高中化学《化学计量在实验中的应用》教案26新人教版必修1.pdf
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1、用心爱心专心1 第二节 化学计量在实验中的应用(一) -物质的量和摩尔质 量 授课班级 课时1 教 学 目 的 知识 与 技能 1、认识摩尔是物质的是的基本单位,了解物质的量与微观粒子之间的关系, 了解摩尔质量的概念,了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性,懂得阿 伏加德罗常数的涵义 2、了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系,能用于进行简单的 化学计算。 过程 与 方法 1、初步培养学生演绎推理、归纳推理、逻辑推理和运用化学知识进行计算 的能力 2、通过物质的量这一联系微观粒子与宏观质量的物理量的学习,引导学生 以化学的眼光、 从微观的角度地认识丰富多彩的物质世界,认识到宏观和微 观的相
2、互转化是研究化学的科学方法之一。 情感 态度 价值观 1、通过对概念的透彻理解,培养学生严谨、认真的学习态度,体会定量研 究的方法对研究和学习化学的重要作用。 重 点物质的量及单位;摩尔质量的概念和有关摩尔质量的计算 难 点物质的量及单位-摩尔 知 识 结 构 与 板 书 设 计 第二节化学计量在实验中的应用 一、物质的量(amount of substance)的单位 - 摩尔 (mole) 1. 是一个物理量,符号为n,单位为摩尔(mol) 。 2、阿伏加德罗常数:表示1mol 任何粒子的粒子数,符号为NA,单位为 mol -1,数 值约为 6.02*10 23 mol-1 3、注意:使用
3、mol 时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子 等。 4.N、NA与 n 的关系:n N N A A1= C 1 Cm m12 12 m 1m 1 mol任何粒子或物质的质量是以克为单位,在数值上就等于该粒子的相对 原子(分子、离子)质量。 5、摩尔质量: (1) 定义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M 用心爱心专心2 (2) 、公式:M= n m 单位 g mol 1 6、有关摩尔质量的相关计算 例 1: 24.5 g H2SO4的物质的量是 _ 解: H2SO4的相对分子质量为98, 则M(H2SO4 )=98 g mol 1 。 n(H2SO 4 )= )SO2H(
4、M )4SO2H(m 4 = 1 - molg98 g5 .24 =0.25mol 。答:略 教学过程 教学步骤、内容教学方法、手段、师 生活动 引言 我们在初中时知道,分子、原子、离子等我们肉眼看不见 的粒子,可以构成客观存在的、具有一定质量的物质,这说明,在 我们肉眼看不见的粒子与物质的质量之间,必定存在着某种联系, 那么,联系他们的桥梁是什么呢?要解决这个问题,我们来学习第 二节化学计量在实验中的应用 板书第二节化学计量在实验中的应用 讲 就像长度可用来表示物体的长短,温度可表示为物体的冷热 程度一样, 物质的量可用来表示物质所含粒子数的多少,其符号为n, 它是国际单位制中的基本物理量,
5、四个字缺一不可,物质的量单位 是摩尔,符号mol ,简称摩。 投国际单位制 (SI) 的 7 个基本单位 物理量的符号单位名称及符号 长度l (L)米( m ) 时间t 秒( s) 质量m 千克( kg) 温度T 开尔文( K) 发光强度I (Iv )坎德拉( cd) 电流I 安培( A) 物质的量n 摩尔( mol) 板书 一、物质的量(amount of substance)的单位 - 摩尔 (mole) 1. 是一个物理量,符号为n,单位为摩尔(mol) 。 过渡 从物质的量设立的目的上看,物质的量实际上表示含有一 定数目粒子的集体。这个集体的组成者是粒子,这种集体有大有小, 也就是集体
6、内的粒子数目有多有少。因此,物质的量是专门用于计 算粒子数目的物理量。那么物质的是的1 个单位即1mol 表示的粒子 引发学习兴趣,引出 把微小物质扩大倍数 形成一定数目的集体 以便于方便生活,方 便科学研究,方便相 互交流 用心爱心专心3 数目是多少呢? 学生活动 阅读教材45 页上内容,理解物质的量在粒子数目上的 大小关系 问 1mol 粒子的数目大约是多少? ( 约为 6.02*10 23 个) 问 6.02*10 23 这个数值是以什么为依据得出的? ( 是以 0.012kg 12C中所含碳原子数为依据得出来的 ) 问 12C原子特指什么结构的碳原子? ( 12C指原子核内有 6 个质
