人教社必修一第一章第二节 化学计量在实验中的应用教学设计.docx
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人教社必修一第一章第二节化学计量在实验中的应用教学设计
人教社必修一第一章
第二节化学计量在实验中的应用
车琳
(甘肃省清水县第六中学)
第一课时
目标透析
教学内容:
物质的量的单位——摩尔
教学目标
1、知识与技能
(1)初步理解物质的量、摩尔的意义
(2)使学生理解阿伏加德罗常数的涵义
(3)培养学生演绎推理的能力和抽象的概括能力
2、过程与方法
让学生通过感悟微观世界微粒数目的异常庞大,从而认识建立新计量单位的必要性,和解决矛盾问题的方法。
3、情感态度与价值观
培养学生遇到问题寻求科学解决的方法、和研究的情感。
教学重点:
物质的量、摩尔概念阿伏加德罗常数
教学难点:
物质的量、摩尔概念的建立。
教学策略:
用先行组织策略,教师导引,知识铺垫、发现问题、寻求科学解决的方法。
让学生自主去建构概念模块。
教学进程
预习情境
【课前研读】(提示:
请同学课前务必完成!
)
宇宙苍穹,无论是从硕大无朋的天体,还是到渺小绝伦的微观粒子,世界都是由物质组成的,物质可以分为人的肉眼能看到的宏观物质,和人的肉眼看不到的微观粒子,这些都是化学研究的对象。
现代科技发展不仅到了纳米技术阶段,而且科学家利用“交叉分子束技术”能够研究单个分子的行为和反应情况。
其实,自从化学学科产生以来,科学家一直在向物质结构的内部探寻,原来微观世界和宏观世界一样的相似、一样的包罗万象,物种万千。
这一讲,就让我们走进微观世界,来探寻组成物质的微粒及研究如何反映和表示微粒数目的多少!
例:
一滴水就含有1.7万亿亿个水分子,0012Kg碳单质(12C)就含有6.02X1023个碳原子,可见,我们能感觉到的物质总是大量的微粒成堆、成堆的出现的或者聚集的,为此在化工生产、或有关的理论计算中,用“个”为单位来计算微粒数目,显得数目过于庞大,使我们的计算很不方便。
显然用“个”为单位,来记其数,就不适应了,哪怎么办呢?
这就迫使化学家寻找新的单位,赋予新的物理量来度量。
用什么物理量呢?
71年10月有41个国家参加的第14届国际计量大会上通过用新的物理量“物质的量”来度量物质的微粒数目,并且单位用新的名词“摩尔”作单位。
物质的量(单位:
摩尔)
字面释义:
(微粒数目)(堆量)
即“物质的量”反映“微粒数目”的量,“摩尔”拉丁文原意为“堆量”的含义(即用“一堆”、“一堆”的方法来度量)。
用“堆量”来度量,那这“一堆”的基准是什么呢?
我们得选择一个基准,请同学们看看书,书上是怎么选择的呢?
以12克碳为基准微粒数目(即物质的量)(大单位:
1堆量)
所含碳原子数确切的微粒个数:
称为阿伏加得罗常数(NA):
测得近似等于6.02X1023个(大数据,小单位)
感悟:
阿伏加德罗常数有多大?
(1)、阿伏加德罗常数是超乎寻常的庞大!
假设全国有10亿人,数一数0012Kg12C原子的个数,每人每天每秒钟数一个(要求不吃不睡),就要数2000万年之久!
(2)、计算题:
已知2X104粒稻谷为一斤,每人每年需用稻谷600斤,将6.02x1023粒稻谷平均分给13亿人,则每人分得的稻谷可用多少年呢?
请大家算算要用多少个100吨的粮库来储藏?
(参考结果:
每人分得的稻谷可用4X107年(四千万年),要用1.5X1014个100吨粮仓来贮藏的结果,可见“6.02X1023”是一个多庞大的数值!
)
可见微观世界微粒数目多地数不胜数,显然用“个”为单位,来记其数,就显得单位太小、数据太大!
会对我们的计算和定量研究物质产生许多麻烦!
显然用“个”为单位就不方便和不适应了,那怎么办呢?
这就迫使化学家寻找新的单位,赋予新的物理量来度量。
哪用什么物理量呢?
