高中人教版 (2019)第三章 铁 金属材料第二节 金属材料授课课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)第三章 铁 金属材料第二节 金属材料授课课件ppt，共40页。PPT课件主要包含了第二节金属材料，新型合金，1mol，nH2SO4，mol，V672L等内容，欢迎下载使用。

meiyangyang8602
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第三章 铁 金属材料
第2课时 新型合金 物质的量在化学方程式计算中的应用
近年来，为满足某些尖端技术发展的需要，人们又设计和合成了许多新型合金。
钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的“躺”在各种强酸、强碱中；连比较凶猛的酸—王水，也不能腐蚀它。
一类能够大量吸收H2，并与H2结合成__________的材料。如Ti-Fe合金、La-Ni合金，为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。
要求：储氢量大, 金属氢化物既容易形成，稍稍加热又容易分解，室温下吸、 放氢的速率快。
合金在高温下还具有高强度和良好的抗氧化性，因而还可用于热处理工业，制造各种结构件
发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有"记忆"功能而自然展开，恢复抛物面形状。
稀土元素镝Dy常用于制造硬盘驱动器
标准 状况下
物质的量与其它物理量之间的联系
结论：物质的量是联系各物理量的纽带，可以简便的进行各量之间的转换。
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO　＋　O2 2CO2化学计量数 2 __ __扩大NA倍 2NA ___ ____物质的量 2 ml _____ _____质量 56 g _____ ____标况下气体体积 44.8 L ______ ______
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比，也等于同温同压下气体的体积之比
02物质的量在化学方程式中计算的应用
2Na　 ＋　 2H2O === 2NaOH ＋ H2↑
物质的量在化学方程式计算中的应用
2×6.02×1023
1×6.02×1023
物质的量在化学方程式计算中的应用
【例题 】 250 mL2ml/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算: (1)参加反应的铁屑的物质的量;
【解 】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2ml/L=0.5ml
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
1ml 1ml
n(Fe) ml 0.50ml
n(Fe)＝0.5 ml
答：(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 ml
化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比
n(H2)＝0.5 ml
Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1ml 1ml
0.50ml n(H2) ml
【例题 】 250 mL2ml/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。计算:(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。
1ml
0.50ml
(2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑
1、可以用质量，气体体积，物质的量等物理量表示，左右相当。2、上下单位（物理量）一致
答：生成的H2的体积 11.2L
完全中和0.1 ml NaOH需H2SO4的质量是多少？
解法一: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
n(H2SO4) ml
答:所需H2SO4的质量是4.9g
解题步骤写方程式落系数成比例算结果
根据化学方程式先求物质的量，然后再换算称质量
解法二: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O
注意:只要上下单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算
0.4ml钠与足量的水反应，求:(1)生成H2的质量 (2)生成NaOH的质量
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
2ml 0.4ml
得n(NaOH)=0.4ml
得n(H2)=0.2ml
2mln(NaOH)
答:(1)生成H2的质量为0.4g (2)生成NaOH的质量为16g
将2.70g Al投入足量的NaOH溶液,求:(1)参加反应的NaOH的物质的量 (2)生成H2的体积(标准状况下)
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑
2×27g 2.7g
3×22.4L V(H2)
得n(NaOH)=0.1ml
得V(H2)=3.36L
答:(1)参加反应的NaOH的物质的量为0.1ml (2)生成H2的体积(标准状况下) 为3.36L
解： Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
m (Fe) n (H2SO4) n (FeSO4) 2.24L
56g 1ml 1ml 22.4L
答： H2SO4的物质的量为0.1ml; Fe的质量为5.6g;FeSO4的浓度为0.2ml/L.
用一定量的Fe与足量的1ml/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24L H2(标况)，试计算（1）参加反应的H2SO4的物质的量。（2）参加反应的Fe的质量。（3）所得FeSO4的物质的量。（4）若将反应后的溶液稀释到500ml，则FeSO4的物质的量浓度是多少?
