有关化学反应方程式的计算

教学目标

知识目标

　　使学生掌握反应物中有一种过量的计算；
　　使学生掌握多步反应的计算。

能力目标

　　通过化学计算，训练学生的解题技能，培养学生的思维能力和分析问题的能力。

情感目标

　　通过化学方程式的计算，教育学生科学生产、避免造成不必要的原料浪费。

教学建议

教材分析

　　根据化学方程式的计算，是化学计算中的一类重要计算。在初中介绍了有关化学方程式的最基本的计算，在高一介绍了物质的量应用于化学方程式的计算。本节据大纲要求又介绍了反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。到此，除有关燃烧热的计算外，在高中阶段根据化学方程式的计算已基本介绍完。
　　把化学计算单独编成一节，在以前学过的关化学方程式基本计算的基础上，将计算相对集中编排，并进一步讨论有关问题，这有利于学生对有关化学方程式的计算有一个整体性和综合性的认识，也有利于复习过去已学过的知识，提高学生的解题能力。
　　教材在编写上，注意培养学生分析问题和解决问题的能力，训练学生的科学方法。此外，还注意联系生产实际和联系学过的化学计算知识。如在选择例题时，尽量选择生产中的实际反应事例，说明化学计算在实际生产中的作用，使学生能认识到学习化学计算的重要性。在例题的分析中，给出了思维过程，帮助学生分析问题。有些例题，从题目中已知量的给出到解题过程，都以物质的量的有关计算为基础，来介绍新的化学计算知识，使学生在学习新的计算方法的同时，复习学过的知识。
　　本节作为有关化学反应方程式计算的一个集中讨论，重点是反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。难点是多步反应计算中反应物与最终产物间量关系式的确定。

教法建议
　　有关化学方程式的计算是初中、高一计算部分的延续。因此本节的教学应在复习原有知识的基础上，根据本节两种计算的特点，帮助学生找规律，得出方法，使学生形成清晰的解题思路，规范解题步骤，以培养学生分析问题和解决问题的能力。

一、有一种反应物过量的计算

　　建议将[例题1]采用如下授课方式：
（1）将学生分成两大组，一组用 求生成水的质量，另一组用 求生成水的质量。各组分别汇报结果（学生对两组的不同结果产生争议）
　　（2）教师让各组分别根据水的质量计算水中氢元素和氧元素的质量。并组织学生根据质量守恒定律讨论两种计算结果是否合理。由此得出 过量，不应以过量的 的量进行计算。
　　通过学生的实践，感受到利用此方法先试验再验算很麻烦。从而引出如何选择反应物的简化计算过程。并让学生注意解题步骤。
　　对于[例题2]建议师生共同完成，巩固所学的计算步骤和方法。在此之后教师可补充针对性习题，由学生独立完成，强化解题技能。

二、多步反应的计算

　　为培养学生的自学能力，建议让学生阅读[例题3]，得出此种题型的一般解题步骤。然后，根据此步骤师生共同分析完成[例3]。
　　[例题4]建议在教师的引导下，由小组讨论分析并完成解题过程。然后根据学生状况可适当补充针对性习题进行思维能力的训练。
　　教学中教师应注重解题思路分析、方法的应用以及加强学生能力的培养。
　　本节内容涉及的题型较多，变化较大，有一定难度。因此，可安排一节习题，复习，巩固提高前两课时的教学内容，如果学生学有余力，在反应物过量的计算中，可增加过量物质还能继续与生成物反应的题型。但应注意不能随意加大难度，增加学生负担，影响整体教学质量。

典型例题

　　例1  常温常压下，将盛有 和 的混合气体的大试管倒立在水槽中，水面上升至一定位置后不再变化，此时还有3mL气体，则原混合气体中的 的体积是（   ）

　　（A）17.8mL      （B）14.8mL     （C）13.6mL     （D）12.4mL

　　分析：剩余气体有可能是 ，也可能是NO，应分别假设再解。关键要抓住，已溶解气体中全消失的是 与 ，其体积比为4：1。若 有余则过量部分与水生成 与NO，这部分 与NO的关系是3：1。

（1）设余 3mL，则有 气体按下式反应而消失：

　　则  

　　原 为

　　（2）设余NO 3mL，则发生此NO的 设为

　　有 气体与水恰生成

　　原 为

　　解答：A、C

　　点拨：本题为常见的传统基础题型，应讨论余 或余NO时的两种情况。本题无需求 ，为适合其它类似计算而求 。

　　例2  将 的混合气13.44L（标准状况，下同），使全部通过足量稀硫酸，充分吸收后使稀硫酸增重22.86g，并有1.12L的无色气体残留，该气体不能使余烬木条复燃。求原混合气的平均相对分子质量。

　　分析：混合气体通入稀硫酸，发生氨被吸收、 和 以4：1与水生成 和过量的 与稀酸中的水生成硝酸和NO的反应。即：

　　经分析可知原混合气体的质量是被稀硫酸吸收的气体质量与剩余NO的质量之和，据此可解。

　　解答：混合气的物质的量为

　　未吸收气体只能是NO，其物质的量为

　　该NO的质量是

　　∴原混合气的总质量为

　　答：平均相对分子质量为40.6。

　　点拨：本题可有变式，如去求原混合气中 的物质的量分别各多少摩，这则要抓住因余下气体NO，示出有 过量，此 有一部分按物质的量比4：1与 溶入水成硝酸，即 的体积是 的4倍。另一部分 与稀酸中水按 生成 和NO反应，由余0.05mol NO可知这部分 应为0.05×3mol。即：

　　设 为 ， 为 ， 为

　　据题意可得：

　　解之可知，从略。

　　例3  在密闭容器中放入 和固体 共 。将其加热至150℃经充分反应后，放出其中气体并冷却至原温度，得到剩余固体质量为 。求原混合物中 、 各自的质量。

　　分析：在加热时发生的反应如下，在150℃水为气态。

　　总反应可视为：

　　其后可分析在 过量时生成的固体为 ；在 过量时，生成的固体是 和 的混合物。在计算时分别讨论求解。

　　解答：（1）设 过量或恰适量则余下固体为 ，设为 ，

　　因 为 ， 。

　　∴

　　（2）设 过量，剩余固体为 和 混合物，设原 为

　　　　　　96　　　　　　　　　　　　　　　　　　　70

　　解之，

 质量为 （答略）