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1、第五单元 化学方程式课题3利用化学方程式的简单计算 素材一 新课导入 热点导入 根据化学方程式所表示的含义，可以知道反应物与生成物之间存在数量关系。而研究物质的化学变化常涉及量的计算，例如，用一定量的原料最多可以生产出多少产品，制备一定量的产品最少需要多少原料，等等。通过这些计算，可以加强生产的计划性，并有利于合理地利用资源，而这些计算的进行都需要根据化学方程式。本节课就是从“量”的角度来研究化学方程式。情景导入 (展示“嫦娥三号”升空场面)，嫦娥三号用长征系列火箭丙发射升空时，若火箭燃料是液氢，助燃剂是液氧，当火箭被点火时会发生什么反应，请写出化学方程式。如果你是火箭推进器设计师，如何确定升
2、空的火箭需要多少液氢、液氧的量来满足火箭的发射呢？问题导入 我们知道，化学方程式可以表示化学反应前、后物质的量的关系。那么，在工、农业生产中如何通过质量关系来计算产品或原料的质量，达到充分利用、节约原料的目的呢？ 素材二 教学建言 建言1 有关化学方程式的简单计算1有关化学方程式的简单计算首先要严格明确解题格式，其次要帮助学生突破解题过程的几个误区。 具体的处理策略如下：(1)某同学对“3.25 g Zn与足量盐酸反应制取氢气(已知，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气)，求可制的氢气质量多少？”计算过程如下：解：设可制得氢气质量为x gZn2HCl=ZnCl2H265 1325 g x gx211
3、.25 g答：可制得氢气的质量为211.25 g上述解题过程中存在哪些错误？(2)你认为有关化学方程式计算要注意哪些问题？2有关化学方程式计算中已知量的确定这一难点突破，教师讲授时需要添加如下内容：(1)代入化学方程式计算的已知量必须是纯净的量，且必须是参加反应的量或反应生成的量。问题：想一想3 g H2完全燃烧，生成多少克水，谁是代入化学方程式的已知量？(2)若已知量不纯，要根据题给相关物质的质量分数换算成纯量。问题：100 g含碳酸钙80%的石灰石高温煅烧(杂质不参加反应，也不分解)，完全分解后，求生成氧化钙的质量。代入化学方程式计算已知量是100 g还是100 g80%，理由是什么？(3
4、)若题给已知量是体积，要根据题给气体的密度，结合密度公式换算成质量。问题：如实验室制取1.12 L氧气，需要分解多少克KMnO4(O2在标准状况下密度为1.43 g/L)。如何确定代入化学方程式计算的已知量？为什么？(4)若题给数据均是混合物，且没有给出相关物质的质量分数，要根据质量守恒定律，从反应前后的质量差入手找出解题的已知量。问题：已知Zn2HCl=ZnCl2H2，现将含杂质锌粒7 g，加入到100 g稀盐酸中，恰好完全反应后，称得反应后总质量为106.8 g，求反应生成的氯化锌的质量。题中所给数据能直接作已知量吗？如何计算代入化学方程式的已知量？建言2 讲清化学方程式计算应注意的内容1
5、审题要细致。化学方程式计算最关键的一步是审题，审题时要抓住关键的字眼和词语，找出解题所需的已知条件，为解题做好准备。涉及的关键字眼主要有：“适量”“足量”“过量”“充分反应”“恰好反应”“完全反应”“反应一段时间”等，如3.6g锌与足量稀硫酸反应，问生成氢气多少克，这里的关键字眼“足量”说明锌没有剩余，完全反应。当然审题时还要明确求什么？题目中涉及化学方程式书写等都要做到心中有数。2准确析题。析题时要弄清所发生的化学反应，以及解题所需的已知量，还要特别注意发掘隐蔽的化学反应。需要强调的是已知量应满足：必须是纯净量，若不纯，要换算，换算公式：纯物质的质量不纯物质的总质量纯度不纯物质的总质量(1杂
6、质的质量分数)；必须是参加反应或反应生成的量(没有反应部分或不是反应生成部分要除去)。3计算步骤要完整。一般除选择、填空类计算题外，其他大计算题是按步骤给分的，因此计算时要有完整的解题步骤。一般分六个步骤：(1)设未知量；(2)准确书写化学方程式；(3)写出与计算有关的物质的相对分子质量和已知量、未知量；(4)列比例式；(5)求解；(6)简明地写出答案。4计算要准确。除了数学计算要准确，还要注意计算时物质的单位是否统一，计算结果是否按要求保留。5检查要仔细。做完题后，检查也是一个不可缺少的环节。检查的内容一般有：化学式书写是否有误、化学方程式是否配平、相对分子质量计算是否有误；已知量是否准确；
7、是否带单位运算等。 素材三 板书设计 设计1一、根据化学方程式计算的解题步骤：设：根据题意设未知数；写：写出化学方程式；找：找出已知量与未知量的质量关系；列：列出比例式，求解；答：简明地写出答案。二、根据化学方程式计算的四种类型：已知反应物的质量求生成物的质量；已知生成物的质量求反应物的质量；已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量；已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。三、根据化学方程式计算的三个要领和三个关键：三个要领：步骤要完整；格式要规范；得数要准确。三个关键：准确书写化学式；化学方程式要配平；准确计算相对分子质量。设计2 素材四课后“练习与应用”变式题 11题 (1)变式 氢气是
