第2节化学计量在实验中的应用(自拟)

湖北巴东一中 向大荣 1 第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 简要说课简要说课 本节内容物质的量 气体摩尔体积和物质的量浓度是中学化学三个重要的物理量 物质的量 是国际单位制中 7 个基本物理量之一 单位是摩尔 简称摩 符号是 mol 物质的量这个词学生初次接受 难以理解 为了加强学生的直观感觉 可结合实际导入对不 同的物质量度单位不同进行比较说明 小米只能按斤 不能按粒 钻石的单位是 克拉 等 化 学是研究物质变化的 物质发生化学变化的实质是分子 原子之间的反应 能否找一个物理量 把宏观质量与微观微粒数联系起来 这就是物质的量的意义 物质的量既不能理解为质量 也 不能理解为数量 它是衡理物质微粒多少的物理量 本节内容分为三部分 第一部分着重介绍物质的量 物质的量的单位及摩尔质量 后两部分 介绍气体摩尔体积和物质的量浓度 并分别介绍有关概念的简单计算 物质的量在化学方程式计 算中的应用不要在本节内容中出现 目的是减轻学生学习本节内容的负担 又有利于学生理解 巩固和运用有关概念 本节概念较多 理论性较强 而且都很抽象 限于学生接受能力 不能要求学生在本节中对 这部分内容理解得很透 只能要求学生在学习本节知识时 对所学知识基本理解 在讲述难度比 较大的一些概念时 如物质的量 阿伏加德罗常数 气体摩尔体积等 尽量用简洁的语言介绍概 念 尽可能多地利用比喻性描述和直观教具 以帮助学生理解和记忆 教学重点教学重点 1 物质的量及其单位摩尔 2 气体摩尔体积 3 物质的量浓度的定义及配制一定物质的量浓度的溶液 教学难点教学难点 物质的量及其单位摩尔 课时安排课时安排 3 课时 第第 1 课时课时 湖北巴东一中 向大荣 2 教学设计教学设计 三维目标三维目标 知识与技能知识与技能 1 使学生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 使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性 3 使学生了解阿伏加德罗常数的含义 3 使学生了解摩尔质量的概念 了解摩尔质量与相对原子质量 相对分子质量之间的关系 4 使学生了解物质的量 摩尔质量 物质的质量之间的关系 掌握有关概念的计算 过程与方法过程与方法 1 培养学生的逻辑推理 抽象概括的能力 2 培养学生的计算能力 并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用 巩固概念 情感 态度与价值观情感 态度与价值观 1 使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一 培养学生尊重科学的思 想 2 调动学生参与概念的形成过程 积极主动学习 3 使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一 培养学生尊重科学的思 想 4 强调解题规范化 单位使用准确 养成良好的学习习惯 教学重点教学重点 1 物质的量及其单位摩尔 2 摩尔质量的概念和相关计算 教学难点教学难点 1 物质的量概念及其理解 2 摩尔质量与相对原子质量 相对分子质量之间的关系 教学过程教学过程 导入导入 在化学实验室做实验时 取用的药品无论是单质还是化合物 都是可以用器具称量的 而物质间发生的化学反应是原子 离子或分子间按一定的数目关系进行的 对此 不仅 人们的肉眼看不到 也难以称量 那么 可称量物质与原子 离子或分子之间有什么联 湖北巴东一中 向大荣 3 系呢 能否用一定数目的粒子集体为单位来计量它们之间的关系呢 这一节课我们就来 学习第二节 化学计量在实验中的应用 板书板书 第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 问题问题 取一杯水 对同学说 老师这儿有一杯水 老师想知道这杯水里有多少个水分子 现在 让你们来数 能数得清吗 学生学生 积极思考 讲述讲述 若 10 亿人数一滴水里的水分子 每人每分钟数 100 个 日夜不停 需要 3 万多年才能数 清 现在有一杯水 不知有多少滴 所以更是数不清了 但如果老师告诉你 18 g 水里含 有 6 02 1023个水分子 你能求出一杯水中分子的数目吗 学生学生 积极思考并回答问题 先称量烧杯中水的质量 然后除以 18 再乘以 6 02 1023就可以得到 水分子数目了 讲述讲述 这样一来我们就不用一个个去数水分子也能知道它的数目了 是不是 18 g 的铝也含有 6 02 1023个铝原子 让我们来算算 展示展示 H2OAl 1 个分子或原子的质量 g2 990 10 234 485 10 23 相对分子质量或相对原子质量1827 归纳归纳 由于 1 