3.2 金属材料 第二课时 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第2课时 除了传统的合金材料以外，随着科技的发展，人们合成了很多具有特殊性能的新型合金 一、新型合金 氢气是一种易燃易爆的气体，所以利用氢气的主要问题在于如何进行安全存储和运输。储氢合金是一类能够大量吸收氢气并与氢气结合成金属氢化物的材料。该材料受热又会分解放出氢气，常见的储氢合金是Ti- Fe、La-Ni等。 镧镍储氢合金 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。 钛合金人造骨骼 钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 钛合金 镍钴合金 物质是由原子、分子、离子等粒子构成，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。 化学方程式中的化学计量数可以明确地表示化学反应中粒子之间的数目关系。 二、物质的量在化学方程式计算中的应用 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2 2 2 1 化学计量数之比 ∶ ∶ ∶ 扩大6.02× 1023倍 2×6.02×1023 2×6.02×1023 2×6.02×1023 1×6.02×1023 ∶ ∶ ∶ 物质的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol ∶ ∶ ∶ 结 论： 化学方程式中各物质的化学计量之比等于各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。 【1、计算的依据】 摩尔质量 阿伏加德罗常数 ×M ÷M ÷NA ×NA 物质的量与其它物理量之间的联系 ÷ Vm × Vm × V(aq) ÷ V(aq) 【例题 】250 mL2mol/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; (2)生成的H2的体积 (标准状况 )。 【2、学会应用物质的量进行化学方程式计算。】 1、已知条件是什么； 解题思路： 2、要求的是什么？ 3、应该找什么关系？ (1) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 1 1 【解 】参加反应的H2SO4的 物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol n(Fe) 0.50mol 化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比 方程式计算“三段式” 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。 (1)参加反应的铁屑的物质的量。 答：参加反应的铁屑的物质的量是0.5mol 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。 (2)生成的H2的体积 (标准状况 )。 【解 】参加反应的H2SO4的 物质的量为:0.25L× 2mol/L=0.5mol (2) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 1 1 0.50mol n（H2) n（H2） 0.5mol n（H2）=0.5mol 标况下，V（H2）=n·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L 解法一： 先求出n(H2), 再求V（H2）。 方程式计算 “三段式” 答：标况下，生成的H2的体积是11.2L 1mo1 1mol 0.50mol (2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑ 22.4L 1、可以用质量，气体体积，物质的量等物理量表示，左右相当。 V(H2) 2、上下单位（物理量）一致 解法二： 答：标况下，生成的H2的体积是11.2L 补充：若求算生成的H2的质量，还可以怎样列关系式。 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。 1mo1 0.50mol (2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑ m(H2) 2g m(H2)=1g 2g m(H2) 答：生成的H2的质量是2g 【总结】利用化学方程式进行计算的步骤： 既是基础又是关键，务必写对 遵循上下一致，左右相当的原则 数学知识的应用 有头有尾 有关化学方程式计算的三个等式关系 在实际发生反应的各反应物以及生成物中、各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比=各物质构成粒子的粒子数之比=各气态物质在相同条件下的气体体积之比。 物质的量在化学方程式计算中的应用注意事项 (1)根据化学方程式进行计算时，已知的物质的其他物理量可换算成物质的量，再根据化学方程式中化学计量数之比等于其物质的量之比，列比例式 (2)各物理量及单位、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号，如参加反应的NaOH的物质的量表示为n(NaOH)。 (3)设未知量可直接用各物理量符号表示，如设参加反应的HCl的物质的量为n(HCI)，不带单位。 (4)把已知量代入比例式计算时，都要代入单位 (5)根据化学方程式计算时，已知物理量和被求物理量，只要满足“上下一致，左右相当”即可进行求算，如46gNa与水反应时，46gNa与22.4LH2(标准状况下)是相当的。 6、判断过量问题 1.观察法 例如:向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液，生成了白色沉淀，再滴加NaOH溶液，若白色沉淀的量增加，则原来MgCl2过量;若白色沉淀的量不变，则原来MgCl2和NaOH都不过量，或NaOH过量。 2.假设法 例如:Mg与S化合为MgS，将8g Mg和bg S混合，假设Mg完全反应，参加反应的S的质量为x，则:Mg + S = Mgs 24g 32g 8g X 若b=32/3，S完全反应;若b>32/3,S有剩余 【判断反应物过量常用的方法】 3.比较法 例如:使物质A和B按物质的量之比n(A):n(B)混合，发生反应 aA+bB=cC， 若n(A):n(B)＜a:b，说明B过量; 若n(A):n(B)=a:b，说明A和B恰好完全反应; 若n(A):n(B)＞a:b，说明A过量。 4、看反应物性质法 例如:MnO2+4HC(浓)= MnCl2+Cl2+2H20，只有浓盐酸才能发生该反应。 如果将MnO2与浓盐酸混合经加热充分反应后，即使MnO2有剩余HCl也有剩余，因为这时的浓盐酸变成了稀盐酸，反应也会停止。 △ A、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 2mol 67.2L 2.7g aL 1、标准状况下，2.7g铝与足量的盐酸反应生成aL的氢气，化学方程式比例关系正确的是（ ） B、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 27g 22.4L 2.7g aL C、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 54g 67.2L 2.7g aL D、2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑ 54g 3mol 2.7g aL C 【3、化学计算中常用的方法】 1、关系式法 化学计算的依据是物质之间量的比例关系，这种比例关系通常可从化学方程式或化学式中得到。 例如：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ； 有关Al和NaOH、H2的反应比例关系为： 2Al----2NaOH-----3H2 有些反应很复杂，或者如已知和待求物之间是靠很多个反应来联系的，这时直接确定已知量和未知量之间的比例关系求解。如何快速确定已知量和未知量之间的关系式呢？ （3）电荷守恒： 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数； 离子方程式中，反应物所带电荷总数等于生成物所带电荷总数且电性相同。 已知量与未知量之间关系式的确定常用方法 （1）质量守恒：反应前后元素的原子个数守恒； 例如：2.3g金属钠通过多步反应完全转化为_______molNa2CO3。 列关系式： 2Na-----Na2CO3 （2）得失电子守恒：氧化剂得电子数目等于还原剂失电子数目。 例如：由金属铝或碱反应制备H2，根据得失电子守恒确定关系式： 2Al---3H2 2、守恒法的应用 1.(P80教材习题6）相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下体积之比为( )。 A.1:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2 A 2.(教材P80练习与应用10）把5.4gAl放入足量氢氧化钠溶液中完全反应，计算生成氢气的体积（标准状况下）。 列关系式： 2Al-------3H2 5.4g 54g 67.2L V(H2) 解：设生成生成氢气（标准状况下）的体积为V(H2) 5.4g 54g 67.2L V(H2) = V(H2)=6.72L 答：生成氢气（标准状况下）的体积为6.72L。 小结 利用化学方程式进行计算的步骤： $$