高中化学物质的量在化学方程式计算中的应用

物质的量在方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中起着重要的作用。

它是用来描述物质的数量的一个物理量，通常用摩尔（mol）作为单位。

在化学反应中，不同物质之间的化学变化是以一定的比例进行的，而物质的量可以帮助我们确定这种比例关系，从而在方程式计算中起到关键的作用。

物质的量可以用来确定反应物之间的摩尔比。

在化学反应中，不同反应物之间的摩尔比决定了它们之间的反应程度。

例如，在燃烧反应中，乙烯（C2H4）和氧气（O2）反应生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），化学方程式为C2H4 + O2 → CO2 + H2O。

根据化学方程式，可以知道乙烯和氧气的摩尔比为1：3，即每1摩尔的乙烯需要3摩尔的氧气才能完全反应。

通过物质的量的计算，可以确定反应物之间的摩尔比，从而在实际操作中控制反应条件，使反应物能够以最佳的比例进行反应，提高反应的产率和效率。

物质的量还可以用来确定反应产物的摩尔比。

在化学反应中，反应产物的生成量取决于反应物的摩尔比和反应的限制因素。

限制因素是指在反应中数量少的反应物，它决定了反应的进行程度和产物的生成量。

通过物质的量的计算，可以确定反应产物与反应物之间的摩尔比，从而预测产物的生成量。

例如，在硝酸和铜反应生成硝酸铜的反应中，根据化学方程式2HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + H2O + NO，可以知道硝酸和铜的摩尔比为2：1，即每2摩尔的硝酸需要1摩尔的铜才能完全反应。

通过物质的量的计算，可以确定反应产物的生成量和反应的限制因素，为实验操作提供依据。

物质的量还可以用来计算反应物和产物之间的量的关系。

在化学方程式中，反应物和产物的摩尔比可以反映它们之间的量的关系。

通过物质的量的计算，可以根据已知的物质的量计算出其他物质的量。

例如，在酸碱中和反应中，可以通过物质的量的计算，确定反应物和产物之间的摩尔比，从而计算出反应物和产物的质量、体积或浓度等相关参数。

这对于实验设计和数据分析具有重要的意义。

物质的量在化学方程式计算的应用
物质的量在化学方程式计算中起着非常重要的作用。

根据阿伏伽德罗定律（也称为阿伏伽德罗数），1 摩尔的任何物质都包
含6.022×10^23个粒子，这个数值被称为阿伏伽德罗常数。

在化学方程式中，化学反应的物质的量（以摩尔表示）在化学方程式中起着平衡方程的作用。

根据化学反应的质量守恒定律，在化学反应中，一种物质的摩尔数的改变会导致其他物质的摩尔数的改变。

因此，通过计算物质的量可以确定化学反应中各种物质的量的关系。

使用物质的量来计算化学方程式中的物质量可以用化学计量学的概念进行。

根据化学方程式的配平，可以确定摩尔比之间的关系，从而计算出不同物质的摩尔数。

然后，通过摩尔质量或摩尔质量比可以将摩尔数转换为物质质量。

摩尔质量是指物质的质量和摩尔数的比值，它通常以克/摩尔（g/mol）表示。

例如，摩尔质量可以通过元素的原子质量或化合物的分子质量计算得出。

在反应质量计算中，使用物质的量可以确定反应物质和生成物质之间的质量关系。

摩尔比和化学方程式的摩尔系数可以用来计算反应物质的摩尔数和产物的摩尔数。

然后，根据摩尔质量，可以将摩尔数转换为质量。

这种方法可以用于确定反应物质的质量或产物的质量，以及确定化学反应的理论产率。

总之，物质的量在化学方程式计算中是非常重要的，它可以用于确定化学反应中物质的摩尔数、质量和摩尔比，从而计算出
反应物质和产物的质量以及反应的理论产率。

这种计算方法在实验室和工业生产中都有广泛的应用。

一、计算原理我们知道，物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的．化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系．这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数ν的关系．【例 1】2H2＋ O2点燃2H2O化学计量数ν之比：2∶ 1∶ 2分子数N之比：2∶ 1∶2扩大 N A倍：2N A∶ N A∶2N A物质的量 n 之比：2mol∶ 1mol∶2mol质量 m 之比：4∶ 32∶36由以上分析可知，化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比．二、解题步骤：化学方程式中有关物质的量的计算，须按以下步骤进行：1．设未知数 2.写出有关反应方程式3．找出相关物质的计量数之比4．对应计量数，找出相关物质的物质的量或质量或气体体积5．列比例，进行计算。