个水分子和 1 个铝原子质量不同 所以不用算也可知 18 g 的铝中含有的铝原子数 肯定不等于 6 02 1023 讲解讲解 按表中给出的数据 算出 27 g 铝中含有 6 02 1023个铝原子 问题问题 其他粒子是不是也有这种关系呢 展示展示 粒子符号 微粒的相对 质量 每个粒子的质量 g 个 该物质含有的粒子数 个 该物质质量 g C121 993 102312 Fe569 032 10 2356 H2SO4981 628 10 2298 湖北巴东一中 向大荣 4 学生学生 学生积极思考并回答问题 这些粒子的质量以克为单位 在数值上与该粒子的相对原子 质量或相对分子质量相等时 所含粒子的数目都是 6 02 1023 过渡过渡 如果我们把含有 6 02 1023个粒子的任何粒子集体 定义为一个物理量 以后我们就可以 通过质量或其他物理量来计算出某种物质所含指定粒子的数目了 这个物理量就是我们 今天要学习的物质的量 板书板书 一 物质的量一 物质的量 1 概念 计量微观粒子的物质量 表示一定数目的集合体 符号 概念 计量微观粒子的物质量 表示一定数目的集合体 符号 n 过渡过渡 提到物理量同学们不会感到陌生 你们学习过的物理量有哪些呢 学生学生 学生积极思考并回答问题 质量 长度 温度 电流等 它们的单位分别是千克 米 开 安 培 阅读阅读 教材 P11资料卡片 国际单位制的国际单位制的 7 个基本单位 个基本单位 物理量单位名称单位符号 长度米m 质量千克kg 时间秒S 电流安 培 A 热力学温度开 尔文 K 发光强度坎 德拉 Cd 物质的量 过渡过渡 那么物质的量的单位是什么 板书板书 2 单位 摩尔 简称摩 符号 单位 摩尔 简称摩 符号 mol 过渡过渡 日常生活中用打表示 12 个 打 就是一定数目的物品的集合体 它的基准是 12 宏观 是这样 微观也是这样 那么摩尔的基准是多少呢 科学上把阿伏加德罗常数作为摩尔的基准 这是为了纪念伟大的科学家阿伏加德罗 过渡过渡 那么阿佛加德罗常数是什么 板书板书 3 阿佛加德罗常数 科学上把 阿佛加德罗常数 科学上把 12gC 12 所含有的碳原子数叫做阿佛加德罗常数 符号所含有的碳原子数叫做阿佛加德罗常数 符号 湖北巴东一中 向大荣 5 是是 NA NA的近似值是的近似值是 6 02 1023 mol 1 讲解讲解 6 02 1023的微粒集体 该微粒的物质的量就是 1 摩尔 1 mol 任何粒子的粒子数约为 6 02 1023 板书板书 4 4 物质的量与微粒数目的计量关系 物质的量与微粒数目的计量关系 n A N N 两种微粒有如下关系 两种微粒有如下关系 n1 n2 N1 N2 问题问题 1 mol 小麦约含有 6 02 1023个麦粒 这句话是否正确 为什么 讲解讲解 不正确 因为物质的量及其单位摩尔的使用范围是微观粒子 因此在使用中应指明粒子 的名称 6 02 1023是非常巨大的一个数值 所以宏观物体不使用物质的量和摩尔 板书板书 5 5 注意问题 注意问题 物质的量物质的量 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 有一定数目粒子的集体 物质的量及其单位应用的范围 微观粒子 物质的量及其单位应用的范围 微观粒子 用物质的量计量微观粒子量就指明微粒名称 如用物质的量计量微观粒子量就指明微粒名称 如 1mol 钠原子 氧原子 氧分子 硫酸钠原子 氧原子 氧分子 硫酸 根离子 电子 质子等 但不能说根离子 电子 质子等 但不能说 1mol 氧 氧 摩尔不是数量单位 摩尔不是数量单位 过渡过渡 1mol 微观粒子的微观数目都约是 6 02 1023个 但由于各种微粒的质量不尽相同 所以 1mol 微粒的质量不一定相同 下面讨论 1mol 微粒的质量关系 展示展示 粒子符号相对质量每个粒子的质量 g 1 摩尔物质含有的粒 子数 个 1 摩尔物质质量 g H2O2 990 10 23 Al4 885 10 23 C1 993 10 23 Fe9 032 1023 H2SO41 628 10 22 Na 3 821 10 23 OH 2 824 10 23 问题问题 由以上计算结果可得出什么规律 归纳归纳 1 mol 任何原子的质量以克为单位时在数值上等于这种原子的相对原子质量 1 mol 任何 湖北巴东一中 向大荣 6 分子的质量以克为单位时在数值上等于这种分子的相对分子质量 1 mol 任何离子的质量 以克为单位时在数值上等于这种离子的式量 过渡过渡 此处还可以用其他方法引入得出结论 例如 通过推导得出 试试看 你能吗 讨论 研究讨论 研究 展示展示 讲解讲解 因为任何一种原子的相对原子质量 是以 12C 质量的 1 12 为标准所得的比值 所以 1 mol 任何原子的质量比就等于它们的相对原子质量比 由此我们可求出 x 值和 y 值 计算得出 