金屬材料 教案 高中化學(xué)新人教版必修第一冊（2022-2023學(xué)年）

1、3.2.3 金屬材料一、教材內(nèi)容分析本節(jié)課是高一化學(xué)必修一第三章鐵 金屬材料第二節(jié)金屬材料第三課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的計(jì)算二、教學(xué)目標(biāo)掌握化學(xué)方程式計(jì)算方法三、學(xué)習(xí)者特征分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)相關(guān)物質(zhì)的量計(jì)算的初步知識(shí)。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)計(jì)算的常用方法五、教學(xué)方法多媒體、小組匯報(bào)六、教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖時(shí)間引言預(yù)習(xí)知識(shí)師生互動(dòng)進(jìn)一步鞏固計(jì)算方法15分授課1、化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。2.化學(xué)反應(yīng)中常見的是某物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度或氣體的體積的計(jì)算，特別是守恒法、關(guān)系式法的應(yīng)用等。3.化學(xué)反應(yīng)中常見的是某物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)

2、的量濃度或氣體的體積的計(jì)算，特別是守恒法、關(guān)系式法的應(yīng)用等。注重理解20分七、教學(xué)反思八、板書設(shè)計(jì)1工業(yè)制造SiC(其中硅的化合價(jià)是4價(jià))的化學(xué)方程式如下：SiO23Ceq o(=,sup7(高溫)SiC2CO。在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是()A12B21C11D352用28 g鐵跟足量的稀硫酸反應(yīng)，可制得氫氣x mol，現(xiàn)需用20 g氫氣填充氣球，需要消耗y mol鐵，則x、y分別為()A0.5、0.5B1、10C1、1D0.5、103一定濃度的NaOH溶液20 mL可恰好中和18 mL x molL1的H2SO4溶液或24 mL y molL 1的鹽酸，則xy為()

3、A12B21C23D324等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定的條件下充分反應(yīng)，則在相同的條件下，產(chǎn)生氫氣的體積比是()A11B34C23D435把CO還原Fe2O3所生成的CO2通入澄清石灰水中生成沉淀，若將沉淀過濾、烘干后稱得質(zhì)量為m g。(1)找出CO制取沉淀的關(guān)系式。(2)需要通入CO的物質(zhì)的量最少是多少？參考答案1【解析】選A。該反應(yīng)中每有3 mol C反應(yīng)時(shí)，有1 mol C做氧化劑得到還原產(chǎn)物SiC，有2 mol C做還原劑得到氧化產(chǎn)物CO。SiO2既不是氧化劑也不是還原劑。2【解析】選D。反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeH2SO4=FeSO4H2，則有xeq f(28,56)0.5，y

4、eq f(20,2)10。3、【解析】選C。中和20 mL一定濃度的NaOH溶液需要的HCl的量是H2SO4的2倍，即24y218x或理解為兩者電離出的n(H)相同，可得出xy23。4【解析】選B。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe2HCl=FeCl2H2、3Fe4H2O(g)eq o(=,sup7(高溫)Fe3O44H2可知，1 mol Fe與鹽酸反應(yīng)生成1 mol H2，與水蒸氣反應(yīng)生成eq f(4,3) mol H2，故相同條件下，產(chǎn)生H2的體積比是34。5【解析】反應(yīng)過程中碳原子守恒，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式3COFe2O3eq o(=,sup7(高溫)2Fe3CO2，CO2Ca(OH)2=CaCO

5、3H2O找出關(guān)系式：COCO2CaCO31 mol100 gn(CO)m g1 mol100 gn(CO)m gn(CO)eq f(m,100) mol。【答案】(1)COCaCO3(2)eq f(m,100) mol1完全沉淀等物質(zhì)的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl，消耗等物質(zhì)的量濃度的AgNO3溶液的體積比為321，則上述溶液的體積比為()A111B321C632D9312有3.92 g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入足量的澄清石灰水中得到7.0 g固體沉淀物，這種鐵的氧化物為()AFe3O4BFeOCFe2O3DFe5O73(2019原

