有關化學反應方程式的計算

教學目標

知識目標

使學生掌握反應物中有一種過量的計算；
使學生掌握多步反應的計算。

能力目標

通過化學計算，訓練學生的解題技能，培養學生的思維能力和分析問題的能力。

情感目標

通過化學方程式的計算，教育學生科學生產、避免造成不必要的原料浪費。

教學建議

教材分析

根據化學方程式的計算，是化學計算中的一類重要計算。在初中介紹了有關化學方程式的最基本的計算，在高一介紹了物質的量應用于化學方程式的計算。本節據大綱要求又介紹了反應物中有一種過量的計算和多步反應的計算。到此，除有關燃燒熱的計算外，在高中階段根據化學方程式的計算已基本介紹完。
把化學計算單獨編成一節，在以前學過的關化學方程式基本計算的基礎上，將計算相對集中編排，并進一步討論有關問題，這有利于學生對有關化學方程式的計算有一個整體性和綜合性的認識，也有利于復習過去已學過的知識，提高學生的解題能力。
教材在編寫上，注意培養學生分析問題和解決問題的能力，訓練學生的科學方法。此外，還注意聯系生產實際和聯系學過的化學計算知識。如在選擇例題時，盡量選擇生產中的實際反應事例，說明化學計算在實際生產中的作用，使學生能認識到學習化學計算的重要性。在例題的分析中，給出了思維過程，幫助學生分析問題。有些例題，從題目中已知量的給出到解題過程，都以物質的量的有關計算為基礎，來介紹新的化學計算知識，使學生在學習新的計算方法的同時，復習學過的知識。
本節作為有關化學反應方程式計算的一個集中討論，重點是反應物中有一種過量的計算和多步反應的計算。難點是多步反應計算中反應物與最終產物間量關系式的確定。

教法建議
有關化學方程式的計算是初中、高一計算部分的延續。因此本節的教學應在復習原有知識的基礎上，根據本節兩種計算的特點，幫助學生找規律，得出方法，使學生形成清晰的解題思路，規范解題步驟，以培養學生分析問題和解決問題的能力。

一、有一種反應物過量的計算

建議將[例題1]采用如下授課方式：
（1）將學生分成兩大組，一組用 求生成水的質量，另一組用 求生成水的質量。各組分別匯報結果（學生對兩組的不同結果產生爭議）
（2）教師讓各組分別根據水的質量計算水中氫元素和氧元素的質量。并組織學生根據質量守恒定律討論兩種計算結果是否合理。由此得出 過量，不應以過量的 的量進行計算。
通過學生的實踐，感受到利用此方法先試驗再驗算很麻煩。從而引出如何選擇反應物的簡化計算過程。并讓學生注意解題步驟。
對于[例題2]建議師生共同完成，鞏固所學的計算步驟和方法。在此之后教師可補充針對性習題，由學生獨立完成，強化解題技能。

二、多步反應的計算

為培養學生的自學能力，建議讓學生閱讀[例題3]，得出此種題型的一般解題步驟。然后，根據此步驟師生共同分析完成[例3]。
[例題4]建議在教師的引導下，由小組討論分析并完成解題過程。然后根據學生狀況可適當補充針對性習題進行思維能力的訓練。
教學中教師應注重解題思路分析、方法的應用以及加強學生能力的培養。
本節內容涉及的題型較多，變化較大，有一定難度。因此，可安排一節習題，復習，鞏固提高前兩課時的教學內容，如果學生學有余力，在反應物過量的計算中，可增加過量物質還能繼續與生成物反應的題型。但應注意不能隨意加大難度，增加學生負擔，影響整體教學質量。

典型例題

例1  常溫常壓下，將盛有 和 的混合氣體的大試管倒立在水槽中，水面上升至一定位置后不再變化，此時還有3mL氣體，則原混合氣體中的 的體積是（   ）

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

分析：剩余氣體有可能是 ，也可能是NO，應分別假設再解。關鍵要抓住，已溶解氣體中全消失的是 與 ，其體積比為4：1。若 有余則過量部分與水生成 與NO，這部分 與NO的關系是3：1。

（1）設余 3mL，則有 氣體按下式反應而消失：

則  

原 為

（2）設余NO 3mL，則發生此NO的 設為

有 氣體與水恰生成

原 為

解答：A、C

點撥：本題為常見的傳統基礎題型，應討論余 或余NO時的兩種情況。本題無需求 ，為適合其它類似計算而求 。

例2  將 的混合氣13.44L（標準狀況，下同），使全部通過足量稀硫酸，充分吸收后使稀硫酸增重22.86g，并有1.12L的無色氣體殘留，該氣體不能使余燼木條復燃。求原混合氣的平均相對分子質量。

分析：混合氣體通入稀硫酸，發生氨被吸收、 和 以4：1與水生成 和過量的 與稀酸中的水生成硝酸和NO的反應。即：

經分析可知原混合氣體的質量是被稀硫酸吸收的氣體質量與剩余NO的質量之和，據此可解。

解答：混合氣的物質的量為

未吸收氣體只能是NO，其物質的量為

該NO的質量是

∴原混合氣的總質量為

答：平均相對分子質量為40.6。

點撥：本題可有變式，如去求原混合氣中 的物質的量分別各多少摩，這則要抓住因余下氣體NO，示出有 過量，此 有一部分按物質的量比4：1與 溶入水成硝酸，即 的體積是 的4倍。另一部分 與稀酸中水按 生成 和NO反應，由余0.05mol NO可知這部分 應為0.05×3mol。即：

設 為 ， 為 ， 為

據題意可得：

解之可知，從略。

例3  在密閉容器中放入 和固體 共 。將其加熱至150℃經充分反應后，放出其中氣體并冷卻至原溫度，得到剩余固體質量為 。求原混合物中 、 各自的質量。

分析：在加熱時發生的反應如下，在150℃水為氣態。

總反應可視為：

其后可分析在 過量時生成的固體為 ；在 過量時，生成的固體是 和 的混合物。在計算時分別討論求解。

解答：（1）設 過量或恰適量則余下固體為 ，設為 ，

因 為 ， 。

∴

（2）設 過量，剩余固體為 和 混合物，設原 為

96 70

解之，

質量為 （答略）