x 16 y 32 由以上的计算和推导你能得出怎样的结论呢 摩尔质量之比等于微粒的相对质量之比 摩尔质量之比等于微粒的相对质量之比 归纳归纳 6 摩尔质量 摩尔质量 概念 单位物质的量的物质所具有的质量 概念 单位物质的量的物质所具有的质量 符号 符号 M 单位 单位 g mol 1 kg mol 1 表达式 表达式 M m n或或n m M 练习练习 完成教材 P13 学与问 课堂小结课堂小结 相关概念 相关概念 计算式计算式 N NA n m M 作业作业 资料 红对勾 P14课堂作业 P15 16课后作业 湖北巴东一中 向大荣 7 第二课时第二课时 教学设计教学设计 三维目标三维目标 知识与技能知识与技能 1 理解气体摩尔体积的概念 掌握有关气体摩尔体积的计算 2 理解阿伏加德罗定律 掌握阿伏加德罗定律的应用 3 理解气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的关系 过程与方法过程与方法 1 通过气体摩尔体积的教学 培养学生分析问题的能力 2 通过有关计算 使学生理解气体的分子数与物质的量的关系 情感 态度与价值观情感 态度与价值观 1 经过分析推出气体摩尔体积 使学生感到获取新知识的乐趣 2 通过计算使学生理解阿伏加德罗定律的实质 教学重点教学重点 1 气体摩尔体积 2 阿伏加德罗定律 教学难点教学难点 1 气体摩尔体积 2 阿伏加德罗定律的应用 教学过程教学过程 问题问题 1 0 25 mol CO2与 g H2O 含的分子数相等 2 1 8 g H2O 含有的氢原子数与 g CH4中含有的氢原子数相等 学生活动学生活动 列举列举 生活中关于质量 密度 体积三者关系的例子 讲解讲解 从微观的角度看 组成物质的微观粒子是分子 原子 离子 思考思考 从微观的角度思考影响物质体积的因素是哪些 归纳归纳 影响物质体积的微观因素是 湖北巴东一中 向大荣 8 微粒数目 微观本身的大小 微粒之间的距离 过渡过渡 下面讨论不同状态的物质体积大小与微观之间的关系 问题问题 计算 1 mol Fe Al H2O 在 20 时的体积 已知 20 Fe Al H2O 的密度分别为 7 8 g cm 3 2 7 g cm 3 1 g cm 3 学生活动学生活动 V Fe 3 8 7 56 cmg g Fe Fem 7 2 cm3 V Al 3 7 2 27 cmg g 10 cm3 V H2O 3 1 18 cmg g 18 cm3 讨论讨论 三种物质的微粒数相同 但体积不同 体积不同的原因是什么 讲解讲解 三种物质都是固态或液态 组成三种物质的微粒之间是紧密接触的 且组成三种物质微 粒数目相同 都是 1 mol 但由于三种微粒 Fe Al 与 H2O 的大小不同 所以三种物质的 体积不同 结论结论 对于液体 固体物质 其体积大小由组成物质的微粒多少和微粒体积的大小决定 忽略 微粒之间的距离 设疑设疑 对气体物质 影响它们体积的微观因素是什么 探究探究 教材 P13 科学探究 1 根据图 1 14 所示的电解水原理进行实验 观察不同时间试管内的气体体积的变化 生成的 O2和 H2的体积比种约是多少 假设电解了 1 8gH2O 根据电解水的化学方程式计算生成的 O2 H2的质量 根据 O2 H2的摩尔质量 计算物质的量 并通过下表进行比较 质量物质的量H2 O2的物质的量之比 H2 O2 根据实验和推算能否初步得出下列结论 在相同温度和压强下 1mol O2和 H2的体积相同 2 在 0 101 kPa 标准状况下 氢气 氧气 二氧化碳的密度分别为 0 089 9 g L 湖北巴东一中 向大荣 9 1 1 429 g L 1 1 977 g L 1 1 mol 这三种气体在标准状况下的体积各为多少 学生活动学生活动 V H2 1 2 2 0899 0 016 2 Lg g H Hm 22 4 L V O2 1 429 1 32 Lg 22 4 L V CO2 1 977 1 01 44 Lg g 22 3 L 结论结论 在相同条件下 同温 同压 物质的量相同的气体 具有相同的体积 在标准状况下 0 101 kPa 1 mol 任何气体的体积都约是 22 4 L 板书板书 二 气体摩尔体积二 气体摩尔体积 1 概念 单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积 符号为 概念 单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积 符号为 Vm 2 表达式 表达式 Vm n V V 为标准状况下气体的体积 为标准状况下气体的体积 n 为气体的物质的量为气体的物质的量 3 单位 单位 L mol 或或 L mol 1 m3 mol 或或 m3 mol 1 4 原因 原因 过渡过渡 