化学计量在实验中的应用.doc

“化学计量在实验中的应用” 教学实录及反思“化学计量在实验中的应用”是人教版普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）第一章第二节的内容。笔者在教学时根据新课程标准的要求及自己对这节教材的理解将教学内容分成3课时。第1课时介绍物质的量的单位（摩尔）及摩尔质量，第2课时帮助学生了解气体摩尔体积和物质的量浓度的概念，第3课时引导学生探究物质的量在化学实验中的应用。第1课时一、新课引入师：今天我们一起学习第二节“化学计量在实验中的应用”。（板书课题）师：（出示化学课本）假设这本书中每张纸的厚度相等，你如何测知其中一张纸的厚度？生：师：请同学们分别选择一种方法进行测量。（学生认真测量）师：哪种方法在现有实验条件下最具有可操作性？生：师：如何通过实验方法粗略测知一个原子或分子的质量？现有一杯水，能否知道其中含多少水分子？生：师：如果你们知道18 g水中水分子的个数，你能推算出哪些结果？生1：算出一个水分子的质量。生2：称出这杯水的质量后，算出这杯水中水分子的个数。师：为此，国际科学界引进了“物质的量”这样一个物理量（n），将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量的物质联系了起来。物质的量的单位为摩尔（mol），简称为摩。【学生活动】阅读教材中“资料卡片”栏目。【板书】一、物质的量（n）的单位摩尔（mol）（反思：以宏观与微观的区别引入新课，从日常生活出发，力求使课本内容贴近学生、贴近生活，激发了学生的学习兴趣，让学生感知“物质的量”，理解“摩尔”引入的重要性。）二、了解“物质的量”和“摩尔”师：物质的量是一个表示含有一定数目粒子集体的物理量。（板书）（反思：新教材中没有“物质的量”的概念，教学时引入该概念的初衷是帮助学生进一步理解“摩尔”，可实际效果是提高了学习要求，有一半的学生反映此概念记不住，也没搞清楚什么是“物质的量”。课后讨论时笔者将它表达成“物质的量是一种表示物质所含微粒数多少的物理量”，学生普遍认同。）师：用多少粒子作为一个集体最为合适呢？请根据下表提供的数据计算、归纳得出你的结论。【投影】【活动1】分四个小组，各组计算一个数值。交流计算结果：都是6.021023。【活动2】进行猜想。生：以6.021023作为一个集体。师：用“6.021023作为一个集体”的优点是什么呢？生：师：（教师引导学生互评那些不太规范的答案。）大量实验证明，约6.021023个粒子的质量在以克为单位时，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。【活动3】阅读课文第一部分（最后一段除外）。要求将自己认为是新知识的内容写到黑板上。（每人限写一点，后面的学生可对前面学生写的内容进行补充和修改，但不允许重复。）生1：含有6.021023个粒子集体计量为1 mol。生2：含有6.021023个粒子的任何粒子集体计量为1 mol。生3：1 mol任何粒子所含粒子数约为6.021023个。生4：6.021023 mol-1叫做阿伏加德罗常数，用NA表示。（反思：新教材在此处有意识地淡化了对“阿伏加德罗常数”的教学。并没有强调6.021023 mol-1并不是“阿伏加德罗常数”，只是“阿伏加德罗常数”的一个近似值。这种处理，有利于突出重点，分散难点。）生5：粒子集体可以是原子、分子、离子或原子团，也可以是电子、质子、中子等。 师：（指出注意事项）使用摩尔作为单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。例如，1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na+、1 mol 、2 mol H2O。（反思：这样做培养了学生的阅读能力。尽管黑板上的板书有些零乱也不全面，但由于学生积极主动参与，教学效果较好。）师：请计算1 mol稻子的质量。（假设稻子的大小相等。已知：一粒稻子的质量为0.020 1 g ）生：师：粒子集体不可以是宏观物体。【活动4】填表（投影）。【归纳】归纳得出公式： N =nNA。【练习】5 mol H2SO4中含有的分子总数是多少？原子总数是多少？氧原子总数是多少？（反思：这4个活动的安排，层次清晰，遵循了学生的认知规律，充分地体现了自主探究的原则，通过计算和归纳训练学生的逻辑思维能力，让学生体验科学探究的过程，强化科学探究的意识；教师不过多地限制，注重培养学生的创新精神、合作精神和实践能力。