(共7张PPT)
吴 彦
物质的量在化学方程式中的应用
——金属材料（2）
第三章 铁 金属材料
第2节 金属材料（2）
一、情境导入，明确意义
Si Fe Cu Mn Cr Zn Ti Al
罐身/% 0.3 0.7 0.25 0.25 — — — 其余
罐盖/% 0.2 0.35 0.15 0. 2—0.5 — 0.1 0.25 其余
拉环/% 0.2 0.35 0.15 0. 2—0. 5 0.1 0.25 0.1 其余
剪下一小块罐身金属，设计实验，检测合金中是否含有 Al，写出涉及的反应的化学方程式。
如何定量检测罐身Al的含量 需要获得哪些数据
二、引领示范，构建模型
取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量8.0mol/L的 NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360 mL气体（折算成标准状况下），计算参加反应的 Al的物质的量。
【小结】计算思维模型∶
（1）化学反应计量数之比等于物质的量之比。
（2）计算中把各不同物理量转化为物质的量进行计算，再转化为其他所需物理量
（3）也可直接建立不同物理量之间的关系，只要上下一致，左右对应即可
0.1mol
三、变式训练，发展模型
例题变式1∶取经过打磨的含铝质量2.7g的罐体，置于足量 NaOH溶液中，至不再产生气泡，计算产生氢气的体积（标况下）。
例题变式2∶取经过打磨的含铝质量 2.7g 的罐体，置于100 mL 2.0mol/L的 NaOH溶液中，至不再产生气泡，计算理论上生成的 NaAlO2溶液的物质的量浓度（不考虑溶液体积的变化）。
3.36L
1.0mol/L
已知多种反应物的量，需要判断何者过量，可用极限法;
三、变式训练，发展模型
例题变式3∶取经过打磨的罐体 3.26g（主要是铝和铁的合金），置于100 mL. 5.0mol/L的盐酸中（其他成分不与酸反应放出气体），至不再产生气泡，共收集到3584 mL H2（标况下测定），计算∶
（1）铝和铁的质量;
（2）剩余盐酸的浓度。（忽略溶液体积的变化）
混合物的计算可用列方程的方法解决。
（1）m（Al）=2.7g m（Fe）=0.56g（2）c（HCl）=1.8mol/L
四、体验价值，拓展提升
例题：某铁矿石中含有Fe3O4、Fe2O3等，为测定铁元素的含量，科研工作者采用如下测定方法∶
溶解：准确称取试样 0.5600g于250 mL 锥形瓶中，加入足量浓 HCl充分溶解
还原：在一定条件下滴加 SnCl2溶液将Fe3+全部还原成 Fe2+，Sn2++Fe3+=Sn3++Fe2+
滴定：立即用 0.05000mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定，共消耗标准液的体积20.00mL
反应：6Fe2+＋Cr2O72-＋14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
（1）计算试样中铁的含量（质量分数）;
（2）某炼铁厂用这种铁矿石冶炼生铁，日消耗 10000t，计算该厂理论上年产含铁 96%生铁的质量（一年按360天计）。
60%
对于多步反应，可用"关系式法"建立已知量和未知量的联系，再利用物质的量进行相关计算，可以简化流程。
2.25×106t
课堂总结
今日作业
1.学案【巩固训练】部分
2.课本本章两课时练习
1.物质的量的换算
2.通用方法∶先求n，再利用化学方程式计算，最后换算成所求物理量
3.特殊类型∶
少量、过量计算问题→极值法判断
混合物计算问题→方程思想
多步计算问题→关系式法(共13张PPT)
吴 彦
可乐罐中的化学材料
——金属材料（1）
第三章 铁 金属材料
第2节 金属材料（1）
一、宏微结合，揭示本质
可乐罐罐体由几层不同的材料构成
外层
涂料
中层
铝
内层
环氧树脂薄膜
为什么可乐罐用铝制而不用铁制
一、宏微结合，揭示本质
铁皮盒
铝皮盒
铝比铁活泼，为什么铝不易生锈
如何验证氧化铝薄膜的存在？
物质 Al Al2O3
熔点/℃ 660 2054
注∶酒精灯可获得的最高温度约695℃
一、宏微结合，揭示本质
电镜下的氧化铝
电镜下的氧化铁
氧化铝是一层致密的氧化膜，氧气很难穿过与铝反应；
氧化铁疏松多孔，氧气穿过疏松的氧化膜继续与铁反应。
二、实验体验，发展认知
为什么铝不能与可乐直接接触，而需加一层环氧树脂薄膜呢？
可乐的pH值为2.4
酸与易拉罐反应过程中发生哪些反应？
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
一开始未有气体生产
后续有气体生成
二、实验体验，发展认知
还可以用什么方式获得薄膜？
处理液的pH值为14
？
二、实验体验，发展认知
Al、Al2O3都能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠NaAlO2。
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
偏铝酸钠：严格地说，应为四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]
碱与易拉罐反应过程中有哪些现象？
产生的气体是什么气体？
从氧化还原的角度能否解释？
一开始未有气体生产
后续有气体生成
Al
0
+3
NaOH
+1
0
二、实验体验，发展认知
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
酸
碱
以下离子方程式如何书写？
两性
氧化物
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2-+ 3H2↑
Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O
Al2O3
酸
碱
Al
三、深度探究，发散思维
NaOH溶液溶解除涂料后的可乐罐，待铝溶解完后有黑色不溶物慢慢沉降于烧杯底部，这黑色不溶物可能是什么
如何检验是否是铁？
Fe
Fe2+
H+
往溶液中滴加几滴KSCN，若不变红色，再加入氧化剂，变为红色，则为Fe2+。
？
铝合金
三、深度探究，发散思维
由数据你可获得哪些结论？
可乐罐的罐盖与罐体的硬度一样吗 为何？
铝合金牌号 Si Fe Cu Mn Mg Cr Al
罐体(3004) 0.3 0.7 0.25 1.0—1.5 0.8—1.3 — 余量
罐盖(5182) 0.2 0.35 0.15 0.20—0. 50 4.0—5.0 0.1 余量
罐体与罐盖成分对比
合金元素的种类及配比不同，其性能和用途不同。
纯金属与合金的结构对比
三、深度探究，发散思维
这铝合金能做飞机的外壳吗
铝合金牌号 Si Fe Cu Mn Mg Cr Al
罐体(3004) 0.3 0.7 0.25 1.0—1.5 0.8—1.3 — 余量
罐盖(5182) 0.2 0.35 0.15 0.20—0. 50 4.0—5.0 0.1 余量
罐体与罐盖成分对比
添加4%Cu、0.5%Mg、0.5%Mn、0.7%Si的铝合金，又称硬铝，是制造飞机的理想材料
不同 Cu 含量铝合金的力学性能
四、拓展应用，彰显价值
储氢合金
钛合金
耐高温合金
记忆合金
课堂总结
今日作业
学案【巩固训练】部分
0
+3
Al3+
Al2O3
Al
AlO2-
铝合金
新型合金
两性氧化物
H+
H+
OH-
OH-
