人教版 (2019)必修 第一册第二节 金属材料教学ppt课件

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知识点一 物质的量在化学方程式 计算中的应用
知识点二 化学计算的常用方法
知识点一 物质的量在化学方程式 计算中的应用
基础落实•必备知识全过关
1.物质的量与其他物理量之间的关系
2.物质的量在化学方程式计算中的应用(1)化学反应中粒子的数量关系物质是由　　　　、　　　　、　　　　等粒子构成的,物质之间的化学反应是这些粒子按一定的　　　　　　　　进行的。 　　　 　从微观角度认识化学反应
(2)化学方程式中的定量关系
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的___________　　　　　　　　之比,也等于各物质的　　　　　　　　之比。 
2×6.02×1023　
2×6.02×1023
1×6.02×1023
3.解法示例【例题】向足量的稀盐酸中投入13.0 g Zn,计算生成标准状况下H2的体积。
Zn + 2HCl ══ ZnCl2+H2↑1 ml 22.4 L0.2 ml V(H2)　 (列比例式) V(H2)=　　　　　。 答:生成标准状况下H2的体积为　　　　　 L。 
名师点拨物质的量应用于计算的注意事项(1)化学方程式必须配平。(2)代入化学方程式中的量必须是参加反应的纯净物的量。(3)在写出相关联的量时,要遵循“上下一致,左右对应”的原则。如:
规律方法物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤:
正误判断(1)化学反应前后物质的质量和物质的量均不变。(　　)(2)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的质量之比。(　　)(3)化学方程式2H2+O2 2H2O的意义为2 ml H2和1 ml O2在点燃的条件下完全反应生成2 ml H2O。(　　)
提示 化学反应前后物质的总质量一定不变,但反应后物质的总物质的量可能增大、减小或不变。
提示 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。
重难突破•能力素养全提升
探究角度1物质的量在化学方程式计算中的应用例1(2024·湖北武汉高一检测)向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,计算:(1)参加反应的NaOH的物质的量浓度为　 　　　(反应前后溶液体积不变,下同)。 (2)生成H2(标准状况下)的体积为　　　　　　。 (3)如果向500 mL物质的量浓度为1 ml·L-1的NaOH溶液中投入10.8 g Al,生成H2(标准状况下)的体积为　　　　　　　　。 
0.8 ml·L-1
解析 设NaOH的物质的量为n(NaOH),生成氢气的体积为V(H2)。2Al+　2NaOH+6H2O ══ 2Na[Al(OH)4]+3H2↑54 g2 ml 67.2 L(标准状况)10.8 gn(NaOH) V(H2)
由于500 mL 0.8 ml·L-1 NaOH溶液与10.8 g Al恰好完全反应,如更换为500 mL 1 ml·L-1 NaOH溶液,NaOH溶液过量,生成H2(标准状况下)的体积仍为13.44 L。
【变式设问】(1)改变考查物质:向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应,生成Na[Al(OH)4]的物质的量是多少?
提示 0.4 ml。设生成Na[Al(OH)4]的物质的量为n。2Al+2NaOH+6H2O ══ 2Na[Al(OH)4]+3H2↑54 g 2 ml10.8 gn列出比例式,解得n=0.4 ml。
(2)改变物质质量:如果向500 mL物质的量浓度为1 ml·L-1 NaOH溶液中投入16.2 g Al,生成H2(标准状况下)的体积为多少?
