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3.2 金屬材料(第2課時)(共27張PPT)高一化學課件(人教版2019必修第一冊)

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3.2 金屬材料(第2課時)(共27張PPT)高一化學課件(人教版2019必修第一冊)

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(共27張PPT)
人教版2019必修第一冊
第三章 鐵 金屬材料
第2節 金屬材料 第二課時
1. 了解新型合金的類型和用途,感受化學在生產生活中的用途。
2. 能結合物質的量在化學方程式計算中的應用,掌握物質的量在化學方程式計算中的應用,進一步體會守恒思想。
3. 能從物質的量角度認識物質的組成及化學變化,能運用物質的量與其他物質的量之間的換算關系進行相關的計算。
學習目標
本節重難點
從物質的量角度認識物質的組成及化學變化
本節重點
本節難點
新型合金的類型和用途;
從物質的量角度認識物質的組成及化學變化。
情境導入
H2是一種易燃易爆的氣體,要利用H2,關鍵要解決H2的安全儲存和運輸問題。
氫能是人類未來的理想能源之一,氫能利用存在兩大難題。
制取
儲存
情境導入
一般情況下,H2采用氣態和液態儲存,如在更高壓下把H2壓入鋼瓶,但運送笨重的鋼瓶既不方便也不安全。
儲氫合金解決了這個問題。
儲氫合金
儲氫合金
儲氫合金是一類能夠大量吸收氫氣,并與氫氣結合成金屬氫化物的材料。具有使用價值的儲氫合金要求儲氫量大,金屬氫化物既容易形成,稍稍加熱又容易分解,室溫下吸、放氫的速率塊。
儲氫合金
儲氫合金
金屬氫化物
常溫、常壓吸收H2
升溫或減壓
釋放H2
新型合金
新型儲氫合金材料的研究和開發為氫氣作為能源的實際應用起到重要的推動作用。
新型合金包括鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等,已廣泛應用于航空航天等領域。
歸納小結
合金名稱 主要性質 主要用途
鈦合金 熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好、抗腐蝕性能好等 廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通信設備等
耐熱 合金 高溫下具有高的抗氧化性、抗蠕變性與持久強度 主要應用于航空、艦艇、火箭等
形狀記 憶合金 在加熱升溫后能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前的原始形狀 在航空航天領域、臨床醫療領域等有著廣泛的應用,如宇宙飛船的天線、人造骨骼、心臟修補器、手術縫合線等
練習應用
1. 下列說法正確的是 (  )
A.用來制造儲存氫氣所用鋼瓶的合金是儲氫合金
B.不銹鋼是最常見的新型合金
C.新型合金主要應用于航天航空、生物工程等領域
D.碳纖維復合材料屬于新型合金材料
C
練習應用
2.用于飛機制造的材料應具備高比強度(斷裂強度/密度),還應具備密度小,質地輕的特點。以波音747為例,機身每減輕1 kg,因耗油減少,一年可獲利2000美元。你認為下列材料中可用于飛機制造業的是 (  )
A.Mg Al合金 B.黃銅(Cu Zn合金)
C.Na K合金 D.生鐵(Fe C合金)
A
化學方程式     2Na + 2H2O === 2NaOH  + H2↑
質量之比: 46g : 36g : 80g : 2g
化學計量數之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
物質粒子數之比: 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
擴大6.02×1023倍:2× 6.02×1023 ∶ 2× 6.02×1023 ∶ 2× 6.02×1023 ∶ 1× 6.02×1023
物質的量之比: 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol
粒子之間的數目關系
以Na與H2O的反應為例:
微觀視角
宏觀視角
粒子之間的數目關系
從上述化學反應中粒子之間的數目關系可以看出什么?
化學方程式中各物質的化學計量數之比等于各物質的物質的量之比
任意物質的粒子(構成粒子,下同)數目之比等于__________之比。
同一種物質任意狀態的粒子數目之比等于___________之比。
化學方程式中,____________之比 = 各物質的物質的量之比 = 各物質粒子數目之比。
化學方程式除可以表示反應物、生成物的粒子數目關系和質量關系外,還可以表示它們的物質的量關系
物質的量
物質的量
化學計量數
規律小結
規律小結