7、子和6 个中子的碳原子) 师 大家回答得很好。由此,我们可以得出以下结论: 1mol任何粒子的数目是0.012kg 12C 中所含的碳原子数目约为 6.02*10 23 个 讲 1mol 任何粒子的数目也叫阿伏加德罗常数。阿伏加德罗是意 大利物理学家。因他对6.02*10 23 这个数据的测得有着很大的贡献, 故用他的名字来表示1mol 任何粒子的粒子数,以示纪念。 化学上,我们用NA来表示阿伏加德罗常数,其单位mol -1 ,它表 示 1mol 任何粒子的粒子数,其数值近似6.02*10 23 个等于。 板书 2、阿伏加德罗常数: 表示 1mol 任何粒子的粒子数,符号为 NA,单位为 mo
8、l -1 ,数值约 为 6.02*10 23 mol-1 师 下面请同学们点击试题,看看平常计算中是如何应用阿伏加 德罗常数的。 点击试题填空 1. 1 mol H 2所含氢气分子的个数。 2. 2 mol氢分子含个氢原子。 3. 1 mol SO 4 2是 个硫酸根离子。 讲 物质的量只限制了所含粒子个数的多少,并没限制粒子的种 类,所以使用mol 时应注明所指粒子是哪种? 板书 3、注意: 使用 mol 时,必须指明粒子的种类,可以是分子、 原子、离子、电子等。 点击试题 判断正误,说明理由。 A. 1 mol氢 B. 1 molCO 2 C. 1 mol小米小米不是微观粒子 学生自学,师
9、生一问 一答,检验自学成果 进行化学史的教育, 培养学生科学态度 6.02*10 23 个 2.408*10 24 6.02*10 23 A、 没有指出是 分子、原子或离子 B. 用心爱心专心4 讲 请大家根据摩尔相关知识,进行如下计算。 例题根据摩尔的有关知识,进行计算。 1. 1.20410 24 个 H,合多少 mol? (2 mol) 2. 5 mol的 O2中有多少个氧气分子? (3.01*10 24) 3. N个水分子的物质的量是多少?( 已知,阿伏加德罗常数为NA) 讲 由以上练习,我们得出粒子总个数N、阿伏加德罗常数NA、物 质的量 n 三者之间的关系为: 板书 4.N、NA与
10、 n 的关系:n N N A 讲 摩尔是一个巨大数量粒子集合体,可以是整数,也可以是小 数,例如可以有0.5 mol O2,0.01 mol H2SO4等,但分子、原子等具 体的粒子,只能是整数,就不能说0.5 个或 0.01 个。下面请大家做 随堂练习3 点击试题 1.0.5 mol水中含有个水分子。 2.2 mol水中含有个水分子,个氢原子。 3.1 mol H 2SO4中含有个 H2SO4分子,个硫酸根离子。 4.1 mol HCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么?它们的物质的量 各是多少 ? 5.1 个水分子中有个电子, 1 mol H2O中呢 ? 过 前面我们学习了物质的量,知道它是
11、一个基本物理量,单位 为摩尔,它表示含有一定数目的粒子集体。那么,1 mol 粒子的数目 是以什么为标准得出来的?其数目约为多少? ( 是以 0.012 kg 12C中所含碳原子数目为标准得来的;其数目约 为 6.02 10 23) 问 我们初中所学某种原子的相对原子质量也是以碳12 原子为 标准得出来的,它是怎样定义的? ( 以碳 12 原子的质量的1/12 作为标准,其他原子的质量跟它 比较所得的数值,就是这种原子的相对原子质量) 师 很好!请大家推导思考题1 思考假如一原子的质量为m1,碳 12 原子的质量为mC,则该原 子的相对原子质量A1怎样表示?请大家用代数式表示出来。 副板A1=
12、 C 1 Cm m12 12 m 1m 师 大家表示的都很正确。若另一种原子的质量为m2,则它的相 C. 小米不是微观 粒子 1. (2 mol) 2. (3.01*10 24) 引导学生自我总结公 式 3.01*10 23 1.204*10 24 ; 2.408*10 24 6.02*10 23; 6.02*1023 H 、Cl 各 1 mol 10; 6.02*10 24 学生推导,教师巡视 并指导 用心爱心专心5 对原子质量A2又该怎样表示,请大家口答。 (A2= C m m212 。 ) 问A1比A2与m1与m2的关系是什么呢?请大家推导。 ( A1A2=m1m2) 师 很正确!这也就
