高中化学 12《化学计量在实验中的应用》导学案3 新人教版必修1.docx
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高中化学12《化学计量在实验中的应用》导学案3新人教版必修1
《化学计量在实验中的应用》
第1课时物质的量的单位—摩尔、摩尔质量
学习目标
1.了解物质的量及其单位,了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2.通过对1mol物质质量的讨论,理解摩尔质量的概念以及摩尔质量和相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
3.通过对摩尔质量概念的理解,了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系。
学习过程
【知识链接】国际单位制七个基本物理量
物理量
物理量符号
单位名称及符号
长度
时间
质量
温度
光强度
电流
物质的量
【课堂学习】
物质的量
1.
(1)定义:
表示物质含有 。
(2)符号:
。
(3)单位:
,符号:
。
(4)物质的量的基准规定:
1mol任何微粒所含的微粒的个数相同。
2.阿伏加德罗常数
(1)定义:
称为阿伏加德罗常数。
(2)符号:
。
(3)数值:
约为 。
【讨论思考1】
1.求2molH2O含有的水分子的个数。
2.1.204×1024个CO2分子的物质的量是多少?
【归纳总结】
物质的量的表达式(粒子的总数N、阿伏加德罗常数为NA、物质的量n三者之间的关系)为。
推论:
两种粒子的物质的量之比与二者个数比有何关系?
【讨论思考2】
0.012kg12C所含的碳原子数为1mol,你能计算出1mol下列微粒的质量吗?
1molFe的质量 。
1molAl的质量 。
1molPb的质量 。
1molH2O的质量 。
1molH2SO4的质量 。
【归纳总结】
①1mol任何原子的质量(以克为单位)在数值上等于 。
②1mol任何分子的质量(以克为单位)在数值上等于 。
3.摩尔质量
(1)定义:
,符号 。
(2)单位:
。
(3)物质的量(n),质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:
。
【思考讨论3】
(1)物质的量是基本物理量,四个字是一个整体,不得拆开理解,也不能压缩为“物质量”等。
物质的量实际上表示 。
(2)物质的量这个物理量是以 计量对象,可以是 、 、 、 、 、 、 等。
(3)使用“摩尔”时必须指明具体的微粒。
随堂检测
1.含有3.01×1023个O2分子的O2的物质的量是 ,氧原子的物质的量是 。
2.2molH2O中含有的H2O分子的数目是 ,氢原子的数目是 ,氧原子的数目是 ,含有电子的数目是 ,含有质子的数目 。
3.6.02×1023个OH-中电子的物质的量是 。
4.1molNa2SO4中Na+的物质的量是 ,S
的物质的量是 。
5.2molH2SO4中氧原子的物质的量是 ,总的原子数目是 。
6.判断正误:
(1)氧气的摩尔质量是32g( )
(2)氧气的摩尔质量等于氧气的相对分子质量( )
(3)1mol氧气的质量就是氧气的摩尔质量( )
7.1molO2的质量是 ;48gO2的物质的量是 。
8.0.1molR
的质量是6.0g,则R元素的相对原子质量是 。
9.质量相等的O2和O3,其物质的量之比为 ;物质的量相等的O2和O3,其质量比为 。
10.与4.4gCO2中所含有的氧原子数目相等的H2SO4的质量为 。
11.摩尔质量为ag/mol的物质bg中含有的分子数目为c个,则阿伏加德罗常数等于 。
12.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法中错误的是( )
A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
参考答案
学习过程
【知识链接】略,见课本。
【课堂学习】
一、1.
(1)一定数目粒子的集合体的物理量
(2)n
(3)摩尔,简称摩 mol
(4)与0.012kg12C中所含有的C原子个数
2.
(1)把1mol(与12g12C中所含的碳原子数相同)任何粒子的粒子数
(2)NA(3)6.02×1023mol-1
【讨论思考1】
1.1.204×1024 2.2mol
【归纳总结】n=
【讨论思考2】56g 27g 207g 18g 98g
【归纳总结】①相对原子质量②相对分子质量
3.
(1)单位物质的量的物质所具有的质量 M
(2)g·mol-1或kg·mol-1
(3)物质的量(mol)= 符号表示:
n=
【思考讨论3】
(1)一定数目粒子的集合体的物理量
(2)微观粒子 分子 离子 原子 质子 中子 电子 原子团
随堂检测
1.0.5mol 1mol2.2NA 4NA 2NA 20NA 20NA3.10mol4.2mol 1mol
5.8mol 14NA6.
