九年级上册课题 3 利用化学方程式的简单计算学案及答案

第五单元  化学方程式

课题3   利用化学方程式的简单计算

学习目标：

1.懂得质量守恒定律是根据化学方程式计算的理论依据，学会利用化学方程式的简单计算，掌握解题步骤和格式；

2.从化工生产的实际需要出发，通过对化学方程式中个反应物、生成物之间的质量关系的分析，运用数学计算方法处理相关物质之间的量的问题，培养学科间交融的思维方法；

3. 认识化学变化中的质量关系以及它在生产及科学研究中的意义。

重点：利用化学方程式计算的步骤和格式

难点：化学计算题中设答的量纲与物理、数学学科的区别

探究构建

导入新课：直接引入

由于化学方程式反映出各物质的质量比，因此，我们可以根据化学方程式进行有关计算。进行计算时必须知道一种物质的质量，由此可以求出其它物质的质量。那么，怎样根据化学方程式计算呢？

一、学始于疑——我思考，我收获！

1.根据化学方程式进行计算的依据是什么？

2.根据化学方程式计算有哪几步？

学习建议：请同学用3分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习。

二、质疑探究——质疑解疑、合作探究

教学建议：1.利用化学方程式的简单计算与实际生活联系密切，学习的过程中不可脱离生活实际，人为地设置一些较难的计算题是毫无意义的；

2.计算过程相比之下不难，要求我们刚接触这类计算时一定注意计算步骤与格式的规范化；

3.准确地书写化学方程式和计算各物质的质量比是关键，建议严格要求自己。

探究点一：根据化学方程式的计算（重难点）

问题1. 根据化学方程式进行计算的依据是什么？

答案：对于一个确定的化学反应，不仅参加反应的反应物和生成物的质量总和相等（即化学方程式中，各反应物的相对分子质量总和与各生成物的相对分子质量总和相等），而且每一种反应物和生成物之间的质量比也是确定的，这个比值就是各反应物的相对分子质量与其化学计量数的积之比。这种质量比成正比例关系，是根据化学方程式进行计算的基本依据。

问题2.例题我会做：氢气在空气中燃烧生成水，若要生成9克水，需要多少克氢气完全燃烧？

以上题为例说明根据化学方程式进行计算的步骤是什么？

答案：

解：设需完全燃烧氢气的质量为X………①设未知数

2H2+ O2点燃2H2O…………②正确写出化学方程式

4           36       正确算出有关相对分子质量

X           9g  ③找出已知量和未知量的质量关系

4:36= x:9g       x=1g         ④列比例式并求解

答：要生成9g水需完全燃烧1gH2。 ⑤简明作答

由以上计算可得出根据化学方程式计算的步骤如下：

⑴设：根据题意设未知数；

⑵写：书写正确的化学方程式；

⑶找：找出已知量和未知量的质量关系；

⑷列：列出比例式并求解；

⑸答：检查结果，简明作答。

问题3.根据自己和同学们在进行计算时出现的错误，总结在进行化学方程式计算时应该注意些什么？

答案：⑴设未知数时要指明物理量，不要带单位。

⑵正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比；

⑶列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确；

⑷反应物、生成物都必须是纯净物，如果是混合物，应该将不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量；

⑸解题的过程要完整，规范。

针对训练1：

加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？

（思路）题目中所发生的反应的化学方程式怎么写？

本题中已知质量的物质是谁？待求质量的物质是谁？

答案：

解:设加热分解6g高锰酸钾可以得到氧气的质量为X
   2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑

316                            32

      6g                             X

答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。

总结归纳：______________________________________

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答案：三个关健：

1.设未知量的方法与数学上的设法略有不同。

2.所写化学方程式必须正确，特别要注意化学方程式要配平，这是基础。

3.准确计算相对分子质量，求出所需物质之间的质量比，这是关键。并把已知量、未知量写在相应物质的下面，为下一步列出比例作充分准备。

探究点二：根据化学方程式进行计算的常见题型（难点）

问题1.利用质量守恒定律的相关信息，如何求反应物的质量及相互质量比？

例1.已知在反应3A+2B=2C+D中，反应物A、B的质量比为3：4。当反应生成C和D的质量共140g时，B消耗的质量为_________g。

答案：80g

点拨：此题能根据质量守恒定律，由于生成物C和D的质量共140g，所以A和B的质量之和也应为140g。由于反应物A、B的质量比为3：4，则可将物质总质量视为7份（3+4=7），A占其中3份，B占其中4份。所以消耗B的质量为14080g。

问题2.已知反应物（或生成物）的质量（或密度、体积），如何求另一反应物（或生成物）的质量（或体积）？

例2.中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠峰活动。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8Kg。求：