6.写出答案。

【例 2】：完全中和0． 10 mol NaOH 需 H2SO4的物质的量是多少？解：设硫酸的物质的量为n(H2SO4)..物质的量比物质的质量比气体体积比根据化学方程式进行计算时，要明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位．列比式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须相同．四、物质的量在化学方程式计算中的应用【练习 2】计算例 2 中所需 H SO 的质量是多少 ?242NaOH ＋H SO====NaSO＋ 2HO24242 mol98 g98g 0.1mol =4.9g0.1mol m(H SO)m(H2SO4)=2mol24答：所需 H2SO4的质量为 4.9 g ．【例 3】：将 30 g MnO2的质量分数为76． 6%的软锰矿石与足量12 mol ·L－1浓盐酸完全反应 ( 杂质参加反应 ) ．计算： (1) 参加反应的浓盐酸的体积．(2)生成的 Cl 2的体积 ( 标准状况 ) ．请大家分析比较以下几种解法．解法一：87 g ·mol －1解： (1)MnO2的摩尔质量为，设浓盐酸的体积为V［HCl(aq) ］n(MnO2)＝m(软锰矿石)w(MnO 2 ) 30 g 76.5%＝ 0.26 molM (MnO 2 )87 g mol 14HCl( 浓 )＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl 2↑41V［ HCl(aq) ］＝40.26mol1＝ 0.08712 mol ·L－1× V［ HCl(aq) ］0.26 mol 1 12mol L2NaOH ＋20.1molH2SO4====Na2SO4＋ 2H2O1v( NaOH )n( NaOH)n(H2SO4)v( H 2SO4 )=n(H 2 SO4 )1 0.10 mol(2)4HCl( 浓 )＋2222MnO MnCl＋2H O＋ Cl ↑110.26mol 1＝0．26 mn(Cl2)0.26 mol n(Cl2＝1)22)Vｍ＝ 0．26mol×22． 4L·mol－ 1＝ 5． 8 Ln(H2SO4)＝答：完全2＝ 0.05mol中和 0.10 mol NaOH 需 H2SO40.05mol ．答：参加反应的浓HCl 的体积为0． 087 L, 生成 Cl 2的体积在标况下为5．8 L ．解法二：我们运用有关化学方程式的计算解决问题时，还经常涉及到物质的质量、浓度、体积等物理量的必要换算．而换算的核心就是——物质的量．三、物质的量与其他物理量之间的关系【练习 1】回答下列化学方程式的含义：H ＋ Cl2==== 2HCl2化学计量数比粒子数之比解： (1)MnO2的摩尔质量为 87 g ·mol －1m(软锰矿石 ) w(MnO2)30 g76.5%＝0.26 mol n(MnO2)＝M (MnO 2 )87 g mol 14HCl( 浓 )＋MnO2MnCl2＋Cl 2＋ H2O↑41word 完美格式n(HCl)0.26 mol40.26 mol4 0.26 moln(HCl) ＝ 1＝ 1． 04molV［ HCl( ａｑ ) ］＝ 1 12 mol L 1＝0．087 L(2)4HCl( 浓 )＋ MnOMnCl＋ 2HO＋ Cl ↑22221 mol 2.4 L0.26 molV(Cl 2)0.26 mol 22.4 LV(Cl 2) ＝1 mol＝5.8 L..第六 ，计算 单位 要做到同一物质 上下单位要相同 ，不同物质 左右单位要对应 ．第七 ，存在过量问题时，要根据不过量的物理量来进行计算。

第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用(1)已知物质的质量m (B)，n (B)＝m （B ）M。

(2)已知标准状况时的气体体积V [B(g)]，n (B)＝V [B （g ）]V m。

(3)已知物质的粒子数N (B)，n (B)＝N （B ）N A。

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

2．物质的量在化学方程式计算中的应用比。

(2)在同温同压下，气态物质的分子数之比＝物质的量之比＝体积之比。

(3)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外，还可以表示它们的物质的量关系，如H 2＋Cl 2=====点燃2HCl 可表示1__mol__H 2与1__mol__Cl 2在点燃的条件下完全反应生成2__mol__HCl 。

物质的量应用于化学方程式计算的步骤和类型1．基本步骤 2．计算类型 (1)基本计算已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。

(2)混合物反应的计算设混合物中各物质的物质的量为x 、y ，按照化学方程式中量的关系，并用x 、y 表示，列出方程组解答。

(3)过量计算给出了两种反应物的量，求解某产物的量。

方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。

(1)计算时，各物质不一定都用物质的量表示，也可以用物质的质量、气体的体积，但要注意各物质的物质的量与各物理量的换算关系。

(2)在化学方程式中列出的各量，同种物质的单位必须相同，不同物质的单位可以相同，也可以不同，但单位必须“上下统一”。

(3)列式求解时要注意所有的数值要带单位，同时注意有效数字的处理。

【素养升华】 证据推理：以实例明确根据化学方程式计算的基本步骤 实例：计算0.1 mol 金属钠与水反应，在标准状况下生成氢气多少升？ ①根据题意写出配平的化学方程式。

物质的量在方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中起到非常重要的作用，它是化学计算的基础概念之一。

