高二化学第一章《氮族元素》第5节 关于化学反应方程式的计算课时教案和配套层次练习.docx

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高二化学第一章《氮族元素》第5节关于化学反应方程式的计算课时教案和配套层次练习

高考资源网精品资料系列化学学科

高二化学（上学期）

总编：

刘知文

撰稿编辑：

贠芳

高考资源网独家原创资料

严正声明：

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普通高中课程标准实验教科书——化学必修加选修2[人教版] 

第一章氮族元素

第五节有关化学方程式的计算

中国高考资源网学科编辑部编委:

贠芳

教学课题

氮族元素

第四节有关化学方程式的计算

教学课时

第1课时

教学目的

1．知识培养：

（1）使学生掌握有一种反应物过量的计算

2．能力培养：

通过化学计算，训练学生的解题技巧，培养学生的思维能力和分析问题的能力

3．情感培养：

通过对计算方法的由浅入深的教学。

并给予适当的练习，让学生感到成功的喜悦，增强学习化学的信心

教学重点

有一种反应物过量的计算

教学难点

判断哪种物质过量。

教学方法

讲练结合

教具准备

无

教学课件

ppt

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

[引入新课]

练习⑴5克氢气在过量的氧气中点燃，能够生成水的质量为多少？

⑵2mol氧气和足量的氧气发生反应。

能够生成水的质量为多少？

⑶5克氢气和2mol的氧气混合后点燃可以生成水的质量是多少？

[板书]

第五节有关化学方程式的计算

一、有一种反应物过量的计算（适用于给定两种或两种以上的反应物的物理量的计算）

[阅读]请同学们阅读课本第23页内容，总结解题步骤，并计算刚才的⑶题

1．解题步骤：

①根据题意，正确书写化学方程式

②

③根据各物质完全反应需要的物理量之间的关系判断哪种物质过量

④用不足量的反应物进行计算

[练习]

1、向30mL2mol/LNaOH溶液中加入20mL1mol/LH2SO4溶液后，再滴加2~4滴紫色石蕊试液，通过计算说明加入石蕊试液后溶液显什么颜色？

2、2.5g碳酸钙与20g20％的盐酸反应，可制得二氧化碳的物质的量是多少？

3、在装有铁和铜的烧杯加入一定量的硝酸，剩余的固体质量为mg，再加入一定量的盐酸。

剩余的固体质量为ng，试比较m和n的大小。

4、、把0.8molCO2含1molNaOH溶液中充分反应后，将生成物小心加热蒸发掉所有的水，得到的固体物质是什么？

它们的物质的量分别为多少？

分析题目，引入守恒法

[板书]1、质量守恒或物质的量守恒

[例题]

已知：

3NO2+2NaOH=2NaNO3+NO+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。

现用VLNaOH溶液使nmolNO和mmolNO2组成的混合气体全部被吸收。

则NaOH溶液的浓度至少为多少？

分析：

如果NO和NO2完全被吸收，那么它们会完全转化为NaNO3和NaNO2，每摩尔NaNO3和NaNO2含有Na与N的物资的量之比为1：

1，所以NaOH和NO与NO2的物质的量之和相等。

即：

n（NaOH）=n（NO）+n（NO2）=n+m

所以C（NaOH）=（n+m）/V

[讲解]问题的关键是把握反应前后物质的变化

[练习]

在近中性条件下的溶液中，CaCl2和Na2HPO4应生成的固态物只能是CaHPO4·2H2O、Ca5（OH）（PO4）3或Ca4H（PO4）3之中的一种。

（1）在20mL0.025mol/LNaH2PO4溶液中加入50mL0.01mol/LCaCl2溶液（设反应后溶液体积为二者之和），生成白色沉淀A，这时溶液中Ca2+和HPO42—的浓度均为

（2）把沉淀和溶液一起加热，此时沉淀A转化为沉淀B，同时溶液中的Ca2+也全部转化成B，生成磷酸的浓度为2.86*10—3mol/L，求B的化学式，并写出A转化为B的化学方程式

