化学必修《化学计量在实验中的应用》教案.docx

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化学必修《化学计量在实验中的应用》教案

第一章从实验学化学

第二节化学计量在实验中的应用

1.2-1物质的量的单位——摩尔

【教学目标】

（一）知识目标

1、使学生了解物质的量及其单位——摩尔，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。

2、了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性，理解阿伏加德罗常数的涵义。

3、使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。

（二）能力目标

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。

（三）情感目标

通过对概念的透彻理解，培养学生严谨、认真的学习态度，使学生掌握科学的学习方法。

【教学重点】

1.物质的量及其单位。

2.摩尔质量的概念和有关摩尔质量的概念计算。

【教学难点】

物质的量及其单位——摩尔。

【教学时数】

1课时

【教学过程】

[复习引入]我们在初中学习时知道，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，联系它们的桥梁是什么呢?

科学上，我们用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。

欲想知道究竟，请认真学好本章内容。

[新课引入]复习C+O2=CO2指出化学方程式的意义。

在实验中，我们可以取12gC和32gO2反应，而无法只取1个C原子和1个氧分子反应，那么12gC中含多少个碳原子呢？

怎样才能既科学又方便地知道一定量的物质中含有多少分子呢？

这就是本节课我们所要解决的问题。

[问题探究]

（1）怎样测量课本中一张纸的厚度？

又怎样知道一个水分子的质量呢？

[归纳整理]显然，可用确定一个集体的办法，确定一个水分子的集体，这一定数目水分子（粒子）的集体，就把水（可称量物）与水分子（粒子）联系起来了。

[讲述]1986．7．1正式实施计量法，国际单位制共7个单位。

书P11

微观粒子可称量的物质（微粒集体）

[板书]一、物质的量

1．含义：

是衡量微观世界微粒数目多少的物理量。

实际上表示含有一定数目粒子的集体

2．单位：

摩尔mol

[ppt展示并讲解]

基本物理量

长度

质量

时间

电流强度

物质的量

热力学温度

发光强度

单位

米

千克

秒

安培

摩尔

开尔文

坎德拉

符号

m

kg

s

A

mol

K

cd

[讲述]这是国际单位制中的7个基本物理量，表中分别列出了它们的单位名称和单位符号。

从中可以看出，物质的量是国际单位制中的7个基本物理量之一。

（1）物质的量表示物质所含微粒的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。

（2）物质的量是以微观粒子为计量的对象，而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”，这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子，也可以是这些粒子的特定组合。

（3）物质的量用符号“n”表示。

（4）使用摩尔时要标明微粒名称，用化学式指明。

如：

2mol氢（错），应指明氢分子或离子，如：

2molH2、2molH

表示方法：

n（H2）＝2mol、n（H）＝2mol

[设问]正如1kg有多重，1mol物质中有多少个微粒呢？

[板书]3．物质的量的基准

学习探究阅读，请大家从教材11页的中间一段中找出答案。

[投影]阅读提纲：

阅读完后，谈谈你对下列名词或数据的认识，说说它们之间的关系是什么？

“物质的量”、“摩尔”、“6.02×1023”

[归纳整理]

“物质的量”是用来表示微观微粒集体的物理量，“摩尔”是“物质的量”的单位，“6.02×1023”是阿伏加德罗常数的值。

含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。

［投影练习］

（1）0.012kg12C所含的碳原子数为多少？

（2）多少kg12C所含的碳原子数与1mol粒子中的粒子数目相同？

（3）0.012kg12C所含的碳原子数为   常数的值，该常数的符号为      ，其近似值为        mol－1。

[投影]学习探究

1．现有：

物质的量、质量、摩尔、安培、kg、时间、mol、发光强度、长度、坎、m、米、电流、cd等，请按各自的属类对它们进行分类，并指出各自的属类？

[归纳整理]

物质的量、质量、时间、发光强度、长度为物理量

电流、摩尔、安培、坎、米为相应物理量的单位。

kg、mol、m、cd为相应单位的表示符号。

[实践探究]