6、創(chuàng)題)設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A1 mol Na在空氣中完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAB常溫下，2.3 g鈉投入水中，產(chǎn)生0.05NA個(gè)氫分子C0.1 mol Fe與足量水蒸氣反應(yīng)生成H2的分子數(shù)為0.1NAD0.1 mol Fe與足量鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.3 mol電子4甲、乙兩個(gè)燒杯中分別盛有100 mL 4.0 molL1鹽酸和100 mL 4.0 molL1 NaOH溶液，向兩個(gè)燒杯中均加入5.4 g鋁粉，在相同狀況下甲、乙兩個(gè)燒杯中產(chǎn)生氣體的體積之比為()A11B23C32D315鐵、鎂、鋅三種金屬分別和等體積、等濃度的鹽酸反應(yīng)，同溫同壓下，產(chǎn)生相同體積的氫氣，

7、則下列說法不正確的是()A金屬失去的電子數(shù)相等B參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量相等C參加反應(yīng)的金屬物質(zhì)的量相等D鐵、鎂、鋅的質(zhì)量比為5624656將1.1 g鐵、鋁混合物溶于200 mL 5 molL1的鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6 molL1(溶液體積變化忽略不計(jì))，則下列表述不正確的是()A反應(yīng)中消耗HCl為0.08 molB混合物中含有0.02 mol AlC混合物中含有0.01 mol FeD混合物中Al與Fe的物質(zhì)的量之比為117Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48 L。下列推斷中不正確的是()A參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 molB參加反應(yīng)的HCl為0.4

8、molCMg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子D若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H28將鐵加入100 mL某濃度的鹽酸中恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后生成的氣體體積為V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下同)，將鋁加入100 mL 2 molL1 NaOH溶液中恰好完全反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成的氣體體積為3V L。下列說法正確的是()A原鐵和鋁的物質(zhì)的量相等B原鹽酸的濃度為2 molL1C鐵加入鹽酸中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe6H=2Fe33H2D鹽酸與NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比為139將19.5 g鋅粒投入250 mL 2 molL1的稀硫酸中，試計(jì)算：(寫出計(jì)算過程)(1)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體

9、積。(2)忽略溶液體積變化，反應(yīng)后溶液中氫離子濃度。(3)要配制250 mL 2 molL1的稀硫酸，需取用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 gcm3的濃硫酸的體積為多少毫升？(保留三位有效數(shù)字)10將19.2 g Cu和Fe2O3的混合物完全溶解在400 mL稀硫酸中，然后向溶液中加入鐵粉，剩余固體質(zhì)量與加入鐵粉質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。(1)計(jì)算混合物中n(Cu)n(Fe2O3)。(2)計(jì)算稀硫酸的物質(zhì)的量濃度。參考答案1【解析】選D。消耗等物質(zhì)的量濃度的AgNO3溶液的體積比為321，則消耗Ag的物質(zhì)的量之比為321，故NaCl、MgCl2、AlCl3的物質(zhì)的量之比為31eq f(1,3)，即

10、為931，則體積比為931。2【解析】選D。由題意知，生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中得到7.0 g沉淀，則n(CaCO3)eq f(7.0 g,100 gmol1)0.07 mol，由COCO2可知，鐵的氧化物中的n(O)0.07 mol，n(Fe)eq f(3.92 g0.07 mol16 gmol1,56 gmol1)0.05 mol，n(Fe)n(O)0.05 mol0.07 mol57，則鐵的氧化物為Fe5O7。3【解析】選B。1 mol Na在空氣中完全燃燒生成0.5 mol Na2O2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，A錯(cuò)誤；鈉與水發(fā)生反應(yīng)2Na2H2O=2Na2OHH2，2.3 g鈉(

11、0.1 mol)生成0.05 mol H2，B正確；根據(jù)反應(yīng)3Fe4H2O(g)eq o(=,sup7(高溫)Fe3O44H2，0.1 mol Fe完全反應(yīng)生成eq f(0.4,3) mol H2，C錯(cuò)誤；Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，0.1 mol Fe與足量鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，D錯(cuò)誤。4【解析】選B。鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。n(HCl)0.4 mol，n(NaOH)0.4 mol，n(Al)0.2 mol，因此，甲燒杯中鹽酸不足、鋁過量，乙燒杯中鋁不足、氫氧化鈉過量，甲燒杯