⑴这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1.43g/L）

⑵若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？

⑶用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。

答案：

⑴4.8kg氧气在标准状况下的体积为

⑵设需要高锰酸钾的质量为x

     2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2↑

       316                       32

        x                        4.8kg

      316：32 = x :4.8kg x = 47.4kg 

⑶不行。此法成本太高，经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，耗时太长。

点拨：此题难度不高，主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点：

1.气体体积和气体质量的换算（即气体体积=气体质量÷气体密度）；

2．化学方程式中单位的换算，如题目中出现“kg”与“g”之间的换算。

此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算，还考查了学生在物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。

问题3. 已知混合物中的一反应物（或生成物）的质量，如何求混合物中另一反应物（或生成物）的质量？

例3.煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t，生成二氧化碳多少吨？若石灰石中的杂质全部进入生石灰中，可以得到这样的生石灰多少吨？

答案：

解：设生成二氧化碳的质量为x

CaCO3  CaO + CO2↑

100             44

100t×80%          x

100 ：44 = 100t×80% : x  x =35.2t

生石灰的质量：100t-35.2t=64.8t

答：生成二氧化碳35.2t,可得含杂质的生石灰64.8t。

问题4. 利用化学反应测定的实验数据，如何进行物质的计算和推断？

例4：小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行检测，采用的办法如下：取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表1（已知石灰石样品中含的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。请计算：              表1

⑴8g石灰石样品中含有杂质多少克？

⑵样品中碳酸钙的质量分数是多少？

⑶下表中m的数值应该为多少？

⑷要得到280kgCaO，需要质量分数为80%的石灰石多少千克？(化学方程式：CaCO3CaO+CO2↑)

答案：             

解：⑴8g石灰石样品中含有杂质为1.2g。

⑵样品中碳酸钙的质量分数＝＝85％

⑶m＝5.5g-（8g-5.5g）＝3g

⑷设需要80%的石灰石的质量为x

CaCO3CaO+CO2↑

100      56

       x×80％  280kg

100:56 = x×80％ : 280kg   x＝625kg

答：⑴含杂质1.2g；⑵碳酸钙的质量分数为85%；

⑶m的值为3；⑷需要80%的石灰石的质量为625kg。

点拨：此题通过不断改变所加入的稀盐酸的质量，观察剩余固体的质量来判断稀盐酸何时不足，石灰石中CaCO3何时完全反应。由表中数据可知，在第三次加入10g盐酸后，固体剩余物质量不再减少，说明剩余的1.2g固体不和稀盐酸反应，应为杂质。然后，用8g石灰石样品质量－杂质质量＝CaCO3质量。再除以样品质量，即可求出样品中碳酸钙的质量分数。第三小问也可从题意得出正解，即第一次加10g酸时固体的质量减少应和第二次一样，所以第二次剩余的固体质量就是3g。最后一问可利用含杂质问题的解题方法处理。

针对训练2.锌和稀盐酸（HCl）反应可以生成氯化锌和氢气。实验室用13g锌和足量的稀盐酸反应，可制得氯化锌和氢气的质量各是多少？

答案：27.2g；0.4g

总结归纳：______________________________________

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答案：根据花学方程式的计算题型多样，但不外乎要根据化学方程式中各量之间的对应关系来列比例式求解，注意解题步骤规范完整。

三、我的知识网络图：——归纳总结、串联整合

四、当堂检测：——有效训练，反馈矫正

1.能根据化学方程式计算是因为：（    ）

A.化学方程式表示了一种化学反应的过程

B.化学方程式表示了反应物和生成物各是什么

C.化学方程式不但表示了反应物和生成物是什么，还表示了它们之间的质量比

D.化学方程式反映了质量守恒定律

答案：C

2.两份相等质量的碳分别和一定量的氧气恰好反应生成

CO和CO2时，所消耗的氧气的质量比为（      ）

 A．1∶1     B．1∶2    C．3∶8  D．3∶4

答案：B

3.A、B、C三同学分别用相同质量的下列各种物质，经完全分解后，制得氧气质量最多的（    ）

A．H2O2    B．KMnO4    C．H2O     D.KClO3

答案：C

点拨：分别写出四种物质分解生成氧气的化学方程式，然后分别找出四种物质与氧气的质量对应关系，此题求的是相同质量的下列物质生成氧气质量最多的也就是求生成相同质量的氧气时消耗该物质质量最少的。

4.实验室用13g锌粒与足量的稀硫酸反应制取氢气。

计算：（已知：Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑）

⑴生成氢气的质量为多少克？

⑵这些氢气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下，氢气密度为0.0899g/L）

答案：0.4g；4.48L

有错必改

注重分析错因，寻找解一类问题的规律和方法

五、我的收获：----反思静悟，体验成功

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本堂小结：本节课学习了利用化学方程式的简单计算，能根据化学方程式熟练规范进行运算，在具体做题的过程中中要注意审清题意，用心分析，准确计算。

课堂评价：