本文将从物质的量的概念、化学方程式的平衡、摩尔比和摩尔质量等方面，探讨物质的量在方程式计算中的应用。

一、物质的量的概念物质的量是描述物质数量大小的物理量，用符号n表示，单位是摩尔（mol）。

1摩尔表示1克分子量、1千克分子量或1磅分子量的物质。

摩尔是一个基本单位，它与质量和粒子数之间建立了联系。

物质的量的概念在化学方程式计算中起到了至关重要的作用。

根据化学方程式的平衡原则，反应中参与的各种物质的物质的量必须保持平衡。

通过物质的量的计算，可以确定反应物和生成物的摩尔比，从而推算出反应中各种物质的物质的量。

二、化学方程式的平衡化学方程式描述了化学反应的物质转化过程。

一个完整的化学方程式必须满足质量守恒定律和电荷守恒定律。

在化学方程式中，反应物和生成物之间的摩尔比是一定的，这种摩尔比可以通过方程式的系数来表示。

在平衡的化学方程式中，反应物和生成物的物质的量必须保持平衡。

平衡状态下，反应物和生成物分子之间的摩尔比是固定的，可以通过化学方程式的系数来确定。

例如，对于方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O，反应物氢气和氧气的摩尔比是2:1，生成物水的摩尔比是2:1。

这意味着，在反应过程中，每2摩尔的氢气需要1摩尔的氧气才能完全反应生成2摩尔的水。

三、摩尔比的计算在化学方程式计算中，通过摩尔比的计算可以确定反应物和生成物之间的摩尔关系。

摩尔比可以通过方程式的系数来确定，系数表示了各种物质的物质的量之间的比例关系。

例如，在方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O中，氢气和氧气的摩尔比是2:1。

这意味着，每2摩尔的氢气需要1摩尔的氧气才能完全反应生成2摩尔的水。

通过摩尔比的计算，可以确定反应物的摩尔量和生成物的摩尔量之间的关系，从而进行反应方程式的计算。

四、摩尔质量的计算摩尔质量是指1摩尔物质的质量，用符号M表示，单位是克/摩尔（g/mol）。

1、化学方程式中有关量的关系由上可看出，化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，等于各物质的物质的量之比，等于气体体积比（同状况下），不等于质量之比。

根据化学方程式列比例时应遵循上述比例关系。

2、根据化学方程式计算时所列比例是否正确的判断依据是：“上、下单位要一致，左右单位要对应”。

3、物质的量应用于化学方程式计算的一般格式（1）设所求物质的物质的量为n（B）［或质量m（B）］，或气体标准状况下体积V（B）、或溶液体积V［B（aq）］J。

（2）写出有关反应的化学方程式。

（3）在化学方程式有关物质的化学式下面先写出已知物和所求物的有关量的关系，再代入已知量和所求量。

（4）写出所求物质的数学表达式。

（5）写出解答和答案。

如：6.5g Zn在与足量盐酸反应时产生的在标准状况下的体积是多少升？解：设产生的体积为V（）答：产生的在标准状况下的体积是2.24L。

4、规范用语—表示的物质的量—表示方程式中的化学计量数—表示盐酸的物质的量浓度—表示溶液的体积—表示的体积—表示混合物中的质量分数—表示的质量在列比例及运算过程中都应带单位。

例1、在一定条件下，与足量的固体完全反应后，产生的气体全部收集起来只有1.68L（标准状况），则此气体在标准状况下的密度为（）A、B、C、D、分析：此题是物质的量应用于化学方程式的计算。

审题时要细心，特别注意“在一定条件下”几个字，否则易将此气体当作纯氧气，得出，而错选（A）。

解析：，根据反应的化学方程式：，全部转化为时，，其质量为，此气体即使部分转化为其他氧单质（如），其气体质量也不变，故，选（B）。

答案：B例2、将一块铁片放入500mL，的溶液中，反应一段时间后，取出铁片，小心洗净后干燥称量，铁片增重0.8g，反应后溶液中的物质的量浓度是（）A．B．C．D．分析：差量法是化学计算中常用的一种方法。

所谓差量法是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值，它可以是质量差、物质的量差、物质的量浓度差、气体的体积差。

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（1）能基于物质的量认识化学变化；（2）运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行简单计算，感受定量研究对化学科学的重要作用。

【内容分析】本节内容包括"金属材料"和"物质的量在化学方程式计算中的应用"两部分内容。

教材按照"铁合金→铝和铝合金→新型合金"的顺序介绍了金属材料。

在第二章的第三节"物质的量"里，教材介绍了摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等基本概念，为了分散学习难点，把"物质的量在化学方程式计算中的应用"安排在本节里。

教材在这一节的最后安排了物质的量在化学方程式中的应用，利用方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，通过一个例题把在第二章里学习的物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识应用化学方程式的计算中，分散了第二章集中学习物质的量及相关概念的难点。

【教学重点和难点】重点∶物质的量在化学方程式计算中的应用。

难点∶物质的量在化学方程式计算中的应用。

【教学流程】【引入】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这些粒子按一定的数目关系进行的。

化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系。

【学习任务一】以H2和O2反应为例，从物质的量角度认识化学方程式的意义。

活动1：宏观（质量关系）视角活动2：微观（微粒数目）视角【结论】化学反应中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。

【学习评价】练习1（练习素材）【过渡】物质的量(n)、摩尔质量(M)、物质的量浓度(c)、气体摩尔体积(Vm)应用于化学方程式计算时，对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更加方便。

【复习回顾】物质的量与各物质之间的关系物质的量(n )、摩尔质量(M )、物质的量浓度(c)和气体摩尔体积(m)应用于化学方程式进行计算时,对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更加方便。