国际上统一用“物质的量”为物理量,且其单位用“摩尔”
哪“物质的量”原来是用来表征物质什么属性的物理量呢?
物质的量:
表明组成物质微粒数目多少的物理量,其单位为摩尔(符号:
mol)
“物质的量”是国际上7个基本定义量之一的物理量
即用来研究“一定量物质中含有微粒数目多少”的物理量为物质的量,其国际单位是摩尔
显然1摩尔物质不仅表明了所具有的微粒数目,而且成了可以称量的物质
但是摩尔它有一定的使用范围。
适用范围:
注意:
(1)“物质的量”——是专用名词,这四个字不能简化或增添任何字。
(2)“摩尔”——摩尔是一种单位,简称“摩”,符号“mole”。
(3)“每摩尔物质”——指1摩任何物质(4)“阿伏加德罗常数”——1摩物质中含有的微粒数目。
(5)“微粒”——指分子、原子、离子、质子、中子等微观粒子或由它们组合的集合体。
阿伏加德罗常数的具体数值:
基准数:
12克碳—12碳原子数
近似值:
6.02×1023
注意:
阿伏加德罗常数不等于6.02×1023
课堂帷幕
【课堂讨论】(争做课堂主人!
)
(一)、问题引入(10分钟)
宏观世界的度量思想
1、假设我们的教室中堆满了一屋子的大米,现在怎么能快速地知道这些大米的米粒数?
(注意:
这一度量思想同样也适合于微观世界)
2、构成物质的微观粒子有哪些?
(二)、问题研讨(20分钟)
微观世界的度量思想
1、(度量思想的迁移)怎样度量微观粒子的数目?
2、“物质的量”,这四个字能不能简化?
如果物质的量用n(mol)表示,微粒数用N表示,阿伏加得罗常数用NA(mol-1)表述,则这三者之间有什么关系呢?
3、摩尔有哪些使用范围,按你的想法能说说吗?
【思考与交流】(张扬个性、展示自我!
)
讨论争议,与大家分享(5分钟)
1、引入摩尔有什么意义呢?
引入摩尔概念之后化学方程式所表示的意义有那些变化呢?
2、1molNaCl表示什么含义?
所含离子数目是多少?
实践情境
【效果检测】(积极思考,与他人分享!
)(5分钟)
1、1摩碳原子含有____________个碳原子,____摩硫酸含有6.02×1023个硫酸分子。
2、判断下列叙述正确与否?
说明理由
(A)1摩氮(B)2摩氧原子(C)3摩水分子
3、1摩水分子含有__________________个水分子,
0.5摩水分子含有_______________个水子,
2摩水分子含有________________个水分子。
4、1摩碳—12原子含有________________个碳原子,其质量是______克。
5、0.5摩硫酸分子含有_______________个硫酸分子,__________摩氢原子,______________个氧原子。
第二课时
目标透析
教学内容:
摩尔质量
教学目标
1、知识与技能
(1)、掌握摩尔质量的概念及其单位
(2)、熟练掌握与物质的量、微粒数目、物质的质量之间的换算
2、过程与方法
推导摩尔质量在数值上等于物质的分子量及物质的量、微粒数目、物质的质量之间的换算,培养学生建立宏观世界与微观世界“量”之间的联系,从而培养学生跨越宏观领域和微观领域的化学学科的思想与方法
3、情感态度与价值观
培养学生探索微观世界的情感和追求科学的精神。
教学重点:
摩尔质量的概念及有关计算
教学难点:
物质的量、微粒数目、物质的质量之间的换算
教学策略:
主要以“启发”和“演绎推理”的方法,加强学生的练习。
教学进程
预习情境
【课前研读】(提示:
请同学课前务必完成!
)
1、相对原子质量是指______________________________________________。
相对分子质量是指______________________________________________。
2、摩尔质量是指__________________________________________________。
其单位为______________。
3、什么是物质的量________________________________________________。
其单位是______________。
课堂帷幕
【课堂讨论】(争做课堂主人!
)
问题讨论(边启发、边集体讨论,20分钟):
1、什么是摩尔质量?
其单位是什么?
并写出其代数表达式?
2、如何推导摩尔质量在数值上等于物质的分子量?