2．下列表示不正确的是_________，指出错在何处？

①1molO2②1molH2SO4③

molFe3+④1mole-⑤0.3molSO42-⑥0.5NA个中子⑦0.3mol氢⑧1摩尔H2O⑨1mol盐酸⑩1mol铅

［讲解］摩尔是一个巨大数量粒子集合体，可以有0.5molO2，0.01molH2SO4等，而分子、原子等，就不能说0.5个或0.01个。

[板书]二、阿伏加德罗常数：

规定：

0.012kg12C所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数（NA）

每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。

符号：

NA

①、准确值：

阿伏加德罗常数＝0.012Kg12C所含的粒子数。

②、近似值：

NA＝6.02×1023mol－1

通常使用6.02×1023mol－1这个近似值。

[投影]：

做以下几个练习

（1）0.5mol水中含有       个水分子。

（2）2mol水中含有       个水分子，       个氢原子。

（3）1molH2SO4中含有       个H2SO4分子，       个硫酸根离子。

（4）1molHCl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，1molH2O中呢?

[设问]：

阿伏加德罗常数是一个多大的数？

举例：

6.02×1023粒稻谷的质量是多少吨？

（已知每斤稻谷约20000粒）。

[学生计算并讨论]

＝3.011×1019斤＝1.505×1016吨

平均分给10亿人：

＝15.05百万吨

每人每年如果吃300Kg，要吃500万年。

[讨论]通过上述练习能否总结出物质的量（n），粒子数目（N）、阿伏加德罗常数（NA）三者之间的关系？

[板书]4、物质的量与粒子数目之间的换算

[设问]为什么要用0.012Kg12C所具有的原子数为阿伏加德罗常数？

现在我们知道，1molC的质量为12g，那么1mol其它粒子的质量是多少呢？

[PPt展示]1molH2O、铝、蔗糖、干冰、锌、硫、镁、铜等粒子的质量

[学习探究]指导学生阅读教材11页下半部分，结合ppt展示的1mol物质的质量，思考：

1mol物质的质量在数值上有什么特点？

什么是摩尔质量？

其单位是什么？

[板书]三、摩尔质量

[讲解]从以上ppt数据上看，1mol物质的质量在数值上与其化学式量相等。

∵相对原子质量＝

∴

则：

得

又∵1molC的质量＝12g

∴1molO的质量＝16g，可得1molO2的质量＝32g

[板书]1．定义：

1mol物质的质量——摩尔质量

注：

①、单位：

②、符号：

M；表示方法：

如：

M（O2）＝32

③、1mol任何物质的质量，是以克为单位，数值上等于该物质的式量。

④、区别摩尔质量与相对分子质量（含义、单位）

[归纳整理]当物质的质量以克为单位，数值上等于其式量时，所含相应微粒数都是6.02×1023个。

[板书]物质的量（n）、物质的质量（m）、摩尔质量（M）之间的关系

[实践应用]写出下列物质的摩尔质量。

Fe___________,H2SO4_____________,CO32-______________,K+_________

[板书]四、物质的量的有关计算

①．已知物质的质量：

②．已知物质的微粒数：

[学习研究]

例1：

90gH2O的物质的量是多少？

n（H2O）=

＝

＝5mol

例2：

2.5molCu的质量是多少克？

m（Cu）＝n（Cu）×M（Cu）＝2.5mol×64

＝160g

例3：

4.9gH2SO4里含有多少个H2SO4分子？

n（H2SO4）＝

N（H2SO4）＝n（H2SO4）×NA＝0.05mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1022