8、最清洁的燃料。计算200 g氢气完全燃烧消耗氧气的质量。答案 1600 g21题(3)变式 相同质量的H2、CH4和CO分别完全燃烧需要氧气的质量()ACO最多，H2最少BH2最多，CH4最少CH2最多，CO最少 DCH4最多，CO最少答案 C32题变式 电解水生成氢气和氧气。当生成1 g氢气时，生成氧气的质量是()A32 g B16 gC8 g D4 g答案 C43题变式 小夏在实验室取10 g锌粒和93.7 g稀盐酸放在气体发生装置中制取氢气。实验过程中，收集到的氢气与反应时间的关系如右图所示。求反应后所得氯化锌的质量。答案 13.6 g 素材五教材参考答案 教材P103练一练参考答案解：
9、设参加反应的Cl2的质量为x，同时生成的HCl的质量为y。Cl2H22HCl71 2 73x 100 g yx3550 gy3650 g答：需要氯气的质量为3550 g，生成氯化氢气体的质量为3650 g。教材P103练习与应用参考答案 1(1)B(2)D(3)D2解：设需要消耗水的质量为x。2H2O 2H2O236 32x 100 kg x112.5 kg同时可得到氢气的质量为：112.5 kg100 kg12.5 kg答：需消耗水112.5 kg，同时可以得到的氢气的质量为12.5 kg。3解：设制得H2的质量为x，ZnCl2的质量为y。Zn2HCl=ZnCl2H265136 265 gy
10、xx0.2 gy13.6 g答：可制得氢气的质量为0.2 g，ZnCl2的质量为13.6 g。素材六化学与生活 疲倦的化学原理从化学角度来看，疲倦与碳水化合物的代谢有密切关系。人体各项生理功能，需要高能量的化合物如三磷酸腺苷（ATP）。人在运动时，如果人体肌肉里储存的ATP很快被消耗掉，又来不及补充，人就感到疲倦；另外，若血液对肌肉所需要的氧气供应不足，就会导致葡萄糖分解，产生乳酸，增加疲倦的感觉。素材七 能力培优 【培优训练题】1.（广东初赛）为解决水中氧气不足的问题，某同学发现养鱼师傅通常向鱼池中撒一种微黄色的固体，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2），是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。
11、他回家后查阅资料得知：CaO2与Na2O2都属于过氧化物，过氧化钠与水反应的化学方程式是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，且CaO2与Na2O2的化学性质非常相似。（1）写出CaO2与H2O反应的化学方程式 。（2）现称取20 g样品加入到足量的水中，结果生成3.2 g O2（样品中其他成分与水不反应）。请计算该样品中CaO2的质量分数。2.（齐齐哈尔竞赛题）已知相对原子质量：Li为6.9；Na为23；K为39；Rb为85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g。据此可确定金属M为何种元素？（提示：2M+2H2O=2
12、MOH+H2，M2O+H2O = 2MOH）（上海科技P208）3（全国复赛）航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低（-183），需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点，可用过氧化氢（H2O2）代替液态氧，它具有相对高的沸点和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应时也能放出很高的能量。现有一液体推进剂以醇（含碳52%，含氢13%，含氧35%）为燃料，质量分数为90%的过氧化氢作氧化剂，欲使1 kg 该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为90%的过氧化氢的质量。（提示：醇消耗氧的质量可按它的各元素消耗的氧来计算；H2O2提供的氧可按2H2O22H2
13、O + O2来计算）【情景创新题】4.（原创题）中国第一个目标飞行器“天宫一号”，在酒泉卫星发射中心发射成功，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。据了解发射“天宫一号”目标飞行器是用长征二号F运载火箭，火箭所用燃烧剂是偏二甲肼（C2H8N2），氧化剂是四氧化二氮。（1）反应的化学方程式为：2N2O4+ C2H8N2=(点燃)3N2+4R+2CO2，则R的化学式为 。（2）请计算6.0 kg C2H8N2完全燃烧生成CO2的质量。（写出计算过程）（3）为倡导“节能减排、低碳生活”， 减低二氧化碳的排放量，请你对发射卫星的火箭所用燃料提出一点可行性建议 。参考答案1（1）2CaO22H2O = 2Ca(OH)2O2 （2）解：根据题意设 20 g 样品中CaO2的质量为x。2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2144 32x 3.2 g x=14.4 g该样品中CaO2的质量分数为： 100%=72%2解：设金属M的相对原子质量为a，若10.8 g混合物全为M，由MMOH产关系可知：可产生MOH的质量为10.8 g；若10.8 g混合物全为M2O，则可产生MOH的质量为10.8 g。因此产生MOH的质量为：10.8 g16 g10.8 g，即：，解得：10.7a35.3，因此M为Na元素（相对原子质量为23）。3解：设1 kg该醇燃料中的碳和氢