3、已知物质的质量,如何计算物质的微粒数目?
4、如何计算混合物的平均分子量?
【思考与交流】(张扬个性、展示自我!
)(10分钟)
完成下列各题,与同学交流
1、ag某气体含有b个分子,则该气体的相对分子质量是()
A.a/bB.b/aC.aNA/bD.bNA/a
2、.已知1克氧气中含有x个氧分子,下列数值与阿佛常数的值最接近的是()
A.x/16B.x/32C.16xD.32x
实践情境
【效果检测】(积极思考,与他人分享!
)(10分钟)
1、NA表示阿佛加德罗常数的数值,下列说法中正确的是()
A,6.02×1023个CO2分子,其物质的量是0.1摩尔.
B.1molH2O所含有的电子数为8NA..
C.1molNa做还原剂时可提供2NA.个电子.
D.1摩尔的氦气所含有的原子数目为NA.
2、下列叙述正确的是()
A.水的摩尔质量为18g/mol.B.1molO2的质量为32g/mol.
C.2molH2O的摩尔质量是1molH2O摩尔质量的2倍.
D.硫酸的摩尔质量等于硫酸的相对分子质量.
3、物质的量相同,且都由分子组成的不同物质,一定具有相同的()
A.分子数B.原子数C.电子数D.质量
4、对相同质量的SO2与SO3来说,下列关系正确的是()
A、含氧原子个数比为2:
3.B、含硫元素的质量比为5:
4.
C.、含氧元素的质量比为6:
5.D、含硫原子个数比为1:
1.
第三课时
目标透析
教学内容:
气体摩尔体积
教学目标
1、知识与技能
(1)使学生在认识气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上,了解气体摩尔体积的含义。
(2)通过气体摩尔体积和有关计算的教学,培养学生分析,推理、归纳和总结的能力。
(3)培养学生猜想、探究、敏锐观察和对数据的分析、提取与判断的科学方法。
2、情感态度与价值观
培养学生科学探究的一般方法和追求科学真理的情感意识。
3、过程与方法
通过实验让学生感悟气体的压缩性和流动性,同时结合教材提供的实验数据让学生发现规律、概括规律。
掌握通过对实验数据的比较、提取、总结、和概括发现规律的一般方法
教学重点:
气体摩尔体积概念
教学难点:
气体摩尔体积概念,影响物质体积大小的因素。
教学策略:
“猜想、探究对数据分析提取规律”的方法
教学进程
预习情境
【课前研读】(提示:
请同学课前务必完成!
)
(一)决定物质体积大小的因素:
物质体积大小的因素与有关,其中,若所含的微粒数相同时,固体(液体)的体积大小主要由来决定,气体的体积大小主要由来决定。
(二)气体摩尔体积;
1.气体摩尔体积是。
用表示,单位是。
2.标况下的气体摩尔体积指。
(三)计算
(1)已知Fe的密度为7.8g/cm3Al的密度为2.702g/cm3Cu的密度为8.96g/cm3 H2SO4的密度为1.84g/cm3,试计算1mol这些物质所具有的体积?
(2)在标准状况时,氢气、氧气、二氧化碳的密度分别为0.089g/L、1.429g/L1.977g/L。
试计算1mol这三种气体在标准状况时的体积各为多少?
课堂帷幕
【课堂讨论】(争做课堂主人!
)
(一)、预习汇报,或预习演说(5分钟)
(二)、问题引入(3分钟)
同学们听说过瓦斯爆炸吗?
是怎么回事,为什么在矿坑道里会爆炸?
请说明影响气体体积大小的因素有哪些?
(三)、问题探究(分小组研讨、选代表汇报,全班集体总结。
15分钟)
小组1:
1mol不同物质是否具有相同的体积?
怎么能知道1mol的物质所具有的体积?
小组2:
、影响物质体积大小的因素有哪些?
比较固体和液体、气体的微粒在空间的排列有什么特点?
决定它们体积大小的主要因素有哪些?
小组3:
在同温同压的条件下,气体体积的大小主要取决于什么?
为什么1mol不同气体的体积在同温同压条件下近似相等,且在标准状况下1mol气体体积近似等于多少?
小组4:
什么是气体摩尔体积?
如何理解,单位是什么?