(1)×
(2)× (3)×7.32g 1.5mol
8.129.3∶2 2∶310.4.9g
11.
12.A
第2课时气体摩尔体积
学习目标
1.了解气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的含义。
2.了解物质的量与微粒数目、气体体积之间的关系。
学习过程
【课前预习】
1.物质的聚集状态主要有 态、 态、 态。
许多物质在不同的温度和压强下可以呈现不同的聚集状态。
2.下表列出了0℃、101kPa时O2和H2的密度,请计算1molO2和H2的体积。
物质
1mol物质的质量/g
密度/(g/L)
1mol物质的体积/L
O2
1.429
H2
0.0893
3.下表列出了20℃时几种固体和液体的密度,请计算1mol这几种物质的体积。
物质
1mol物质的质量/g
密度/(g/cm3)
1mol物质的体积/cm3
Fe
7.86
Al
2.70
H2O
0.998
H2SO4
1.83
【归纳总结】相同条件下,相同物质的量的固体或液体所占的体积 。
(填“相同”或“不相同”)
相同条件下,相同物质的量的气体所占的体积近似 。
(填“相同”或“不相同”)
课堂探究
一、决定物质体积的因素
【合作交流1】
决定物质的体积大小的因素 、 、 。
【合作交流2】
1mol不同的固态物质和液态物质所含的 相同,而粒子间距 ,使得固体和液体物质的体积主要取决于 。
但因粒子的大小是 的,所以1mol不同的固态物质和液态物质的体积 。
【合作交流3】
对于气体,粒子间的距离 粒子本身的直径,所以,当1mol气体所含粒子数相同时,气体体积主要取决于 。
同温同压下任何气体粒子间距可以看成是 ,因此1mol任何气体的体积 。
【合作交流4】
影响气体粒子间距离的因素有哪些?
二、气体摩尔体积
1.定义:
,符号:
。
2.表达式:
。
3.单位:
。
4.气体摩尔体积的数值:
气体摩尔体积的数值决定于气体所处的 和 。
标准状况( kPa, ℃下),1mol任何气体的体积都约是 L。
即在标准状况下Vm= L/mol。
随堂检测
1.判断下列说法是否正确:
(1)1mol气体的体积就是气体的摩尔体积( )
(2)任何气体的摩尔体积都大致相等( )
(3)22.4LH2所含有的分子数目约为NA个( )
(4)常温常压下,22.4LO2含有的分子数目约为NA个( )
(5)标准状况下,22.4LH2O中含有的分子数目约为NA个( )
(6)只有在标准状况下,1mol气体的体积才约为22.4L( )
(7)常温常压下,18g水中含有的分子数目为NA个( )
2.完成下列练习:
(1)标准状况下,2molO2的体积是 ;标准状况下,224mLN2的物质的量是 ;标准状况下,11.2LO2的质量是 ;标准状况下,48gO2的体积是 ;标准状况下,2.24LO2中含有的氧气分子数目是 ;含有的氧原子数目是 。
一定量的CO2中含有的分子数目为0.3NA个,它在标准状况下的体积约为 。
(2)标准状况下,体积均为11.2L的O2、CO2、H2三种气体所含有的分子数目分别为多少?
(3)标准状况下CO2和O2的密度分别为多少?
3.
(1)相同条件下,下列气体的密度最小的是( )
A.H2B.CH4C.N2D.CO2
(2)相同条件下A气体对H2的相对密度22,则气体A的摩尔质量为 。
(3)CO2和O2混合气体对H2的相对密度为18,则混合气体中CO2和O2的体积比为 。
4.恒温恒压的条件下,等质量的下列气体所占有的体积最大的是( )
A.H2B.CH4C.N2D.CO2
5.温度不变的情况下,向两个体积相同的容器中分别加入3molN2和2molH2,则两容器中压强之比为多少?
6.标准状况下①6.72LCH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6gH2S ④0.2molNH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )
a.体积②>③>①>④b.密度②>③>④>①
c.质量②>③>①>④d.氢原子个数①>③>④>②
A.abcB.bcdC.cbaD.abcd
7.两个体积相同的容器,一个盛有一氧化氮,另一个盛有氮气和氧气,在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子总数B.质子总数C.分子总数D.质量
8.如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数)( )
A.
LB.
LC.
LD.
