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有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生掌握反應(yīng)物中有一種過(guò)量的計(jì)算；
使學(xué)生掌握多步反應(yīng)的計(jì)算。
能力目標(biāo)
通過(guò)化學(xué)計(jì)算，訓(xùn)練學(xué)生的解題技能，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和分析問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo)
通過(guò)化學(xué)方程式的計(jì)算，教育學(xué)生科學(xué)生產(chǎn)、避免造成不必要的原料浪費(fèi)。
教學(xué)建議
教材分析
根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，是化學(xué)計(jì)算中的一類重要計(jì)算。在初中介紹了有關(guān)化學(xué)方程式的最基本的計(jì)算，在高一介紹了物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算。本節(jié)據(jù)大綱要求又介紹了反應(yīng)物中有一種過(guò)量的計(jì)算和多步反應(yīng)的計(jì)算。到此，除有關(guān)燃燒熱的計(jì)算外，在高中階段根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算已基本介紹完。
把化學(xué)計(jì)算單獨(dú)編成一節(jié)，在以前學(xué)過(guò)的關(guān)化學(xué)方程式基本計(jì)算的基礎(chǔ)上，將計(jì)算相對(duì)集中編排，并進(jìn)一步討論有關(guān)問(wèn)題，這有利于學(xué)生對(duì)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算有一個(gè)整體性和綜合性的認(rèn)識(shí)，也有利于復(fù)習(xí)過(guò)去已學(xué)過(guò)的知識(shí)，提高學(xué)生的解題能力。
教材在編寫(xiě)上，注意培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。此外，還注意聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和聯(lián)系學(xué)過(guò)的化學(xué)計(jì)算知識(shí)。如在選擇例題時(shí)，盡量選擇生產(chǎn)中的實(shí)際反應(yīng)事例，說(shuō)明化學(xué)計(jì)算在實(shí)際生產(chǎn)中的作用，使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)化學(xué)計(jì)算的重要性。在例題的分析中，給出了思維過(guò)程，幫助學(xué)生分析問(wèn)題。有些例題，從題目中已知量的給出到解題過(guò)程，都以物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算為基礎(chǔ)，來(lái)介紹新的化學(xué)計(jì)算知識(shí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)新的計(jì)算方法的同時(shí)，復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)。
本節(jié)作為有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算的一個(gè)集中討論，重點(diǎn)是反應(yīng)物中有一種過(guò)量的計(jì)算和多步反應(yīng)的計(jì)算。難點(diǎn)是多步反應(yīng)計(jì)算中反應(yīng)物與最終產(chǎn)物間量關(guān)系式的確定。
教法建議
有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算是初中、高一計(jì)算部分的延續(xù)。因此本節(jié)的教學(xué)應(yīng)在復(fù)習(xí)原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)本節(jié)兩種計(jì)算的特點(diǎn)，幫助學(xué)生找規(guī)律，得出方法，使學(xué)生形成清晰的解題思路，規(guī)范解題步驟，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
一、有一種反應(yīng)物過(guò)量的計(jì)算
建議將[例題1]采用如下授課方式：
（1）將學(xué)生分成兩大組，一組用 求生成水的質(zhì)量，另一組用 求生成水的質(zhì)量。各組分別匯報(bào)結(jié)果（學(xué)生對(duì)兩組的不同結(jié)果產(chǎn)生爭(zhēng)議）
（2）教師讓各組分別根據(jù)水的質(zhì)量計(jì)算水中氫元素和氧元素的質(zhì)量。并組織學(xué)生根據(jù)質(zhì)量守恒定律討論兩種計(jì)算結(jié)果是否合理。由此得出 過(guò)量，不應(yīng)以過(guò)量的 的量進(jìn)行計(jì)算。