为什么标准状况下相同物质的量的任何气体 具有相同的体积 阅读阅读 学生阅读教材 P14相关内容 讲解讲解 由于气体分子间的距离很大 约是分子直径的 10 倍 所以气体的体积是由分子间的平均 距离决定的 与分子的大小无关 在同温同压下 任何气体分子间的平均距离相同 所 以当物质的量相同时 其体积相同 当温度在 0 压强为 101 kPa 时 1 mol 气体的体积 约为 22 4 L 这个体积应是标准状况下的气体摩尔体积 4 标准状况下的气体摩尔体积 标准状况下的气体摩尔体积 22 4L mol 1 讲解讲解 对于气体只要温度 压强相同 气体分子间的平均距离就相同 所以相同物质的量的任 何气体一定具有相同的体积 同样的道理 温度 压强相同的气体 体积相同时 一定 含有相同数目数目的分子 这个规律 叫做阿佛加德罗定律 板书板书 4 阿伏加德罗定律 阿伏加德罗定律 概念 同温 同压下 相同体积的任何气体都含有相同的分子数 概念 同温 同压下 相同体积的任何气体都含有相同的分子数 探究探究 1 当两种气体的温度 压强相同时 两种气体的分子数目或物质的量有什么关系 2 当两种气体的温度 体积相同时 两种气体分子数目或物质的量与压强有什么关系 湖北巴东一中 向大荣 10 3 当两种气体的温度 压强 体积相同时两种气体的分子数目或物质的量有什么关系 结论结论 阿伏加德罗定律重要推论 阿伏加德罗定律重要推论 同同 T P V 的任何气体的任何气体 N 分子数 相同 分子数 相同 n 物质的量 相同 物质的量 相同 同同 T P 时 时 n1 n2 V1 V2 同同 T V 时 时 n1 n2 P1 P2 小结小结 湖北巴东一中 向大荣 11 第三课时第三课时 教学设计教学设计 三维目标三维目标 知识与技能知识与技能 1 使学生理解物质的量浓度的概念 2 使学生掌握有关物质的量浓度概念的计算 3 使学生掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算 4 使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法 过程与方法 1 在概念的教学中 培养学生的思维能力 2 通过有关物质的量浓度计算的教学 培养学生的计算能力 3 通过配制一定物质的量浓度溶液的教学 培养学生的观察和动手实验能力 情感 态度与价值观 1 与初中知识衔接 使学生感到获取新知识 新方法的喜悦 2 通过实验激发学生学习化学的兴趣 培养学生严谨求实的科学作风 教学重点教学重点 物质的量浓度的概念 有关物质的量浓度概念的计算 一定物质的量浓度溶液的配制方法 教学难点教学难点 1 溶液的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算 2 气体溶质的物质的量浓度的计算 3 正确配制一定物质的量浓度的溶液 教具准备教具准备 烧杯 容量瓶 量筒 玻璃棒 胶头滴管 托盘天平 药匙 洗瓶 多媒体课件 教学过程教学过程 导入新课 师 我们知道溶液有浓 稀之分 那么如何定量地表示溶液的浓稀程度呢 生 用浓度 在初中学过用溶质的质量分数表示溶液的浓度 湖北巴东一中 向大荣 12 师 溶质的质量分数是如何定义的 你能写出溶质质量分数的表达式吗 生 溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比 表达式 溶质的质量分数 溶液的质量 溶质的质量 100 师 质量相同 溶质的质量分数也相同的任何溶液里 含有溶质的质量相等 但是溶质的物 质的量相同吗 请举例说明 生 不同 例如 100 g 20 的 NaCl 溶液中含有 20 g NaCl 即含有 0 342 mol NaCl 而同样质 量分数的 KNO3溶液中含有 20 g KNO3 但溶质的物质的量却为 0 198 mol 师 在使用溶质的质量分数时有不便之处 例如 在科学实验和工农业生产中 人们在使用 溶液时 一般都量取溶液的体积 而较少去称量其质量 此外物质在发生化学反应时 反应物的 物质的量之间有一定的比例关系 比质量关系要简单多了 所以有必要学习另外一种表示浓度的 方法 是用溶液的体积和溶质的物质的量表示的 本节就学习这种表示溶液组成的物理量 物 质的量浓度 板书 三 物质的量浓度 推进新课 师 什么是物质的量浓度呢 请同学们阅读课本上的有关内容 生 阅读 P15有关物质的量浓度的定义 板书 定义 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示的溶液组成的物理量 叫做溶质 B 的物质的量浓度 用符号 cB表示 单位 mol L 1 或 mol L 表达式 cB V nB 师 请同学们讨论 如果将 1 mol NaCl 溶于 1 L 水中所得溶液的物质的量浓度是 1 mol L 1 吗 生 不是 因为将 1