12、中產(chǎn)生氫氣0.2 mol，乙燒杯中產(chǎn)生氫氣0.3 mol，B項(xiàng)正確。5【解析】選B。鐵、鎂、鋅三種金屬分別和等體積、等濃度的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的本質(zhì)都是金屬失去電子，溶液中氫離子得到電子生成氫氣，故同溫同壓下，產(chǎn)生相同體積的氫氣時(shí)，氫離子得到電子的數(shù)目必然相等，而這些電子均由金屬提供，則參加反應(yīng)的金屬失去的電子數(shù)相等，故A正確；同溫同壓下，鐵、鎂、鋅三種金屬分別與同體積、同濃度的鹽酸反應(yīng)后，產(chǎn)生相同體積的氫氣，設(shè)所需要的金屬質(zhì)量分別是x、y、z，則有eq f(x,56)2eq f(y,24)2eq f(z,65)2，所以可得參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量比是562465，故B錯(cuò)誤，D正確；若相同條件下產(chǎn)生相同

13、體積的氫氣，設(shè)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為1 mol，則根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式可知，所需Fe、Mg、Zn三種金屬的物質(zhì)的量之比為1 mol1 mol1 mol111，故C正確。6【解析】選D。n(消耗HCl)0.2 L5 molL10.2 L4.6 molL10.08 mol，A正確；可設(shè)混合物中Al、Fe物質(zhì)的量分別為x、y，則根據(jù)Al3HCl、Fe2HCl，可得3x2y0.08 mol，27 gmol1x56 gmol1y1.1 g，聯(lián)立可得x0.02 mol、y0.01 mol，可知B、C正確，D錯(cuò)誤。7【解析】選A。反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2。n(H2)eq f(4

14、.48 L,22.4 L/mol)0.2 mol，則參加反應(yīng)的n(H)0.4 mol。若換成稀H2SO4，同樣產(chǎn)生0.2 mol H2，故B、D正確。由2HH22e可知，得電子總數(shù)為0.2 mol20.4 mol，依據(jù)得失電子守恒，故C正確。0.2 mol Mg提供0.4 mol電子，0.2 mol Al提供0.6 mol電子，則0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4 mol、小于0.6 mol，故A不正確。8【解析】選B。Al與NaOH溶液的反應(yīng)：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol2 mol 3 moln(Al)0.1 L2 molL1n(H2)eq f

15、(2 mol,0.1 L2 molL1)eq f(3 mol,n（H2）)，解得n(H2)0.3 mol，eq f(2 mol,0.1 L2 molL1)eq f(2 mol,n（Al）)，解得n(Al)0.2 mol，由Al與NaOH溶液反應(yīng)生成的氣體體積為3V L，得eq f(3V L,22.4 Lmol1)0.3 mol，解得V2.24。再根據(jù)Fe2HCl=FeCl2H2，生成的氣體體積為V L，可求出Fe的物質(zhì)的量為0.1 mol，HCl的物質(zhì)的量為0.2 mol，則c(HCl)eq f(0.2 mol,0.1 L)2 molL1，B正確；由上述數(shù)據(jù)分析知鐵、鋁的物質(zhì)的量不相等，A錯(cuò)誤

16、；Fe與鹽酸反應(yīng)生成Fe2，C錯(cuò)誤；鹽酸與NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比為11，D錯(cuò)誤。9【解析】(1)設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為x mol，19.5 g鋅粒的物質(zhì)的量為0.3 mol，250 mL 2 molL1的稀硫酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.25 L2 molL10.5 mol。ZnH2SO4=ZnSO4H21 mol 1 mol1 mol03 mol 0.5 mol x mol硫酸過量，按鋅進(jìn)行計(jì)算，得x0.3，體積為0.3 mol22.4 Lmol16.72 L。(2)硫酸反應(yīng)了0.3 mol，剩余(0.50.3) mol0.2 mol，反應(yīng)后溶液中氫離子濃度為eq f(0.22,0.2

17、5) molL11.6 molL1。(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 gcm3濃硫酸的濃度為eq f(1 00098%1.84,98) molL118.4 molL1，設(shè)需要濃硫酸的體積為V，濃硫酸在稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，0.25 L2 molL118.4 molL1V，V0.027 2 L27.2 mL?！敬鸢浮?1)6.72 L(2)1.6 molL1(3)27.2 mL10【解析】(1)由圖像可知，生成3.2 g固體為金屬銅，說明19.2 g Cu和Fe2O3的混合物中含有3.2 g Cu，則含有Fe2O3的質(zhì)量為19.2 g3.2 g16.0 g，則n(Cu) n(Fe2O3)eq f(3.2 g,6