L
9.150℃时碳酸铵完全分解生成气态混合物,该混合气体对H2的相对密度是( )
A.96B.48C.12D.32
10.某气态氧化物化学式为RO2,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积是448mL,则氧化物的摩尔质量为 ;R的相对原子质量为 。
11.在标准状况下,6.72LCH4和CO的混合气体的质量为6g,该混合气体中有 mol的CH4, g的CO。
参考答案
学习过程
【课前预习】
1.气 液 固
2.32 32 22.4 2 2 22.4
3.56 56 7.1 27 27 10 18 18 18.0 98 98 53.5
【归纳总结】不相同 相同
课堂探究
一、【合作交流1】
粒子数目 粒子的大小 粒子之间的距离
【合作交流2】
粒子数目 很小 粒子的大小 不同 不相同
【合作交流3】
远大于 粒子之间的距离 相同的 相同
【合作交流4】
压强、温度。
二、1.单位物质的量的气体所占的体积 Vm
2.Vm=
3.L/mol或L·mol-1
4.温度 压强 101 0 22.4 22.4
随堂检测
1.× × × × × × √
2.
(1)4.48L 0.01mol 16g 33.6L 0.1NA 0.2NA 6.72L
(2)都为3.01×1023
(3)1.964g/L 1.429g/L
3.
(1)A
(2)44g·mol-1 (3)1∶2
4.A
5.3∶2
6.D 7.AC 8.A 9.C
10.64g·mol-1 32
11.0.2 2.8
第3课时物质的量在化学实验中的应用
学习目标
1.了解物质的量浓度的含义。
2.了解配制一定物质的量浓度的溶液的方法。
学习过程
【回顾知识】
1.如何配制100g20%NaOH溶液?
其中NaOH的物质的量是多少?
2.取10g上述溶液,求其中所含NaOH的物质的量?
【课堂学习】
一、物质的量浓度
1.概念:
表示 里所含溶质B的 的物理量,称为B的物质的量浓度。
2.符号:
(其中,B表示各种溶质)。
3.单位:
。
4.数学表达式:
。
【实验探究】
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1.仪器:
、烧杯、 、 、托盘天平(使用固体药品时用)和 等。
2.配制固体溶质的溶液用 称量,配制液体溶质的溶液可用 量取。
3.量筒使用时要依据液体的量选择其规格。
若量取5.6mL浓硫酸用 mL量筒,记录数据时记录到 mL,托盘天平称量记录到 g。
4.认识容量瓶
容量瓶是一种配制物质的量浓度溶液的专用仪器,容量瓶是一种精确的仪器,有大小各种规格,常用的容量瓶有50mL、100mL、200mL、250mL、500mL、1000mL等。
所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。
5.配制步骤(配制1000mL0.50mol·L-1NaOH溶液)
(1)计算。
需要NaOH固体的质量:
g。
(2)称量。
用 准确称取NaOH固体 g。
(3)溶解。
将称好的NaOH固体放入 中,用适量蒸馏水溶解,冷却到 。
(4)转移。
将烧杯中的溶液用 小心引流到 中。
(5)洗涤。
用蒸馏水洗涤 2~3次,并将每次洗涤液都转移到 。
(6)定容。
缓缓地将蒸馏水注入容量瓶,直到容量瓶中的液面离刻度线下 cm时,改用 滴加蒸馏水至 正好与 相切。
(7)摇匀。
将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
(8)装瓶。
将容量瓶内液体转移到试剂瓶,贴上注有名称和浓度的标签。
【思考探究】6.误差分析
能引起误差的一些操作
过程分析
对溶液浓度的影响
溶质质量
溶液体积
向容量瓶注液时少量流出
未洗烧杯和玻璃棒
定容时水加多用滴管吸出
定容摇匀时液面下降再加水
定容后经振荡、摇匀、静置液面下降
定容时俯视读数(读刻度)
定容时仰视读数(读刻度)
三、一定物质的量浓度的溶液的稀释公式
随堂检测
1.下列溶液中的c(Cl-)与50mL1mol/L氯化钠溶液中c(Cl-)相等的是( )
A.150mL1mol/LNaCl溶液B.75mL2mol/LCaCl2溶液
C.150mL3mol/LKCl溶液D.75mL1mol/LFeCl3溶液
2.0.5LAlCl3溶液中Cl-为9.03×1022个,则AlCl3溶液的物质的量浓度为( )
A.0.1mol/LB.1mol/LC.3mol/LD.1.5mol/L
3.将30mL0.5mol/LNaCl溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为( )
A.0.03mol/LB.0.3mol/LC.0.05mol/LD.0.04mol/L
4.下列关于0.1mol/LBa(NO3)2溶液正确的说法是( )
A.该溶液可由1L水中溶解0.1molBa(NO3)2制得
B.1L溶液中含有Ba2+和N
总数为3×6.02×1022
C.0.5L溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.2mol/L
D.0.5L溶液中N
的物质的量浓度为0.2mol/L
5.用10mL的0.1mol·L-1BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的摩尔浓度之比是( )
A.3∶2∶2B.1∶2∶3C.1∶3∶3D.3∶1∶1
6.将标准状况下的aLHCl(g)溶于1L水中,得到的盐酸密度为bg·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A.