能不能写出其代数表达式?
如何理解标准状况下的“气体摩尔体积”?
【思考与交流】(张扬个性、展示自我!
)(7分钟)
教师点拨、合作研讨
1、1805年,盖·吕萨克在用定量方法研究气体反应体积间的关系时,发现了气体定律:
当压强不变时,反应前的气体跟反应后生成的气体体积间互成简单的整数比。
1811年,意大利物理学家阿伏加德罗在化学中引入了分子概念,提出阿伏加德罗定律,不仅圆满地解释了盖·吕萨克的实验结果,还确定了气体分子中含有的原子数目,开辟了一条确定相对分子质量和相对原子质量的新途径。
你知道阿伏加德罗定律的内容吗?
如何解释阿伏加德罗定律的成立?
2、根据阿伏加德罗定律,还能得出哪些推论?
实践情境
【效果检测】(积极思考,与他人分享!
)(10分钟)
1,下列说法中,正确的是()
A,1mol任何气体的体积都是22.4L/mol
B,1molH2的质量是1克,它所占的体积22.4L/mol
C,在标准状况下,1mol任何物质所占的体积都约为22.4L/mol
D,在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L
2,下列说法是否正确,如不正确加以改正。
(1)在标准状况下,某气体的体积为22.4L,则该气体的物质的量为1mol,所含的分子数目约为6.02X1023。
(2)温度高于00C时,一定量任何气体的体积都大于22.4L。
(3)当压强大于101Kpa时,1mol任何气体的体积都小于22.4L。
3、在标况下,等体积的下列气体质量最大的是()
A.Cl2B.H2C.O2D.CO2
4、同温同压下,相同体积的氧气和氮气,具有相同的()
A.质量B.密度C.摩尔质量D.分子数
5、同温同压下,等质量的气体A和气体B,已知B的体积大于A,则它们的摩尔质量的关系是()
A.MA>MBB.MA 第四课时 目标透析 教学内容: 物质的量在化学实验中的应用 (1) 教学目标 1、知识与技能 (1)、掌握物质的量浓度的概念 (2)、掌握物质的量浓度溶液的配置 2、过程与方法 让学生体验严格的“量”化概念,和“精密”的实验要求,掌握严格的操作规范与正确的实验方法 3、情感态度与价值观 培养学生严谨的科学态度,和认真求实的科学精神。 教学重点: 正确理解“物质的量浓度”的含义,掌握物质的量浓度溶液的配置过程 教学难点: 物质的量浓度的概念和溶液的配置 教学策略: 实验研究、谈话讨论 教学进程 预习情境 【课前研读】(提示: 请同学课前务必完成! ) (一)物质的量浓度: 1.物质的量浓度是,单位是。 2.物质的量浓度与质量分数的区别: 物质的量浓度 溶质的质量分数 定义 溶质表示 溶液表示 计算公式 单位 相互换算关系 注意: (1)同一溶液,无论取出多少,与不变,但所含溶质的多少发生了改变。 (2)浓溶液在稀释为稀溶液时,溶液中所含的不变。 (二)配制一定物质的量浓度溶液 1.主要的仪器有: 。 2.配制的主要步骤有: 。 课堂帷幕 【课堂讨论】(争做课堂主人! ) (一)、问题引入(3分钟) 化学实验中,许多试剂都是溶液,那么,怎么反映溶液的浓稀程度呢? 请同学们想想看。 (二)、问题研讨(启发,师生共同讨论。 7分钟) 什么是物质的量浓度? 写出其代数表达式? (三)、实验研究(教师示范操作)(10分钟) 如何配制100mL1.00mol/L的NaCI溶液? 请写出操作步骤和主要仪器的名称,并设计实验方案进行实验(教师注意介绍容量瓶的特点和使用方法)。 [思考与交流](张扬个性、展示自我! )(10分钟) 以小组为单位,讨论完成下列各题,并在全班交流 1、物质的量浓度和质量分数间怎样换算? 2、在标准状况下,将aLHCl气体溶于1000克水中,得到的溶液的密度为bg/ml,则该盐酸的物质的量的浓度为。 3、相对分子质量为M的某物质,在常温下的溶解度为S克,此时测得饱和溶液的密度为pg/ml,则该饱和溶液的物质的量浓度为. 实践情境 【效果检测】(积极思考,与他人分享! )(10分钟) 1、实验室欲配制100ml2mol/LKOH溶液,试问: (1)用不到的仪器是() A.