13、是说:原子的质量比=原子相对原子质量比。 师 下面让我们导出下列关系: 微观粒子一个 C原子一个 O原子一个 Fe 原子 1 mol C原子 1 mol O原子 1 mol Fe 原子 宏 观 质 量0.012 kg=12 g xg y g 相 对 原 子 质 量12 16 56 师 由刚才我们对原子相对原子质量的深入理解知道:原子的质 量比 =原子的相对原子质量比。1 mol任何原子的质量比,就等于 它们的相对原子质量比。请大家根据此结论,计算出x值和y值。 结果x=16 y=56 问 1 mol 钠原子的质量是多少?1 mol 氢原子的质量呢? (1 mol钠原子的质量是23 g ,1 m
14、ol 氢原子的质量是1 g) 问 由此可得出什么结论? (1 mol任何原子的质量,在数值上都等于它们的相对原子质 量) 问 单位呢? ( 克! ) 问 1 mol 分子的质量, 与它的相对分子质量有什么关系?为什么? ( 因为分子都是由原子构成的,而分子的相对分子质量等于构 成它的原子的相对原子质量的总和。1 mol 任何原子的质量在数值上 等于它的相对原子质量,单位为克,则1 mol任何分子的质量就应 该在数值上等于它的相对分子质量,单位为克) 师 很正确!那么,对于粒子中的离子来讲,又将怎样呢?请大 家阅读课本12 页最后一段后回答。 教师引发思考,学生 展开讨论,一步步得 出结论,有利
15、于学生 对概念的深入理解和 推理,归纳能力的培 养 学生讨论 学生阅读, 扩大 6.021023倍 扩大 6.010 23 倍 扩大 6.021023倍 用心爱心专心6 ( 对于离子来说,由于电子的质量很小,当原子得到或失去电 子变成离子时,电子的质量可略去不计,因此,1 mol 离子的质量在 数值上就等于该离子的式量,单位为克) 师 回答得很好,综合以上分析,我们可得出以下结论: 副板 1 mol 任何粒子或物质的质量是以克为单位,在数值上就等 于该粒子的相对原子(分子、离子)质量。 师 请大家做以下练习: 点击试题 1 mol H 2O的质量是。 1 mol NaCl的质量是。 1 mol
16、 Na +的质量是 。 1 mol S的质量是。 师 化学上,我们把1 mol 物质所具有的质量叫摩尔质量。 板书 5、摩尔质量: (1) 定义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M 师 也就是说,物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质 的量之比 板书 (2) 、公式:M= n m 单位 g mol 1 讲依据此式, 我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体- 物质的量联系起来,请大家口答下列空 点击试题 1.Na 的摩尔质量。 2.NaCl 的摩尔质量。 3. SO 2 4 摩尔质量。 师 大家在解答有关摩尔质量的问题时,一定要注意单位!下面, 让我们根据摩尔质量的为进行计算。注意解
17、题格式。 板书 6、有关摩尔质量的相关计算 例 1:24.5 g H 2SO4的物质的量是_ 解: H2SO4的相对分子质量为98, 则M(H2SO4 )=98 g mol 1。 n(H2SO4 )= )SO2H(M )4SO2H(m 4 = 1- molg98 g5 .24 =0.25mol 。答:略 点击试题 1。5 mol Na2CO3的质量是多少? 小结 从本节课的学习中我们知道:1 mol不同的物质中,构成它 18g 58.5g 23g 32g 23 gmol 1 58.5 gmol 1 96 gmol 1 53 g 用心爱心专心7 们的粒子的数目虽然相同,但由于不同粒子的质量一般不
18、同,故 1 mol 不同物质的质量一般也不相同,以克为单位时,其数值就等于构成 该物质的粒子的相对原子(或分子)质量。在进行有关摩尔质量的 计算时,一定要注意单位和解题格式。 自我评价 1. 1.5 mol H2SO4的质量是。其中含有 mol O, mol H, 其质量分别为和。 2. 0.01 mol 某物质的质量为1.08 g, 此物质的摩尔质量为。 3. 下列说法正确的是() A.71 g氯相当于2 mol 氯 B. 每摩尔物质中含有6.02 10 23个原子 C. 阿伏加德罗常数为12 g 12C所含的碳原子数 D.1 mol KClO3中含有 3 mol 氧元素 4. 如果 1 g