mol/LB.
mol/L
C.
mol/LD.mol/L
7.关于容量瓶的四种叙述:
①是一种精确的仪器;②不宜贮存溶液;③不能用来加热;④使用之前要检验是否漏水。
这些叙述正确的是( )
A.①②③④B.②③C.①②④D.③④
8.用18mol/L浓硫酸配制100mL1.0mol/L稀硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
(1)实验时应选用的仪器是 (填入字母代号)。
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是 (填写标号)。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称量好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,加入蒸馏水到接近刻度线1~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近刻度线1~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到刻度线
E.盖好瓶塞,用右手手心顶住瓶塞,用左手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
9.现要配制0.5mol/L的NaOH溶液1000mL。
(1)实验仪器:
。
(2)配制步骤:
容量瓶在使用前必须先进行的操作是 。
①计算。
溶质用量为 。
②称量。
称取NaOH的注意事项有 。
③溶解。
需要的仪器有:
。
④转移。
转移方法为 。
⑤洗涤。
通常洗涤 次。
⑥定容。
当加水到离刻度线 时开始定容,所需仪器为 。
⑦摇匀。
方法为 。
⑧保存。
如何保存 。
(3)误差分析:
下列对操作所配制的溶液浓度有何影响?
A.配制前,容量瓶洗净后,未干燥就配制溶液
B.溶解NaOH固体后烧杯未进行洗涤
C.定容时,仰视观察液面
D.定容时,俯视观察液面
E.溶解NaOH固体后,未经冷却就移入容量瓶定容
10.实验室用密度为1.18g/mL,质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸,填空并请回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol/L的盐酸
应称量盐酸体积/mL
应选用容量瓶的规格/mL
除容量瓶外还需要的其他仪器
(2)配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次) 。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?
没有进行A操作 ;加蒸馏水时不慎超过了刻度线 ;定容时俯视 。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线 ;向容量瓶中转移溶液时(实验步骤C中)不慎有液滴掉在容量瓶外面 。
参考答案
学习过程
【回顾知识】
1.①计算。
②用托盘天平在烧杯内准确称量20.0gNaOH固体。
③用量筒量取80mL蒸馏水。
④把蒸馏水加入盛有称量好NaOH固体的烧杯中,充分搅拌,使固体全部溶解。
其中含有NaOH的物质的量为0.5mol。
2.0.05mol
【课堂学习】
一、1.单位体积的溶液 物质的量
2.cB
3.mol/L或mol·L-1
4.cB=
二、1.量筒 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管
2.托盘天平 量筒
3.10.0 0.1 0.1
5.
(1)29.25
(2)托盘天平 29.3 (3)烧杯 室温 (4)玻璃棒 1000mL容量瓶 (5)烧杯和玻璃棒 容量瓶 (6)1~2 胶头滴管 凹液面最低处 刻度线
【思考探究】6.偏小 无影响 偏低 偏小 无影响 偏低 偏小 无影响 偏低 无影响 偏大 偏低 无影响 无影响 无影响 无影响 偏小 偏高 无影响 偏大 偏低
三、c(浓溶液)×V(浓溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)
随堂检测
1.A 2.A 3.A 4.BD 5.C 6.D 7.A
8.
(1)E、G、C、H、F
(2)B、C、D
9.
(1)托盘天平、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管
(2)检漏 ①20.0g ②左物右码、在烧杯中称量 ③烧杯、玻璃棒 ④用玻璃棒引流 ⑤2~3 ⑥1~2cm 胶头滴管 ⑦上下颠倒几次,使溶液混合均匀 ⑧转移到试剂瓶中保存
(3)A.无影响 B.偏小 C.偏小 D.偏大 E.偏大
10.
(1)2.1 250 烧杯、玻璃棒、胶头滴管
(2)B、C、A、F、E、D (3)使溶质全部转移到容量瓶中 (4)偏小 偏小 偏大 (5)重新配制 重新配制
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