注意：

要审清题意，并不一定要计算为“个”；mol本身就是微粒数的单位。

例4：

8g某物质含有3.01×1023个分子，该物质的式量为多少？

∴式量＝16

例5：

_____molCH4分子中含有的电子数与6.02×1022个H2O分子所含H原子数相等？

n（

）＝n（H）

10×n（CH4）＝2×n（H2O）

10×n（CH4）＝2×

n（CH4）＝0.02mol

【本课小结】

1．学习了物质的量的概念，知道物质的量是一个物理量，用于衡量微粒的集体。

2．了解了物质的量与阿伏加德罗常数、摩尔质量的关系。

3．学习了应用物质的量的概念进行简单计算。

【板书设计】一、物质的量的单位——摩尔

1、物质的量：

定义：

单位：

2、阿伏加德罗常数：

3．摩尔质量：

定义：

单位：

表达式：

n=

巩固练习：

1．下列关于物质的量的叙述中，错误的是（）

A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子

B.0.012Kg12C中含有6.02×1023个碳原子

C.1molH2O中含有2mol氢和1mol氧

D.1molH2O中含有3mol原子

2.下列说法正确的是（）

A.H2的摩尔质量是2gB.1molH2O的质量是18g

C.氧气的摩尔质量是32g/molD.2gH2含1molH

3．比较1.0molN2和1.0molCO的下列物理量：

①质量②分子总数③原子总数，其中相同的是（）

A.①B.①②C.①②③D.②③

4．相同质量的下列物质，所含分子数目最多的是（）

A.CH4B.NH3C.H2OD.HF

第一章从实验学化学

第二节化学计量在实验中的应用

1.2-2气体摩尔体积

【教学目标】

1.在学生了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，理解气体摩尔体积的概念。

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、总结的能力。

【教学重点】

气体摩尔体积的概念。

【教学难点】

气体摩尔体积的概念。

【课时安排】

一课时

【教学过程】

[复习引课]假设电解了1.8克水，则生成氧气的质量是，物质的量是；这些氧气中含个氧分子。

根据电解水的化学方程式计算并填表：

质量

物质的量

H2和O2物质的量之比

体积之比

H2

O2

[小结]根据实验观察和推算初步得出结论：

[板书]相同温度和压强下，1molO2和1molH2的体积相同。

［引入新课］通过上一节课的学习，我们知道，1mol任何物质的粒子个数都相等，约为6.02×1023个，1mol任何物质的质量都是以克为单位，在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子（分子）质量，我们可以用摩尔质量做桥梁计算物质的质量。

那么，1mol任何物质的体积（即摩尔体积）又该如何确定呢?

［学生］还需知道物质的密度!

［讲解并板书］质量（m）体积（V）密度（ρ）三者之间的关系，［

］

下面，我们根据已有的知识，来填写下表。

[学生探究]根据下表中数据，在0℃、101kPa（标准状况）下，计算出1molH2和1molO2的体积。

物质

物质的量

mol

质量

g

密度

g·L－1

体积

L

H2

1

2

0.0899

22.4

O2

1

32

1.429

22.4

CO2

1

44

1.977

22.3

[归纳小结]：

标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L

［讲述］对于气体来说，我们用得更多的是气体的体积，而不是质量，且外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积，这给我们测定气体提供了很大的方便，为此，我们专门引出了气体摩尔体积的概念。

这也是我们本节课所学的重点。

［板书］一、气体摩尔体积：

单位物质的量的气体所占的体积。

［板书］符号：

Vm

［板书］数学表达式为Vm=

。

[板书]单位：

L·mol－1

［讲解并板书］

在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L。

（或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L·mol－1）

［讲解并板书］

1.为了研究的方便，科学上把温度为0°C、压强为101kPa规定为标准状态。

2.气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。

3.同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关。

［投影练习］判断正误，指出错误原因

（1）标况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L。

（×，物质应是气体）

（2）1mol气体的体积约为22.4L。

（×，未指明条件——标况）

（3）标况下，1molO2和N2混合气（任意比）的体积约为22.4L。

（√，气体体积与分子种类无关）

（4）22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。

（×，未指明气体体积是否在相同条件下测定）

（5）任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4L·mol－1。

（×，与温度和压强有关）

（6）只有在标况下，气体的摩尔体积才是22.4L·mol－1。

（×，不一定）

[思考与交流]

标准状况下，1mol任何气体的体积约是22.4L,那么常温常压下1mol气体的体积是多少？

1mol其它物质的体积是多少呢？

[ppt展示]1mol其它气体和其它物质的体积

[学生交流讨论]填表（课本P14表）比较几种物质的体积。

[讨论小结]

［ppt投影］

物质

物质的量

mol

质量

g

密度

g·cm－3

体积

cm3

Fe

1

56

7.8

7.2

Al

1

27

2.7

10

H2O

1

18

1.0

18

H2SO4

1

98

1.83

53.6

请同学们根据计算结果，并参照课本或ppt上的1mol几种物质的体积示意图，分析物质存在的状态跟体积的关系。

［学生讨论］

［讲解并板书］

结论：

1.1mol不同的固态或液态的物质，体积不同。

2.在相同状态下，1mol气体的体积基本相同。

3.同样是1mol的物质，气体和固体的体积相差很大。

［指导学生参看ppt上1mol水由液态变为气态的插图和有关数据，来体会1mol同样物质，当状态不同时，其体积的差异］

［教师］请大家参考课本内容和自己计算所得数据，分析和讨论以下问题：

［投影］1.物质体积的大小取决于哪些微观因素?