寫出相關的化學方程式
在化學方程式中有關物質的化學式下面標出已知物質和所求物質有關物質的量的關系,并代入已知量和未知量
列出比例式
根據比例式求解
簡明地寫出答案
1. 物質的量應用于化學方程式計算的解題步驟
審題
2. 物質的量在化學方程式計算中的應用題的解題思維流程
找出已知量、代求量
寫出有關的化學方程式
列出比例式、求解
驗算
將已知量、未知量寫在對應物質下邊
物質的量之比 = 化學計量數之比
微粒數之比 = 化學計量數之比
質量守恒定律
應用
找關系
設未知數
[典例] 將2.3 g鈉投入到97.8 g水中,反應完畢后,得到100 mL溶液,求:
(1)產生的氫氣在標準狀況下的體積為________。
(2)所得氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為________。
(3)所得氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為________。
(4)在K2Cr2O7+14HCl(濃)===2KCl+3Cl2↑+7H2O+2CrCl3的反應中,有0.3 mol電子轉移時生成Cl2的體積為________(標準狀況),被氧化的HCl的物質的量為________。
鈉與水發生什么反應?
[典例] 將2.3 g鈉投入到97.8 g水中,反應完畢后,得到100 mL溶液,求:
(1)產生的氫氣在標準狀況下的體積為________。
V(H2)= n(H2) × Vm
(1) 2Na+2H2O===2NaOH + H2↑
2 1
0.1 mol n(H2)
V(H2)=22.4 L × 0.05 mol = 1.12 L
2 1
0.1mol n(H2)
=
n(H2)= 0.05 mol
2.3 g Na的物質的量為n== =0.1 mol
[典例] 將2.3 g鈉投入到97.8 g水中,反應完畢后,得到100 mL溶液,求:
(2)所得氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為________。
m(NaOH)=n·M=0.1 mol×40 g/mol=4 g
(2) 2Na+2H2O===2NaOH + H2↑
2 2
0.1 mol n(NaOH)
2 1
0.1mol n(NaOH)
=
n(NaOH)=0.1 mol
w(NaOH)= ×100%=4%
c= = =1 mol/L
[典例] 將2.3 g鈉投入到97.8 g水中,反應完畢后,得到100 mL溶液,求:
(3)所得氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為________。
(2) 2Na+2H2O===2NaOH + H2↑
2 2
0.1 mol n(NaOH)
2 1
0.1mol n(NaOH)
=
n(NaOH)=0.1 mol
[典例] 將2.3 g鈉投入到97.8 g水中,反應完畢后,得到100 mL溶液,求:
(4)在K2Cr2O7+14HCl(濃)===2KCl+3Cl2↑+7H2O+2CrCl3的反應中,有0.3 mol電子轉移時生成Cl2的體積為________(標準狀況),被氧化的HCl的物質的量為________。
(4) 2e-  ~ 2Cl-→ Cl2
2 1
0.3 mol 0.15 mol
則生成氯氣的物質的量為0.15 mol
體積為0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L
~ 2HCl
被氧化的HCl為0.3 mol
2
0.3 mol
鞏固訓練
1.1.15 g金屬鈉與水反應,得到100 mL溶液,試計算:
(1)生成的氣體在標準狀況下的體積。
(2)反應后所得溶液的物質的量濃度。
解析:設生成標準狀況下氣體的體積為V,物質的量濃度為c。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2×23 g    2 mol  22.4 L
1.15 g    0.1 L×c  V
V==0.56 L,
c= =0.5 mol/L。
鞏固訓練
2.把6.5 g Zn投入足量稀鹽酸中,鋅完全反應。計算:
(1)6.5 g Zn的物質的量。
(2)參加反應的HCl的物質的量。
(3)生成H2在標準狀況下的體積。
解析:(1)n(Zn)==0.1 mol
(2)Zn + 2HCl===ZnCl2+H2↑
1 2
0.1 mol n(HCl)

n(HCl)= =0.2 mol
鞏固訓練
2.把6.5 g Zn投入足量稀鹽酸中,鋅完全反應。計算:
(1)6.5 g Zn的物質的量。
(2)參加反應的HCl的物質的量。
(3)生成H2在標準狀況下的體積。
(3)Zn+2HCl === ZnCl2+H2↑
2 mol 22.4 L
0.2 mol V(H2)
=
∴ V(H2) = 2.24 L
3.某化學實驗室準備用一定量的Fe與足量的1 mol/L的H2SO4溶液反應來制取H2。若要制得2.24 L H2(標況),試計算
(1)參加反應的H2SO4的物質的量。
(2)參加反應的Fe的質量。(相對原子質量Fe:56)
(1)【解】Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
根據題意:n(H2)=2.24 L÷22.4 L/mol=0.1 mol
1 1 1
n(Fe) n(H2SO4) 0.1 mol
根據比例可得
n(H2SO4) =n(Fe)=n(H2)=0.1 mol
(2) m(Fe)=n(Fe)×M(Fe)=0.1 mol×56 g/mol=5.6 g
n(H2SO4)=0.1 mol
金屬材料
新型合金
① 儲氫合金材料可以用于以 H2為燃料的汽車。
② 鈦合金可以用于制造耐壓球。
③ 由鎳、鐵、碳、鈷組成的鎳鈷合金可以用于制造發動機葉片,它能承受1100℃的高溫。
物質的量在化學方程式計算中的應用
Step1:寫出題目中涉及的反應方程式;
Step2:根據方程式各物質之間的化學計量數之比和已知信息(物質的量或體積或氣體摩爾體積或質量等),列出求解未知量的方程式;
Step3:解出方程式,得到答案
下節課見!

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