19、 水中含有m个氢原子,则阿伏加德罗常数是() A. m9 1 B.9m C.2m D.18m 5 下列说法正确的是() A.氮原子的质量就是氮的相对原子质量 B.氢氧化钠的摩尔质量是40 g C.1 mol H 2SO4中含有 1 mol H2 D.氩气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量 6、08g 某物质含有3.01*1022 个分子, 该物质的式量约为() A 、8 B、 16 C、64 D、160 课后作业 1、71g Na2SO4中含有 Na +和 SO 4 2-物质的量各是 _ 2、 19.6g H 2SO4中氧元素的质量_ 3、 含有 1.5*10 22个分子,其质量为 2。
20、7g 求分子质量 4、多少克H2SO4所含的分子数与3.6 克 10% 盐酸所含溶质的分子数 相等 5、 0.2 mol KClO3中所含的Cl 原子数与多少克CaCl2中所含的C l- 离子数相等。 147g ;6;3 ;96g ; 3g 108g/mol C B D B 1、1 mol ; 0.5 mol 2、12.8 g 3、108 4、0.98 克 5、11.1 克 教学回顾 : 用心爱心专心8 用心爱心专心9 教案 课题:第二节化学计量在实验中的应用( 二) -气体摩尔体积和阿伏加德罗定律 授课班级 课时1 教 学 目 的 知识 与 技能 1、知道固、液、气态物质的一些特性,初步学会
21、运用气体摩尔体积等概念 进行简单计算 过程 与 方法 1、从分析研究影响固体、液体、气体体积的大小主要因素过程中,培养问 题的意识, 调动研究的主观欲望,体验归纳整理的过程,学习分析矛盾的主 要方面和次要方面 情感 态度 价值观 1、通过影响物质体积大小的因素和气体摩尔体积的学习,培养与人合作的 团队精神, 善于合作学习,共同提高,在学习中感受化学世界的美丽、奇妙 和和谐。 重 点气体摩尔体积 难 点决定物质体积的因素;气体摩尔体积 知 识 结 构 与 板 书 设 计 二、气体摩尔体积 (molar volume of gas ) 1、定义:单位物质的量气体所占的体积 2、符号: Vm 3、定
22、义式: Vm= n V 4、单位:国际:m 3/mol 常用: L/mol 5、气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L 6、阿伏加德罗定律: 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 教学过程 教学步骤、内容教学方法、手段、师 生活动 复习 通过上一节课的学习,我们知道,1 mol 任何物质的粒子个 数都相等, 都约为 6.02*10 23个, 1 mol 任何物质的质量都是以 g 为单 位,在数值上等于构成该物质的粒子( 分子,原子,离子等) 的式量。 那么, 1 mol 任何物质的体积又该如何确定呢? 讲 1 mol 任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量作桥梁把它计
23、算出来, 副板书 引导学生由旧知识 的再现进入新知识 的学习 用心爱心专心10 讲 若想要通过质量求体积,还需搭座什么桥呢? (还需要知道物质的密度) 问 质量、密度和体积三者之间的关系是什么? 副板书 密度 体积质量 密度 讲 那么, 请同学们思考一下,物质的体积与微观粒子间是否存在 着一些关系呢?也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量 建立起某种关系呢?也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物 理量建立起某种联系呢?让我们带着这个问题,亲自动手寻找一下答 案。 请同学们填写教材P13 上科学探究2 投 科学探究 2、下表列出了0、 101 kPa( 标准体积 ) 时 O2和 H2的密
24、度,请计算 出 1 mol O 2和 H2的体积 下表列出了20时几种固体和液体的密度,请计算出1 mol这几种 物质的体积 讲 请同学们根据计算结果,并参照投影上1mol 几种物质的体积 示意图,分析物质的存在状态跟体积的关系 投影小结 1、1 mol 不同的固态或液态的物质、体积不同 2、在相同状态下,1 mol 气体的体积基本相同 密度 /g L -1 1 mol 物质的体积 O21.429 22.4 H20.0899 22.4 密度 /g cm -3 质量 g 体积 cm 3 Fe 7.86 56 7.2 Al 2.70 27 10 H2O 0.998 18 18 H2SO41.83
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