，然后整合题干中的

定量信息判断是否存在物质过量，最后按少量的物质进行定量计算，得出结果。

【知识进阶】

化学计算中常用的解题方法

(1)关系式法

当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式” 。

①根据化学方程式确定关系式。

写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。

②根据原子守恒确定关系式。

示例：把CO 还原 Fe2O3生成的 CO2通入澄清石灰水中，求生成沉淀的质量。

分析：a.写出反应方程式：

3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，

CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

b．列关系式

3CO～3CO2～3CaCO3，即 CO～CaCO3。

(2)守恒法

①电子守恒：氧化还原反应中得电子总数等于失电子总数。

②电荷守恒：电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数＝阴离子所带负电荷总数；离子方程式中，反应物所带电

荷总数＝生成物所带电荷总数。

(3)差量法

原理：根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、

气体体积等。结合题目实际差量列出比例式进行解答。

示例：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3 ＋ O2　　固体差值

2 mol　 2×106 g 1 mol　 2×28 g

n(Na2O2) m(Na2CO3)　 n(O2) 5.6 g

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