人教版 (2019)必修 第一册金属材料第二课时教案

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宏观辨识与微观探析：让学生掌握物质的量的概念及其在化学方程式计算中的应用。培养学生运用物质的量进行化学方程式计算的能力。提高学生对化学方程式的理解和运用能力。证据推理与模型认知：建立物质的量在化学方程式计算中的应用的计算模型。科学探究与创新意识：通过物质的量在化学方程式计算中的应用的学习，培养学生灵活运用公式解决生产生活中有关问题的能力。
1．让学生掌握物质的量的概念及其在化学方程式计算中的应用。2．培养学生运用物质的量进行化学方程式计算的能力。3.提高学生对化学方程式的理解和运用能力。重点:物质的量在化学方程式计算中的应用。难点：运用物质的量进行化学方程式的计算。
探究化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系？
2CO　＋　O2 2CO2
56 g ：32 g ： 88g
2 ： 1 ： 2
2个 ： 1个 ： 2 个
2NA ： 1NA ： 2 NA
2ml ： 1ml ： 2 ml
44.8 L22.4 L 44.8 L
结论：(1)化学计量数之比=物质的量之比=体积之比（气体，同温同压）
【例1】 250mL2ml/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 )。
化学计量数之比=物质的量之比
【解】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2ml/L=0.5ml
(1) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
n(Fe) 0.50ml
n(Fe)=0.5 ml
【解】H2SO4的物质的量为:0.25L×2ml/L=0.5ml
(2) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
V（H2）=n(H2)·Vm=0.5ml×22.4L/ml=11.2L
解法一：先求出n(H2),再求V（H2）
1 1
0.50ml n(H2)
解法二：直接用方程式解V（H2）。
1ml 1ml
0.50ml
(2)Fe + H2SO4 =FeSO4+H2↑
V(H2)=11.2L
上下单位（物理量）一致
（1）单位运用对应化：两个量的单位要“上下一致，左右相当”。
　 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
①关系式法　②方程组法 ③守恒法 ④差量法
①“关系式法”及其应用
当已知物质和未知物质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”。a、根据化学方程式确定关系式：写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。b、根据反应过程中某元素原子守恒确定关系式。
【例2】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，求参加反应的CO的质量 。
解：根据化学方程式确定关系：
关系式：3CO～3CO2～3CaCO3， 即CO～CaCO3 28 100 m(CO) 10 g
m(CO)＝2.8 g。
CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O
②方程组法——对于两种物质的混合
【例3】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。 （2）该混合物中铝、铁的物质的量。
解：（1）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）设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al　＋　6HCl＝2AlCl3＋3H2↑ Fe　　＋　2HCl＝ FeCl2＋H2↑ 2　　　　　6 1　　　　　2 x　　 　　 3x y　　　　　2y
解得：x＝0.02 ml，y＝0.01 ml。即n(Al)＝0.02 ml；n(Fe)＝0.01 ml。
“守恒法”是高中化学计算中常用方法之一，根据化学反应过程中，质量守恒、得失电子守恒或电荷守恒来列式计算，可以省略分析中间复杂反应过程及多步计算，快速求解。
反应前后元素质量、原子个数不变
还原剂失电子个数=氧化剂得电子个数
阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数
【例4】24 mL 0.05 ml·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 ml·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被 K2Cr2O7 氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（ ） A．＋2　 　B．＋3 C．＋4 D．＋5
解：设元素Cr在还原产物中的化合价为x，则有： 0.05 ml·L－1×24mL×10-3L·mL－1×(6－4)＝0.02 ml·L－1×20mL×10-3L·mL－1×2×(6－x) 解得x＝＋3。
【例5】已知 Al2(SO4)3、K2SO4、Al(NO3)3的混合溶液中，K+、SO42-、NO3-的浓度分别是0.2ml/L、0.4ml/L和0.3ml/L,则溶液中Al3+的浓度是多少？
Al2(SO4 )3 =2Al 3+ +3SO42-
K2SO4 =2K + + SO42-
Al(NO3)3 =Al 3+ +3NO3 -
设Al 3+的浓度为 x,根据电荷守恒得：
3x+0.2ml/L×1=0.4ml/L×2+0.3ml/L×1
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比，差量法就是借助这种比例关系来解决问题。
【例6】把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，求参加反应的Fe的质量。
解：　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　 Δm　 56 g　　　　　 64 g　　 64 g－56 g＝8 g　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　 4 g
练习1、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，最终转化为氯化铜，高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g二者混合物，消耗1ml·L-1的盐酸500ml，灼烧等质量的该混合物，得到氧化铜的质量是（ ） A. 35g B. 30g C. 20g D.15g
n(HCl)=1ml·L-1·0.5L=0.5ml，
根据氯原子守恒，n(CuCl2)=½n(HCl)=0.25ml
根据铜原子守恒可知，n(CuO)=0.25ml，所以，m(CuO)=0.25ml·80g·ml-1=20g
练习2、加热10g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物的质量减少了1.24g，则原混合物中碳酸钠的质量分数为（ ） A.67.6% B.91.6% C.66.4% D.88.2%
练习3、工业上利用硫磺制硫酸过程发生反应：① S + O2 === SO2 ② 2SO2 + O2 === 2SO3 ③ SO3 + H2O === H2SO4 ，若有64kg硫磺完全反应，理论上可制得质量分数为98%的硫酸的质量为（ ） A.196kg B.200kg C.196g D.200g
练习4、镁铝混合粉末10.2克溶于500mL4ml/L盐酸中。若加入2ml/L的氢氧化钠溶液，使得沉淀达到最大量，则需要加入氢氧化钠溶液的体积为多少升？
n(NaOH)=n(HCl)=4ml/L ×0.5L=2ml
V[NaOH (aq)]=n(HCl)= 2ml÷2ml/L=1L
气体体积（L)(标准状况）
物质的量浓度（ml·L-1）
物质的量在化学方程式计算中的应用
物质的量与各物理量之间的关系
物质的量应用于化学计算中的步骤