5.4 g Al与500 mL NaOH溶液恰好完全反应 。求 （1）参加反应的NaOH的物质的量 （2）NaOH溶液的物质的量浓度 （3）生成的H2在标准状况下的体积
解：设参加反应的NaOH的物质的量为x ，生成的H2在标准状况下的体积为V 。
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑2 ml 2 ml 67.2 L 0.2 ml x ml V L
将10.2 g Mg和Al的混合物投入200 mL 某浓度的稀硫酸中，恰好完全反应，放出标况下氢气的体积为11.2 L，求：（1）原混合物中Mg的物质的量 （2）原混合物中Al的物质的量 （3）原稀硫酸的物质的量浓度
解：设参加反应的Mg和Al的物质的量分别为x 和 y。
Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2↑
1 ml 1 ml 1 ml
x x x
2Al + 3H2SO4 == Al2(SO4)3 + 3H2↑
2 ml 3 ml 3 ml
y 1.5y 1.5y
（1）n(Mg) = 0.2 ml
（2）n(Al) = 0.2 ml
进行物质的量应用于化学方程式的计算时，须按以下步骤进行：　①写出有关反应方程式　②找出相关物质的化学计量数之比　③对应化学计量数，找出相关物质的物质的量的关系④根据物质的量的关系，按照比例相等的模式进行计算
上下单位一致，左右关系对应
03 化学计算中的常用方法
关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径
例　把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是 g。
解析　(1)根据化学方程式确定关系：
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3即CO～CaCO3
(2)利用关系式进行计算CO　～　CaCO328 100m(CO) 10 g
m(CO)＝2.8 g
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。
解析：根据化学方程式可推出关系式
守恒法——质量守恒、电荷守恒、电子守恒
4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。
解析　钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：2Na　　～　　Na2CO32×23 1064.6 g m(Na2CO3)
用1 ml·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 ml的XO4-还原，已知氧化产物为SO42-，则元素X在还原产物中的化合价为 ___。
解析　氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有：1 ml·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－2 ml×(7－x)，解得x＝＋4。
在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，Al3＋的物质的量浓度为0.2 ml·L－1， SO42－为0.4 ml·L－1，溶液中Na＋的物质的量浓度为(　　)A．0.1 ml·L－1 　 B．0.2 ml·L－1 C．0.3 ml·L－1 D．0.4 ml·L－1
解析：在任何一个溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，则有3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c(SO42－)，解得c(Na＋)＝0.2 ml·L－1。
在电解质溶液中电荷守恒，阳离子所带正电荷总数＝阴离子所带负电荷总数。
差量法——质量差值法、体积差值法
把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为 _。
解析　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　Δm　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g
解析：由题意知(w1－w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中NaHCO3质量为x g，由此可得到如下关系：
方程组法——两个已知量求解混合物中两种物质的未知量
把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 ml·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 ml·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：(1)反应中消耗HCl的物质的量。
消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 ml·L－1－0.2 L×4.6 ml·L－1＝0.08 ml。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
答案　设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al　　＋　6HCl===2AlCl3＋3H2↑2　　　　　6x　　 　　 3x
解得：x＝0.02 ml，y＝0.01 ml。即n(Al)＝0.02 ml；n(Fe)＝0.01 ml。
Fe　　＋　2HCl===FeCl2＋H2↑1　　　　　2y　　　　　2y
在120℃时，将12.4gCO₂和H₂O(g)的混合气体缓缓通人足量的Na2O2固体中，充分反应后，固体的质量增加6g。请计算:(1)产生O2的质量为_____g。 (2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积为 ______L
解析：(1)向足量的Na2O2固体中通入12.4gCO2和 H2O(g)的混合气体，固体的质量只增加6g，是因为反应生成了O2，根据质量守恒可知，m(O2)=12.4g-6g=6.4 g。