2.当粒子数一定时，固、液、气态物质的体积主要取决于什么因素?

3.为什么相同外界条件下，1mol固、液态物质所具有的体积不同，而1mol气态物质所具有的体积却基本相同?

4.为什么比较一定量气体的体积，要在相同的温度和压强下进行?

［学生活动，回答］

［ppt展示并讲解］决定物质体积的因素

1.物质体积的大小取决于：

物质粒子数的多少、

粒子本身的大小、

粒子之间的距离三个因素。

2.当粒子数一定时，固、液态的体积主要决定于粒子本身的大小，而气态物质的体积主要决定于粒子间的距离。

3.在固态和液态中，粒子本身的大小不同决定了其体积的不同，而不同气体在一定的温度和压强下，分子之间的距离可以看作是相同的，所以，粒子数相同的气体有着近似相同的体积。

4.气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，说到气体的体积时，必须指明外界条件。

思考：

同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?

所含的分子数呢?

［学生思考并回答］

［教师总结］因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。

所以，同温同压下，相同体积气体的物质的量相等。

所含的分子个数也相等。

这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。

［讲解并板书］气体的体积与温度、压强的关系：

阿伏加德罗定律：

同温同压下，相同体积的气体具有相同数目的分子数。

［板书］同温同压下：

［小结］影响物质的体积的因素有多种，对于气体，相同条件下，物质的量相同的气体含有相同的体积。

为此，引入了气体摩尔体积的概念，标准状况下，气体摩尔体积的数值约为22.4L·mol－1。

只要同学们正确掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义，就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。

［投影］新课知识巩固练习

1.在标准状况下，2molCO2的体积是多少?

44.8LH2的物质的量是多少?

它们所含的分子数是否相同?

2.在标准状况下，若两种气体所占体积不同，其原因是（）

A.气体性质不同B.气体分子的大小不同

C.气体分子间平均距离不同D.气体的物质的量不同

［讲解］在物质的量的学习中，我们知道了物质的量与质量及粒子个数的关系，这节课我们又学了气体摩尔体积和阿伏加德罗定律，大家能否找出这些量之间的相互关系呢?

［学生活动］

［教师指导并最后归纳］

［讲解］我们知道物质的量是联系质量和粒子集体的桥梁，也是与气体的体积密切相关的物理量，以此为中心，我们可得出以下关系：

［板书］

［讲解］根据已学过的内容，大家想想在m与V，M与Vｍ之间又有着什么样的关系呢?

［讨论交流］

［结论］Vｍ·ρ＝MVρ＝ｍ

［把上列关系补充在上面所写的关系网中］

［过渡］下面我们就在熟悉以上各量之间关系的基础上，重点学习有关气体摩尔体积的计算。

［板书］二、有关气体摩尔体积的计算

［投影］

例1.标准状况下，2.2gCO2的体积是多少?

［分析］要知道CO2在标准状况下的体积，必须用到标准状况下的气体摩尔体积，这需要气体的物质的量做桥梁。

根据我们上面对各量关系的讨论，可进行如下计算：

解：

n（CO2）＝

＝0.05mol

因为在标准状况下Vｍ＝22.4L·mol－1

所以0.05molCO2在标准状况下体积为：

V（CO2）＝n（CO2）Vｍ＝0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L

答：

在标准状况下，2.2gCO2的体积为1.12L。

例2.在标准状况下，测得1.92克某气体的体积为672mL。

计算此气体的相对分子质量。

［学生先思考并计算，教师巡看，然后视具体情况进行分析，总结］

［分析］物质的相对分子质量与该物质的摩尔质量在数值上是相等的。

因此，要求某物质的相对分子质量，首先应计算出该物质的摩尔质量。

据M＝ρVｍ可以求出：

据M＝

也可以求出结果。

［解法一］解：

在标准状况下，该气体的密度为：

标准状况下Vｍ＝22.4L·mol－1

则该气体的摩尔质量为：

M＝ρVｍ＝2.86g·L－1×22.4L·mol－1＝64g·mol－1

即该气体的相对分子质量为64。

［解法二］解：

标准状况下，该气体的物质的量为：

n＝

＝

=0.03mol

摩尔质量为：

M＝

＝

=64g·mol－1

即气体的相对分子质量为64。

答：

此气体的相对分子质量为64。

[本课小结]