提示 16.8 L。n(NaOH)=1 ml·L-1×0.5 L=0.5 ml,n(Al)=16.2 g÷27 g·ml-1 =0.6 ml。Al过量,应根据n(NaOH)进行计算,可得氢气在标准状况下的体积。
[对点训练1]0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应,则此盐酸的物质的量浓度是(　　) ml·L-1 ml·L- ml·L-1 ml·L-1
解析 CaO + 2HCl ══ CaCl2+H2O56 g 2 ml0.56 gc(HCl)×20×10-3 L解得c(HCl)=1.00 ml·L-1。
思维模型　物质的量在化学方程式计算中的应用解题步骤
[对点训练2](2024·江西萍乡高一检测)含MnO2 80%的MnO2样品21.75 g,与足量浓盐酸加热充分反应(杂质不与浓盐酸反应),在标准状况下生成Cl2的体积为多少? (写出解题步骤)
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O1 ml 22.4 L0.2 ml V(Cl2)答:在标准状况下生成Cl2的体积为4.48 L。
探究角度2方程组法在化学方程式计算中的应用例2把1.1 g铝和铁的混合物溶于200 mL 5 ml·L-1盐酸中,反应后溶液中HCl的浓度变为4.6 ml·L-1(溶液体积变化可忽略不计)。计算:(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
解 (1)消耗HCl的物质的量为0.2 L×5 ml·L-1-0.2 L×4.6 ml·L-1=0.08 ml。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al　+　6HCl ══ 2AlCl3+3H2↑2 ml 6 mlx 3xFe　+　2HCl ══ FeCl2+H2↑1 ml2 mly2y解得x=0.02 ml,y=0.01 ml。答:(1)消耗HCl的物质的量为0.08 ml。(2)铝、铁的物质的量分别为0.02 ml、0.01 ml。
[对点训练3]Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应,产生标准状况下的氢气4.48 L,下列推断不正确的是(　　)A.参加反应的Mg、Al共0.2 mlB.参加反应的HCl为0.4 mlC.Mg、Al在反应中共失去0.4 ml电子D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 ml H2
解析 Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应的离子方程式为Mg+2H+ ══ Mg2++H2↑、2Al+6H+ ══ 2Al3++3H2↑。n(H2)= =0.2 ml,则参加反应的n(H+)=0.4 ml,B项正确;若换成足量稀硫酸,反应的离子方程式不变,同样产生0.2 ml H2,D项正确;依据得失电子守恒,由2H+→H2可知,转移电子的物质的量为0.2 ml×2=0.4 ml,C项正确;根据极值法,0.2 ml Mg提供0.4 ml电子,0.2 ml Al则提供0.6 ml电子,0.2 ml Mg、Al的混合物提供的电子的物质的量大于0.4 ml而小于0.6 ml,A项错误。
思维模型　化学计算中最常用的方法——方程组法1.方法:根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解。2.类型:
探究角度1守恒法例1碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下CuCO3和Cu2(OH)2CO3两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解28.4 g CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物,消耗1 ml·L-1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是(　　)A.35 gB.30 gC.20 gD.15 g
解析 碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸转化为氯化铜,消耗1 ml·L-1盐酸500 mL,HCl的物质的量为0.5 ml,则CuCl2的物质的量为0.25 ml。根据铜元素守恒可知,原混合物中含有铜元素原子的物质的量为0.25 ml,则灼烧等质量的题给混合物,得到氧化铜的物质的量为0.25 ml,则得到氧化铜的质量为m(CuO)=0.25 ml×80 g·ml-1=20 g。
图解要点　守恒法在本题的分析思路
思维模型　应用守恒法的思维模型
[对点训练1]A.2B.3C.4D.5
解析 被0.2 ml Cl2氧化的Fe2+的物质的量是0.4 ml,被0.1 ml 氧化的Fe2+的物质的量为0.6 ml,则1 ml 在反应中得到6 ml e-,则反应后X元素为+3价的离子。
思维模型　电子守恒的思维模型
思维模型　电荷守恒的含义电荷守恒——即溶液是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。如氯化钠和硫酸镁的混合溶液中2c(Mg2+)+c(Na+)=2c( )+c(Cl-)。
探究角度2差量法例2将一铁片放入500 mL 1 ml·L-1的CuSO4溶液中,反应一段时间后,取出铁片,小心洗净后干燥称量,铁片增重0.8 g,假设反应前后溶液体积不变,则反应后溶液中CuSO4的物质的量浓度是(　　)A.0.9 ml·L-1 ml·L-1C.0.8 ml·L-1 ml·L-1
