第二课时 根据化学式的计算
教学过程
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上节课我们学习了化学式与化合价,知道了化学式可以表示物质的组成,化合价能表示原子之间相互化合的数目。每一个化学式中元素原子个数比是一定的,因此我们也可以说原子质量比是一定的,原子所占的比例也是一定的。这就是我们今天要研究的内容。
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根据化学式可以进行以下几种常见计算。
1.根据化学式计算相对分子质量
[例1] 计算H2O的相对分子质量。
因为H2O中有两个H原子和一个O原子
所以应计算两个H原子的相对原子质量和一个氧原子的相对原子质量之和
解:H2O的相对分子质量=2×1+16×1=18(相对分子质量的单位为1,一般不写出)
[例2] 计算2H2O的相对分子质量。
解:2H2O的相对分子质量=2×(2×1+16×1)=36
[练习] 计算3HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4的相对分子质量。
2.根据化学式计算组成物质的元素质量比
[例] 计算H2O中H、O元素的质量比。
在物质中各元素的质量比就是同种原子的相对原子质量之和之比。
解:H2O中H、O元素的质量比=(2×1)∶(16×1)=2∶16=1∶8(化为最简整数比)
计算二氧化碳中各元素的质量比m(C)∶m(O)=(12×1)∶(16×2)=12∶32=3∶8
计算硫酸中各元素的质量比:m(H)∶m(S)∶m(O)=(1×2)∶32∶(16×4) =1∶16∶32
计算硫酸铵中各元素的质量比:m(N)∶m(H)∶m(S)∶m(O)=(2×14)∶(1×8)∶32∶(16×4)=7∶2∶8∶16
[练习] 计算HNO3、NH4NO3中各元素的质量比。
3.计算物质中某一元素的质量分数。(质量分数又称为质量百分含量)
[例] 计算水中H元素的质量分数
×100%=×100% =11.1%
答:水中氢元素的质量分数为11.1%。
[练习] 计算NH4NO3中各元素的质量分数。
4.根据化学式的其他计算
(1)计算化合物中的原子个数之比
在化学式中,元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数,因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数比。
如:Fe2O3中,铁原子与氧原子个数比就是2∶3,CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为1∶1∶3。
注意某些物质的化学式中,同种元素并不写在一起的,这时要注意原子个数。
如:NH4NO3中,氮、氢、氧原子个数比应该为2∶4∶3
Cu2(OH)2CO3中,铜、碳、氢、氧原子个数比为2∶1∶2∶5
(2)计算一定质量的化合物中某元素的质量
某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数
[例1] 求 60 g MgSO4 中含有氧的质量。
解:m(O)=m(MgSO4)×w(O)=60 g×=32 g
[例2] 多少克碳酸氢铵( NH4HCO3 )与 400 g 硝酸铵(NH4NO3 )含氮元素质量相等?
解:根据所含氮元素质量相等来列等式
设需要碳酸氢铵的质量为x,则质量为x的碳酸氢铵中含有氮元素的质量为m1(N)=x·=17.7%·x
400 g硝酸铵中含有氮元素质量为m2(N)=400××100%=400 g×35%
根据题意:17.7%·x=400 g×35%;x=790 g
(3)有关混合物中元素的质量分数的计算
[例1] 硝酸铵样品中含有杂质10%(杂质中不含氮元素),求样品中氮元素的质量分数。
解:先求出纯净的硝酸铵中氮的质量分数为:
w(N)=×100%=×100%=35%
设不纯的硝酸铵中氮元素的质量分数为x,则有如下关系:
,x=31.5%
[例2] 某不纯的尿素〔CO(NH2) 2〕中氮元素的质量分数为 42.4% ,求这种尿素中杂质(不含氮元素)的质量分数。
解:尿素的相对分子质量=12+16+(14+2×1)×2=60
尿素中氮元素的质量分数w(N)=×100%=×100%=46.7%
设不纯的尿素中含尿素的质量分数为x,则有如下的关系:
,x=90.8%
所以该尿素中所含杂质的质量分数是w(杂)=1-90.8%=9.2%
[课堂练习]
1.计算下列相对分子质量。
H2SO4____________________________
2Ca(OH)2__________________________
2.计算NH4HCO3中N、H、C、O四种元素的质量比。
3.计算12.25 g KClO3中含有氧元素的质量。
4.计算120 g NH4NO3中含N元素的质量与多少克CO(NH2)2中所含N元素的质量相等?
答案:1.98 148 2.14∶5∶12∶48 3.4.8 g 4.90 g
[课堂小结]本节课主要学习了关于化学式的相关计算。化学式的计算是化学计算中的基础知识,大家需要熟练掌握,在以后学习中才能应用自如。
板书设计
根据化学式的计算
1.根据化学式计算相对分子质量
2.根据化学式计算组成物质的元素质量比
3.计算物质中某一元素的质量分数(质量分数又称为质量百分含量)
4.根据化学式的其他计算
布置作业
1.上册课本P87 习题7、8、9、10
2.锌是人体健康必需的元素,锌缺乏容易造成发育障碍,易患异食癖等病症,使人体免疫功能低下。市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏症具有较好的疗效。下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液的标签,请根据标签信息回答:
××牌口服液
主要成分:葡萄糖酸锌
化学式:C12H22O14Zn
含锌量:每支口服液含锌6.5 mg
××制药厂
(1)葡萄糖酸锌的相对分子质量为_________________;
(2)葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为_____________。(精确到0.1%)
3.蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:
(1)丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比为_____________。
(2)丙氨酸的相对分子质量是_____________,氮元素的质量分数为____