1．学习了气体摩尔体积的概念

2．知道了气体体积大小与温度压强有关

3．了解了气体摩尔体积与物质的量、微粒个数间的关系

4．有关物质的量之间的换算，必须熟悉各量之间的关系，对气体进行的计算，尤其要注意外界条件，对于同一个问题，可通过不同途径进行解决。

［布置作业］课后练习一张

［板书设计］1.2-2气体摩尔体积

一、气体摩尔体积

单位物质的量的气体所占的体积。

表达式：

Vm=

单位：

L·mol－1

标准状况下的气体摩尔体积：

Vm=22.4L·mol－1

阿伏加德罗定律：

同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

第一章从实验学化学

第二节化学计量在实验中的应用

1.2-3物质的量在化学实验中的应用

【教学目标】

知识目标：

（1）使学生初步理解物质的量浓度概念。

（2）会运用物质的量浓度的概念进行简单计算。

（3）了解物质的量浓度的溶液配制的基本原理。

能力目标：

（1）初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。

学会容量瓶的使用。

（2）培养学生的动手能力和实验基本操作技能。

（3）培养学生分析问题和解决问题的能力

（4）培养学生语言表达能力和归纳总结知识的能力。

情感目标：

（1）通过对概念的透彻理解，培养学生严谨、认真的学习态度，使学生掌握科学的学习方法。

（2）通过启发式教学，培养学生善于思考、勤学好问、勇于探索的优秀品质。

【教学重点】

（1）物质的量浓度的概念。

（2）学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。

学会容量瓶的使用方法。

【教学难点】

物质的量浓度溶液的配制

【教学时数】

1课时

【教学用品】

ppt

仪器：

容量瓶、电子天平（含称量纸）、药匙、玻璃棒、小烧杯、酸式滴定管、胶头滴管

【教学过程】

〖复习回顾〗

我们在初中学过一种表示溶液浓度的方法是什么？

数学表达式是怎样的，单位是什么？

〖新课引入〗

溶液有浓、稀之分，如何定量表示溶液的浓、稀？

浓度：

一定量的溶液中所含溶质的量叫溶液的浓度。

根据溶液量及溶质量的计量方式不同，浓度可以有不同的表示方法。

通过应用质量分数，可以了解、计算一定质量溶液含溶质的质量，但实际工作中，对溶液通常不称其质量，而是量它的体积，同时，在化学反应中，反应物与生成物的物质的量相互之间有一定的关系。

〖设问〗什么是物质的量浓度呢?

请同学们阅读课本P15上的有关内容。

〖学生看书后，得出结论〗

〖讲解并板书〗一、物质的量浓度

1．定义：

以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。

注：

①、数学表达式：

物质的量浓度（c）＝

c（B）＝

②、单位：

或

③、体积指溶液，而非溶剂水，单位：

L

〖讨论交流〗2．比较物质的量浓度和质量分数，找出概念间的差别。

物质的量浓度

溶质质量分数

溶质单位

mol

g

溶液单位

L

g

表达式

特点

体积相同，物质的量浓度相同的溶液中，所含溶质的物质的量     ，溶质质量       。

（填相同或不同）

质量相同，溶质质量分数相同的溶液中，溶质质量       ，物质的量       。

举例，分别得出物质的量浓度概念中的要点：

①单位：

mol·L-1或mol·m-3

②溶质是用物质的量表示而不是质量。

〖讨论交流〗

（1）、将342gC12H22O11（蔗糖）溶解在1L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol·L-1？

③是溶液的体积为单位体积（L），并非溶剂的体积。

〖讨论交流〗

（2）、从1mol·L-1C12H22O11（蔗糖）溶液中取出100mL，取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少？

④从某溶液取出任意体积的溶液，其浓度都相同，但所含溶质的量