欠缺的是为了引出“摩尔质量”，要求学生换算物质的量和物质的质量难度较大。）【活动5】阅读教材，了解摩尔质量。要求学生比较“摩尔质量”“物质的质量”“相对分子质量或相对原子质量”。师：（板书）摩尔质量（M）是单位物质的量的物质所具有的质量，常用单位为g/mol。【归纳】举例、归纳，得出公式：m=nM【练习】教材“学与问”栏目。三、思考与交流【活动6】学生在小组内互相提问，强化2个关系式的应用，教师巡视、指导、答疑。四、巩固提高1.下列各物质中，含氧原子个数最多的是（）。A.1 mol KClO3 B.0.5 mol H3PO4C.32 g O2 D.3.011023个CO22.Cl2、HCl、O2、CO2各5 g，按其所含分子数目由多到少的顺序排列是：_。3.下列说法是否正确，若不正确，请加以改正。（1）水的摩尔质量是18 g。（2）1 分子硫酸的质量是98 g。（3）1 mol 氮的质量为28 g。（4）摩尔是7 个基本物理量之一。（5）1 mol物质中含有6.021023个微粒。（反思：本节课让学生在简单的计算过程中学习化学概念，体验类比、迁移的学习方法，使学生步步有进展，时时有成功，提高学生学习的自信心和成就感，帮助学生形成化学学习的自我动力机制，促使其基本素质的提高。）第2课时一、新课引入【实物展示】师：同学们发现了什么？生：【活动1】通过计算填写下页表。（投影）温度0 、压强101 kPa师：同学们又发现了什么？生：（反思：课文中直接引入了气体摩尔体积的概念，学生只能通过记忆完成学习任务。笔者这样安排让学生体验了发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习过程。）二、了解“气体摩尔体积”师：为什么在温度0 、压强101 kPa时，1 mol气态物质的体积相同，均为22.4 L呢？【投影】固体、液体、气体分子距离示意图：师：通常状况下，1 mol水的体积为18 mL。当将水加热到100 时，水蒸气的体积为3.06104 mL，约是通常状况时的1 700倍。生：（讨论）对于1 mol气体，粒子间距较大，决定物质体积大小的主要因素是粒子间的距离。（补充板书）而不同气体在一定温度和压强下，分子间的距离可以看作是相等的，所以1 mol任何气体的体积基本相同。结论：相同条件下，1 mol 气体的体积主要决定于分子间的距离。（反思：决定1 mol物质体积大小的因素主要有两个方面：粒子半径和粒子间距离。让学生分析不同情况下哪一种因素占主导地位，有意识地培养学生的辩证唯物主义观点，充分体现了化学课的人文内涵，发挥化学课对培养学生人文精神的积极作用。）师：我们将这个体积称为气体的摩尔体积。（板书：二、气体的摩尔体积）师：请同学们回忆摩尔质量的概念，给气体摩尔体积下个定义。生：师：请阅读课文，对所下定义进行讨论评价。【活动2】阅读课文，小组讨论、交流，选代表上黑板进行板书。（要求不重复）生：师： 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，否则就没有意义。师：（介绍“标准状况”，要求学生记住“标准状况下气体的摩尔体积为22.4 L/mol”并板书。）师：（出示标准状况时的气体摩尔体积等比例模型。）【归纳】气体体积V= nVm（反思：适当的补充给有潜能的学生拓宽了选择空间，培养了他们的兴趣爱好，给学生自主选择学习化学课程模块提供帮助。对每一个知识点不一定都要讲细、讲透，关键是研究如何更好地让学生了解获得知识的方法。由摩尔质量的概念类推气体摩尔体积的概念，由一般的气体摩尔体积推出特殊的标准状况下的气体摩尔体积，就是在不断引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，形成终身学习的意识和能力。）三、思考与交流1.标准状况下2.2 g CO2的体积是多少？2.标准状况下10 g氢气的体积是多少升？6.72 L二氧化碳气体的质量为多少克？3.现有3.4 g H2S和0.1 mol HBr气体。（1）不同条件下，哪种气体中分子数较多？（2）相同条件下，哪种气体该用较大的容器装？（3）不同条件下，哪种气体质量大？大多少？（反思：此环节加深了学生对概念的理解，但加重了学生的学习负担，欲速则不达，以后在适当的时候进行点拨可以事半而功倍。建议在今后教学中应不受学案及课外练习的影响，认真实施新课标，切实减轻学生的负担。）师：浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系。初中学过的溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。