学生思考解答

⑴45克

⑵144克

对于第⑶学生可能有争议

解答第⑶题

解：

212

2moln（H2O）

所以氧气过量。

用氢气来计算

n（H2O）=2.5mol

m（H2O）=M（H2O）×n（H2O）

=18g/mol×2.5mol

=45g

答：

可生成45克水。

解答：

通过计算得到结论NaOH过量，所以溶液显蓝色

解答：

盐酸过量，

生成的二氧化碳的物质的量为0.o25mol

m>n

学生计算，分两步进行。

学生思考，

（1）CaHPO4·2H2O

（2）Ca5（OH）（PO4）3

18CaHPO4·2H2O+7CaCl2+7Na2HPO4

==5Ca5（OH）（PO4）3+

10H3PO4+14NaCl+31H2O

先让学生做比较简单的题目，引起学生的兴趣，引入新课

先给学生解题步骤，再让学生应用，培养他们的能力

通过学生板书说明解题的一般格式

课本的题目首先解决

再巩固计算方法

即使巩固所学知识

布置作业

课本第27页第二题的1、2、3小题

教后反思：

教学课题

氮族元素第四节

有关化学方程式的计算

教学课时

第2课时

教学目的

1、知识培养：

（1）掌握电子守恒的计算方法。

（2）初步了解一些其他的计算方法。

2、能力培养：

通过对氧化还原反应的分析，掌握运用电子守恒还计算方程式的方法

3、情感培养：

通过用一些简单的方法来解答相对复杂的题目，以引起学生的注意

教学重点

守恒法的应用。

教学难点

找到守恒的量

教学方法

讲练结合

教具准备

无

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

[引入新课]上节课学习了物质的量守恒在化学方程式中的应用。

今天继续来探讨氧化还原反应中的守恒

[板书]2、得失电子守恒

[讲解]在氧化还原反应中，氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目，显现为氧化剂化合价降低的总价数等于还原剂化合价升高的总价数。

[例题]38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4L（标况），反应中所生成的气体是什么气体？

它们的体积给是多少？

（不考虑反应2NO2

N2O4）

[分析]在这个反应中Cu做还原剂，硝酸表现氧化性，铜失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数，如果硝酸的还原产物是NO2，每生成1molNO2得到1mol电子，所以生成的NO2的物质的量为

那么气体的体积为：

所以气体不全是NO2

如果硝酸的还原产物全部为NO，则生成的NO的物质的量为

那么气体的体积：

所以气体不全是NO，结论生成的22.4L的气体既有NO，又有NO2，

解：

设生成的NO的体积为x，NO2的体积为y，则

或

得V（NO）=2.24LV（NO2）=20,26L

[投影]步骤：

①确定氧化剂和还原剂

②判断每摩尔氧化剂得到电子的物质的量以及每摩尔还原剂失去电子的物质的量

③根据氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数列出计算式

[练习]

1、ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。

工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的个数比是---------（）

A、1:

1B、2:

1C、1:

2D、2:

3

2、锌与硝酸反应时的个数比为2:

5，则硝酸被还原的产物为---------（）

A、NOB、N2OC、N2D、NH4NO3

3、亚硫酸钠（Na2SO3）能将XO4-离子还原，Na2SO3与XO4-恰好反应时的个数比为3:

2,则元素X在还原产物中的化合价是-----------------------（）

A、+1B、+2C、+3D、+4

4、R2O8n-离子在一定条件下可以把Mn2+离子氧化为MnO4-，若反应后R2O8n-离子变为RO42-离子，又知反应中氧化剂和还原剂的离子数之比为5:

2,则n值是-------（）

A、1B、2C、3D、4

[板书]3、其他方法的应用

①差量法

[例题]在天平左右两盘上各放一只同等规格的烧杯，烧杯内均盛有1.00mol·L－1的H2SO4（aq）100.0mL，调节天平使其处于平衡状态，然后向两只烧杯内分别放入少量的镁粉和铝粉（设镁、铝的质量分别为ag和bg），假定反应后天平仍处于平衡状态，则：

（1）a、b应满足的关系式为；

（2）a、b的取值范围为。

[分析]根据题意可知,反应前后烧杯中溶液的质量相等,即反应前后两个烧杯中溶液质量变化量相等,则

m（Mg）-=m（Al）-m（H2）2

m（H2）1Mg与硫酸反应生成的氢气的质量

m（H2）2Al与硫酸反应生成的氢气的质量

[总结]