解析 设反应消耗的CuSO4的物质的量为x。CuSO4+Fe ══ FeSO4+Cu　Δm1 ml56 g 64 8 gx 0.8 g解得x=0.1 ml,反应后剩余CuSO4的物质的量为0.4 ml,反应后溶液中CuSO4的物质的量浓度是 =0.8 ml·L-1,C正确。
[对点训练3]将100 g Na2CO3与NaHCO3的混合物加热分解至恒重后,测得残留固体的质量为93.8 g,则原混合物中Na2CO3的质量分数为　　　　。 
解析 设混合物中NaHCO3的质量为x2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm168 g 62 gx 6.2 g
思维模型　差量法的应用
探究角度3关系式法例3把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,得到10 g沉淀,那么参加反应的CO的质量是　　　　 g。 
解析 根据化学方程式确定关系:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2 ══ CaCO3↓+H2O则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。利用关系式进行计算:CO　~　CaCO328 g100 gm(CO)10 g
[对点训练4]对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14 g,则固体NaHCO3的质量为　　 　。 
解析 1 ml CO2与足量Na2O2反应,最终Na2O2增重的质量相当于1 ml CO的质量,假设固体NaHCO3的质量为x,根据各步的化学方程式可列如下关系式:2NaHCO3~CO2~Na2O2~CO168 g 28 gx 0.14 g
思维模型　应用关系式法的思维模型
学以致用•随堂检测全达标
题组1物质的量在化学方程式计算中的应用1.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2O ══ 2NaOH+H2↑。有关该反应的下列说法正确的是(　　)A.反应中Na与NaOH的质量相等B.反应中H2O和H2的质量相等C.反应中H2O和H2的质量之比为2∶1D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
解析 该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40,所以A项错误,D项正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1,所以B项、C项均错误。
2.SiC具有优良的耐磨性。工业制造SiC(其中硅的化合价是+4价)的化学方程式为SiO2+3C SiC+2CO↑。在这个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比是(　　)A.1∶2B.2∶1C.1∶1D.3∶5
解析 SiO2既不是氧化剂也不是还原剂。该反应中每有3 ml C反应时,有1 ml C做氧化剂得到还原产物SiC,有2 ml C做还原剂得到氧化产物CO。
3.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应,则在相同的条件下,产生氢气的体积比是(　　)A.1∶1B.3∶4C.2∶3D.4∶3
题组2　化学计算的常用方法4.某研究小组对离子方程式xR2++yH++O2 ══ mR3++nH2O进行研究,下列说法不正确的是(　　)A.根据质量守恒,得出x和m的数值一定相等B.根据得失电子守恒,得出x=4的结论C.根据电荷守恒,得出x与y的和一定等于mD.根据氧化还原反应关系得出:O2是氧化剂,R3+是氧化产物
解析 根据R元素守恒,得出x和m一定相等,A项正确;R元素化合价由+2价升高为+3价,氧元素化合价由0价降低为-2价,根据得失电子守恒得出x=4,B项正确;根据电荷守恒,得出2x+y=3m,C项错误;R元素化合价由+2价升高为+3价,氧元素化合价由0价降低为-2价,O2是氧化剂,R3+是氧化产物,D项正确。
5.将过量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中,待充分反应后取出锌片,洗净、称量,发现锌片质量比原来减少了0.5 g,则CuSO4溶液的物质的量浓度为(　　)A.0.5 ml·L-1B.1 ml·L-1C.1.5 ml·L-1D.2 ml·L-1
解析 Zn与CuSO4溶液反应时,置换出来的Cu附着在锌片上。根据反应的离子方程式分析:Zn+Cu2+ ══ Zn2++Cu　Δm1 ml 65 g-64 g=1 gn(Cu2+) 0.5 g
6.(2024·辽宁丹东高一检测)把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,反应后得到6.72 L标准状况下的H2。试计算:(1)该合金中铝的质量分数为　　　　　　。 (2)该合金中镁与铝的物质的量之比为　　　　。 (3)该合金溶于足量的盐酸中产生H2的体积为　　　　　(标准状况下)。 
解析 (1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,镁不反应,只有Al能与NaOH溶液反应。设Al的物质的量为n(Al),则:2Al+2NaOH+6H2O ══ 2Na[Al(OH)4]+3H2↑2 ml 3×22.4 Ln(Al)6.72 L
(2)m(Mg)=10.2 g-5.4 g=4.8 g,n(Mg)= =0.2 ml,所以n(Mg)∶n(Al)=0.2 ml∶0.2 ml=1∶1。