师：如何配制100 g 20%的NaCl溶液？如何从该溶液中取出含0.1 mol NaCl的溶液？生：师：显然过程较为繁琐，由此可见溶质的质量分数在实际使用时有很多不便之处。对于溶液，量取体积要比称量质量更容易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢？为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量。【活动3】自主探究：如何设置一个物理量，使溶质的物质的量和溶液的体积联系起来？（反思：让学生增进对科学探究的理解，知道化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切的联系，为了使用方便，经常要根据科学实验和生产实际的需要，设置物理量。帮助学生开阔思路，综合运用化学及其学科的知识解决有关问题。）四、了解“物质的量浓度”【板书】三、物质的量浓度师：我们使用物质的量浓度这个物理量来表示单位体积溶液里所含溶质的物质的量。（学生小组讨论交流，并与溶质的质量分数进行对比。）（学生阅读有关物质的量浓度的概念及其表示方法、单位的内容。教师强调公式中的体积V是溶液的体积而非溶剂的体积。【板书】物质的量浓度（cB）：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。（又叫B的物质的量浓度）公式：cB=nB / V，单位通常是用mol/L表示。五、思考与交流（每小组一题，其他组的学生为评委，学生间相互点评。）1.1 mol/L NaOH溶液的含义是什么？2.将0.5 mol NaOH配成2 L溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？3.100 mL 1 mol/L NaOH溶液中，NaOH的物质的量是多少？从该溶液中倾倒出20 mL，此20 mL NaOH溶液的物质的量浓度还是1 mol/L吗？为什么？4.将10 g NaOH溶解在250 mL水中，所得溶液的物质的量浓度是1 mol/L吗？（反思：将概念中需要注意的问题融入习题中，有助于加深对概念的理解，使学生学会多角度、多层次分析思考问题，优化学生的思维品质，形成基本的科学素养。）六、巩固与提高【活动4】体验“物质的量”的桥梁作用。（反思：知识小结是培养学生综合能力的良好契机，一定要引导学生去感悟、去小结得出以物质的量为核心的桥梁关系。对学生不经意间产生的“奇思妙想”、生发出的创新火花，要在课堂上及时捕捉这些细微之处流露出来的信息，加以重组整合，并借机引发讨论，给课堂一份精彩，给学生几分自信。） 第3课时一、新课引入师：物质的量浓度的溶液是生产上和科学实验上常用的一种表示溶液组成的重要方法。因此，我们要学会配制一定物质的量浓度的溶液。二、了解“物质的量在化学实验中的应用”师：介绍容量瓶。生：观察容量瓶，用文字进行描述。（细颈、梨形、标有刻度、注明温度、带有活塞。）并提出问题。（反思：从容量瓶的外观及标记提出问题、猜想与假设，通过学生的表达与交流、教师的解释与评价，可以不断发展学生科学探究的能力。）师：请同学们设计 “用NaCl固体和蒸馏水为原料配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液”的方案。【板书】四、配制一定物质的量浓度的溶液【活动1】分小组设计实验方案（要设计出实验步骤和每步所需实验仪器），全班交流，选出最适合实验室配制溶液的实验方案。师：示范操作配制溶液的全过程。【活动2】配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液。（教师巡视，注意观察学生的基本操作：胶头滴管的使用、溶解操作、玻璃棒引流、容量瓶的使用、定容、读刻度等）（反思：良好的示范、精益求精的态度给学生起了潜移默化的作用，会使他们终身受益。训练要严格，辅导要到位，点评要客观。）三、思考与交流【活动3】讨论、小结实验操作方法、步骤以及注意要点。（上黑板写出要点）生：【活动4】讨论：教材中“学与问”。并投影物质的量浓度溶液的配制步骤。师：在定量实验中要尽可能避免产生实验误差。（反思：这节教材的教学既体现了化学学科的特点，也发挥了媒体的辅助作用，既强调了以探究性学习方式为主，又有少量的接受性学习方式为辅，既有严谨的科学态度的训练，又有考虑学生接受能力的适当省略。）四、巩固与提高【活动5】将浓溶液稀释成稀溶液。师：如何用上述实验中的1.00 mol/L NaCl溶液，配制250 m