1.反应前后固体或液体的质量发生变化时；

2.反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时。

学生倾听并做笔记

学生先自己计算，用所学知识来解决

学生思考并一块计算

答案B

答案B、D

答案：

D

答案：

B

学生利用常用的方法计算，

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

2Al+3H2SO4=Al2（SO4）2+H2↑

在教师的提示下给出答案

a：

b=32：

33

引入新课

和得失电子守恒法进行比较，说明守恒法的优越性

讲解的例题

巩固所学方法

布置作业

练习册

教后反思：

教学课题

氮族元素第四节

有关化学方程式的计算

教学课时

第3课时

教学目的

1、知识培养：

掌握多步反应的计算

2、能力培养：

通过对习题的分析，培养学生应用多种方法的能力

3、情感培养：

用不同的方法解决不同的问题，消除学生对计算题的恐惧心理

教学重点

多步反应的计算。

教学难点

找到多步反应的中间量并求出它们的比例

教学方法

讲练结合

教具准备

无

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

[投影]用CO还原5.0g赤铁矿（主要成分为Fe2O3，杂质不参加反应）样品，生成的CO2再和足量的石灰水反应，得到6.8g沉淀，求赤铁矿中Fe2O3的质量分数

[分析]这个反应涉及到两个反应，而且第一个反应的生成物是第二个反应的反应物，根据化学反应，每一步反应的反应物和生成物之间都有一定的量的关系，即物质的量之比是一定的，所以可以利用中间物质简化计算过程

Fe2O3——3CO2——3CaCO3

[解]Fe2O3——3CaCO3

1603×100

m（Fe2O3）6.8g

m（Fe2O3）=3.6g

ω（Fe2O3）=

答;该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为70%

在进行多步反应的计算时，一般的解题步骤为

①写出各步反应的化学方程式

②根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间的量的关系

③确定已知量和所求量之间的关系

④利用关系求解

[例题]课本第26页例题4。

[练习]1、把装有等体积NO2和O2混合气体的试管倒立在水槽中，试管中剩余的气体是什么？

剩余多少？

如果在标准状况下，得到的溶液的物质的量浓度为多少？

[讲解]①写出各步反应的化学方程式

②根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间的量的关系

③确定已知量和所求量之间的关系

④利用关系求解

2、25gH2和Cl2的混合气体反应后，生成的HCl气体恰好能与100g质量分数为20%的NaOH溶液反应。

求原混合气体中H2和Cl2的质量分数。

3、某化肥厂用NH3制备NH4NO3，已知由NH3制NO的产率是96%，NO制HNO3的产率是92%，HNO3跟NH3反应生成NH4NO3，试求制HNO3所用总消耗NH3的体积分数。

[补充说明]在进行多步反应计算时，往往还需要搞清楚以下几个关系

1.原料的利用率（或转化率）（%）

2.产物产率（%）

3.已知中间产物的损耗量（或转化率、利用率）都可归纳为起始原料的损耗量（或转化率、利用率）

4.元素的损失率=该化合物的损失率

分析题目并书写化学方程式：

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

利用方程式计算得Fe2O3的质量分数为72%.

根据多步反应的计算步骤计算并得出正确答案。

学生根据步骤找出规律

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO+O2=2NO2

NO为中介物质，除去中介物质后，可以得到最初反应物和生成物之间的关系

4NO2+O2+2H2O=4HNO2

4NO2——O2——4HNO3

414

11

所以：

氧气过量，剩余的是氧气

剩余的体积为试管的3/8

溶液为硝酸溶液，浓度为

0.035mol/L

学生思考解答

参加反应的质量：

总质量

实际生产的质量：

理论上的生成质量

用现有知可以解决的问题先计算然后再给出简单方法。

这样学生容易接受

巩固新知识

布置作业

课本27页4、5

教后反思：

同步练习：

第一章《氮族元素》

第五节有关化学方程式的计算

一、基础题

1．3.2g铜放入100ml浓度为0.2mol/L的硝酸中，充分反应后，被还原的HNO3的量为（）

A．0.033molB．0.005molC．0.013molD．0.02mol

2．NO与NO2的混合气体60ml，通入水中，最后收集到的气体体积为40ml（气体体积均在相同条件下测定），则原混合气体中NO与NO2的体积比为（）

A．1∶2B．2∶3C．3∶2D．1∶1

3．已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：

Fe3+→Fe2+；MnO4-→Mn2+；Cl2→2Cl-；HNO2→NO

如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是（）

A．Fe3+B．MnO4-C．Cl2D．HNO2

4．将0.2molNO2、0.1molCO2、0.5molHCl气体分别依次通入含0.4molNaOH溶液中，最后所得的尾气的主要成分:

（）

A.NO、CO2B.NO2、CO2C.NO、CO2、HClD.NO2、NO、CO2

5．在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为:

（）

A.3︰2B.2︰3C.8︰3D.3︰8

6．将充有nmLNO和mmLNO2气体的试管倒立于盛满水的水槽中，然后通入nMlo2，已知m>n，则充分反应后，试管中的气体在同温同压下的体积为：

（）

A．

B。

C。

D。

7．用下列方法制取O2:

 ①KClO3（MnO2）, 受热分解, ②Na2O2加水, ③H2O2中加入MnO2, ④加热KMnO4, 若制得相同质量的氧气, 上述反应各物质（依编号顺序）的电子转移数目之比为  （）

A. 3:

2:

2:

4    B. 1:

1:

1:

1    C. 2:

1:

1:

2    D. 1:

2:

1:

2

二、提高题

1．向含有各0.5molFe2（SO4）3、CuSO4的混合溶液中，加入下列各物质，可使c（Fe2+）

=c（Cu2+）或c（Fe3+）=c（Cu2+）的是（）

①14g铁粉②32g铜粉③125g胆矾④0.5molFeSO4

A.①②B.②③C.③④D.②④

2.等体积等物质的量浓度的浓盐酸两份，一份恰好与40mL某浓度的Na2CO3溶液完全反应放出CO2；另一份恰好使8gCuO粉未完全溶解，则Na2CO3溶液的物质的量浓度为（）

A．1.25mol·L-1B．2.5mol·L-1C．3.75mol·L-1D．5mol·L-1

3.将Na和Na2O2的混合物12.4g投入足量水中，收集产生的气体并将其点燃，该混合气体恰好完全反应，求

（1）混合物中Na和Na2O2的物质的量之比

（2）若反应后所得溶液体积为100mL，则溶液的物质的量浓度为多少？

4．在O2中灼烧0.44g铁和硫组成的化合物，使其中的硫全部转变成SO2，把这些SO2全部氧化并转化成H2SO4，这些硫酸可用20mL0.50mol·L-1NaOH溶液完全中和，求原化合物中硫的质量分数

5．

（1）BrCl3性质与卤素单质相似，具有很强氧化性．将BrCl3溶于水，再通入SO2，写出该反应的化学方程式___________________。

（2）若将4.66gBrCln溶于水，再通入过量SO2，反应后。

将溶液调节至中性，并加入过量Bs（CN3）2除去沉淀后，所得溶液再用过量AgNO3溶液处理得到15.46g沉淀，试确定BrCln的n值。

三、拓展题

1．铜与1mol/L的硝酸反应，若NO3－浓度下降了0.2mol/L，则溶液中c（H＋）同时下降:

A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.6rnol/LD.0.8mol/L

2.Fe（NO3）2加热分解反应为Fe（NO3）2－Fe2O3＋NO2↑＋O2↑（未配平），将Fe（NO3）2与AgNO3的混合物加热后，放出的气体通过排水法收集时得不到气体，由此可知混合物中Fe（NO3）2与AgNO3物质的量之比为:

A.1︰1B.2︰1C.1︰2D.无法计算

3.白磷、硫酸铜和水反应，生成磷化亚铜、磷酸和硫酸。

在此反应中，氧化剂硫酸铜和作为氧化剂的P的物质的量之比为（）

A.3∶1B.15∶11C.5∶2D.1∶3

4.工业上常用漂白粉银酸反应放出Cl2质量对漂白粉质量的百分比（x%来表示漂白粉的优劣。

漂白粉与酸的反应为：

Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O

现为了测定一瓶漂白粉的x%，进行如下实验：

称取漂白粉样品2.00g，加水研磨后，转入250mL容量瓶内，用水稀释至刻度，摇匀后，取出25.0mL，加入过量的KI溶液和过量的稀H2SO4，静置，待漂白粉放出的Cl2与KI完全反应后，用0.1mol·L-1Na2S2O3标准溶液20.0mL恰好还原反应生成的I2，反应式为：

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

试由上述数据计算该漂白粉的x%。

5.加热0.04molKMnO4固体，一段时间后，收集到amol单质气体，此时KMnO4的分解率为x,在反应后的残留固体中加入过量的浓盐酸并加热，充分反应后又收集到bmol单质气体。

设Mn元素全部以Mn2+存在于反应后的溶液中，

⑴a+b=（用x表示）

⑵当x=时（a+b）取最小值，且最小值为

⑶当a+b=0.09时，0.04molKMnO4加热后所得残留固体的质量为克

参考答案

一、基础题：

1．B2.D3.B4.A5.C6。

A7.C

二、提高题

1.B2.B3.2：

1；4mol·L-14．36%

5．BrCl3＋2SO2＋4H2O＝HBr＋3HCl＋2H2SO4n＝3

三、拓展题

1．D2．D3．A4．35.5%

5．⑴0.1-0.02x10.086g