第三节 物质的量应用于化学方程式的计算
教材分析
有关化学方程式的计算是从量的方面研究化学反应规律的。初中化学主要是运用化学方程式进行有关质量的计算。而这一节将进一步揭示化学反应中反应物、生成物之间的粒子数关系,并学习物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等应用于化学方程式的计算。这部分内容是学生今后进一步学习中和滴定等知识的重要基础,在理论联系实际方面具有重要作用,同时,对于学生了解化学反应规律、形成正确的有关化学反应的观点也具有重要意义。因此,这一节的内容在全书中有其特殊的地位和作用。
将物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等应用于化学方程式的计算安排在这一章,主要是为了分散前一章的难点。同时,在打好有关知识基础的前提下,将物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等应用于化学方程式的计算集中安排在一节,也有利于学生对有关知识和技能的理解、掌握和记忆。
这一节的内容实际上是前面所学知识和技能的综合运用,涉及中学化学反应中许多有关的物理量及各物理量间的换算,综合性很强,这是这一节的特点,也是它的难点。为了降低难度,逐步培养学生综合运用知识和技能的能力,本节所安排的三个例题,都分成两问,适当分解综合性;而且三个例题在概念上的综合性是逐步增加的。【例题一】是学生初次接触这类计算,安排了一个直接将物质的量应用于化学方程式的计算,以利于入门。后面两道例题则分别综合了物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积、摩尔质量以及质量分数等概念。
教材首先简单说明在化学方程式中,化学计量数与各反应物、生成物的物质的量之间的关系,接着以3个例题,将这种关系及物质的量与物质的量浓度、气体摩尔体积、摩尔质量之间的换算综合应用于化学方程式的计算中。
本节重点、难点:物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。
计算的步骤和应注意的问题
本节的重点是物质的量应用于化学方程式的计算,计算的核心是物质的量,与初中以质量为核心的计算不同,因此教学中应提示学生注意计算的基本步骤和应弄清楚的问题。
1.计算的基本步骤
(1)根据题意写出配平的化学方程式。
(2)求出已知物和未知物的摩尔质量(有时可用物质的量等分别写在化学方程式中有关的化学式下面,如果化学方程式中有关的化学式前面有化学计量数,必须用这个化学计量数去乘有关的摩尔质量)。
(3)把已知和要求的量(用x代表)分别写在化学方程式中有关化学式的下面。
(4)将有关的四个量列出比例式,求出未知数x。
(5)简明地写出答案。
2.弄清应注意的问题
(1)化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系,因此不纯物质的量必须换算成纯净物质的量,才能按化学方程式列出比例式进行计算。
纯物质与不纯物质质量的换算关系:
纯物质的质量=不纯物质的质量×纯物质的质量分数。
(2)在计算中列出的比例式是正比例式。
(3)单位问题,一般说来在一个题目里如果都用统一的单位,当然最好。如果题内所给的两个量单位不一样,选用哪种单位,要作具体分析。在计算过程中,单位变换的关系应当清楚地写出,这样可避免发生错误。
在比例式中,同一物质用同一单位,不同物质可以用两种不同的单位,只要注意它们成比例关系就行。
(4)如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算。如果是氧化还原反应,也可以利用电子转移关系进行有关计算。
教学建议
1. 首先建议复习有关概念,强化以物质的量为核心的知识网络。
2. 利用已有知识,推导出物质的量应用于化学方程式计算的根据,自然得出结论:计量系数之比等于各物质的物质的量之比。
3. 利用好教材中的例题,培养学生运用知识的能力和综合计算的能力。特别是解题步骤要明确,养成良好的学习习惯和思维方法。
4. 应该注意安排一定的练习题,培养计算技能,但是不宜过难。