烧杯B.200ml容量瓶C.量筒D.胶头滴管E.100ml容量瓶F.玻璃棒 (2)配制时应称取KOH克. 下列的操作的顺序是.(及字母填写) A.冷却B.称量C.洗涤D.定容E.溶解F.摇匀G.转移 (3)若用200ml0.5mol/LH2SO4溶液与上述所配制的溶液反应完全后,在反应后混合溶液中滴入酚酞,溶液的颜色为. 2、体积为1L的干燥容器中,充入HCl气体后,测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082,用此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后,进入容器中液体的体积为 A、0.25LB、0.5LC、0.75LD、1L 第五课时 目标透析 教学内容: 物质的量在化学实验中的应用 (2) 教学目标 1、知识与技能 (1)、能进行有关物质的量的综合计算 (2)、能进行有关误差方面的分析 2、过程与方法 通过“误差”的客观存在,让学生进一步体验严格的“量”化概念,和“精密”的实验要求,掌握严格的操作规范与正确的实验方法的重要性。 3、情感态度与价值观 培养学生严谨的科学态度,和认真求实、一丝不苟的科学精神。 教学重点: 物质的量的综合计算、误差分析 教学难点: 物质的量浓度溶液配制的误差分析 教学策略: 实验研究、谈话讨论 教学进程 预习情境 [课前研读](提示: 请同学课前务必完成! ) 1、以物质的量为中心的有关换算关系如下,如何实现下列的转换? 2、稀释公式: C1V1=C2V2为何成立? 课堂帷幕 [课堂讨论](争做课堂主人! ) 教师引导,师生一起讨论(20分钟) 1、现要配制900毫升1mol/L的氢氧化钠溶液,如何配制? 2、稀释公式: C1V1=C2V2为何成立? 怎么解释? 计算时要注意哪些事项? 3、有关溶液配制过程中的误差分析: (1)天平的砝码生锈: (2)溶解和移液后,烧杯和玻璃棒未用水洗涤。 (3)转液时,有部分溶液溅出。 (4)容量瓶中溶液的温度高于200C。 (5)定容时仰视刻度线。 (6)定容时俯视刻度线。 (7)容量瓶用水洗净后,未烘干。 (8)摇匀时有少量的水溅出,再加水定容。 请将以上误差分析中造成所配溶液的物质的量的浓度偏大的是,(填序号,以下相同),偏小的是,无影响的是。 【思考与交流】(张扬个性、展示自我! ) 同桌讨论,完成下列各题,全班交流(10分钟) 1、下列操作可能使所配溶液的浓度偏高的是() A.移液时,有部分溶液溅出.B.未将溶解的烧杯和玻璃棒洗涤 C.定溶时,加入水至刻度线以下2-3cm处,不再加水D.溶解溶质时,有部分溶质未溶解完. 2、使用胆矾配制0.1mol/L的硫酸铜溶液,正确的操作是() A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16克溶解在1L水中B.称取胆矾25克溶解在1L水中. C.将25克胆矾溶于水后,再稀释为1L溶液D.将16克胆矾溶于水后,再稀释为1L溶液. 实践情境 【效果检测】(积极思考,与他人分享! )(10分钟) 1、配制0.5mol/L的硫酸溶液500ml,问需要密度为1.84g/ml,质量分数为98%的浓硫酸的体积为ml. 2.计算: 在标况下,将500LHCl气体溶于1L水中(水的密度为1g/ml),所得溶液的密度为1.09g/ml,求这种溶液的质量分数和物质的量浓度各为多少? 3、配制物质的量浓度的溶液,造成浓度偏高的操作是 A、溶解后的溶液未冷至室温就转入容量瓶中; B、洗涤烧杯和玻棒的溶液未转入容量瓶中; C、定容时眼睛俯视刻度线; D、定容时眼睛仰视刻度线; 4、在标准状况下,氧气的溶解度为0.049,则相同状况下,100mL水中可溶解氧气 A、0.0049B、0.049C、0.49D、0.007
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