通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐，感受到利用此方法先試驗(yàn)再驗(yàn)算很麻煩。從而引出如何選擇反應(yīng)物的簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。并讓學(xué)生注意解題步驟。
對(duì)于[例題2]建議師生共同完成，鞏固所學(xué)的計(jì)算步驟和方法。在此之后教師可補(bǔ)充針對(duì)性習(xí)題，由學(xué)生獨(dú)立完成，強(qiáng)化解題技能。
二、多步反應(yīng)的計(jì)算
為培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，建議讓學(xué)生閱讀[例題3]，得出此種題型的一般解題步驟。然后，根據(jù)此步驟師生共同分析完成[例3]。
[例題4]建議在教師的引導(dǎo)下，由小組討論分析并完成解題過(guò)程。然后根據(jù)學(xué)生狀況可適當(dāng)補(bǔ)充針對(duì)性習(xí)題進(jìn)行思維能力的訓(xùn)練。
教學(xué)中教師應(yīng)注重解題思路分析、方法的應(yīng)用以及加強(qiáng)學(xué)生能力的培養(yǎng)。
本節(jié)內(nèi)容涉及的題型較多，變化較大，有一定難度。因此，可安排一節(jié)習(xí)題，復(fù)習(xí)，鞏固提高前兩課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，如果學(xué)生學(xué)有余力，在反應(yīng)物過(guò)量的計(jì)算中，可增加過(guò)量物質(zhì)還能繼續(xù)與生成物反應(yīng)的題型。但應(yīng)注意不能隨意加大難度，增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，影響整體教學(xué)質(zhì)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(shí)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(yīng)分別假設(shè)再解。關(guān)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(guò)量部分與水生成 與NO，這部分 與NO的關(guān)系是3：1。
（1）設(shè)余 3mL，則有 氣體按下式反應(yīng)而消失：
則
原 為
（2）設(shè)余NO 3mL，則發(fā)生此NO的 設(shè)為
有 氣體與水恰生成
原 為
解答：A、C
點(diǎn)撥：本題為常見(jiàn)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)題型，應(yīng)討論余 或余NO時(shí)的兩種情況。本題無(wú)需求 ，為適合其它類似計(jì)算而求 。
例2 將 的混合氣13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），使全部通過(guò)足量稀硫酸，充分吸收后使稀硫酸增重22.86g，并有1.12L的無(wú)色氣體殘留，該氣體不能使余燼木條復(fù)燃。求原混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量。
分析：混合氣體通入稀硫酸，發(fā)生氨被吸收、 和 以4：1與水生成 和過(guò)量的 與稀酸中的水生成硝酸和NO的反應(yīng)。即：
經(jīng)分析可知原混合氣體的質(zhì)量是被稀硫酸吸收的氣體質(zhì)量與剩余NO的質(zhì)量之和，據(jù)此可解。
解答：混合氣的物質(zhì)的量為
未吸收氣體只能是NO，其物質(zhì)的量為
該NO的質(zhì)量是
∴原混合氣的總質(zhì)量為
答：平均相對(duì)分子質(zhì)量為40.6。
點(diǎn)撥：本題可有變式，如去求原混合氣中 的物質(zhì)的量分別各多少摩，這則要抓住因余下氣體NO，示出有 過(guò)量，此 有一部分按物質(zhì)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(yīng)，由余0.05mol NO可知這部分 應(yīng)為0.05×3mol。即：
設(shè) 為 ， 為 ， 為
據(jù)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(jīng)充分反應(yīng)后，放出其中氣體并冷卻至原溫度，得到剩余固體質(zhì)量為 。求原混合物中 、 各自的質(zhì)量。
分析：在加熱時(shí)發(fā)生的反應(yīng)如下，在150℃水為氣態(tài)。
總反應(yīng)可視為：
其后可分析在 過(guò)量時(shí)生成的固體為 ；在 過(guò)量時(shí)，生成的固體是 和 的混合物。在計(jì)算時(shí)分別討論求解。
解答：（1）設(shè) 過(guò)量或恰適量則余下固體為 ，設(shè)為 ，
因 為 ， 。
∴
（2）設(shè) 過(guò)量，剩余固體為 和 混合物，設(shè)原 為
96 70
解之，
質(zhì)量為 （答略）
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