高中化学苏教版化学家眼中的物质世界 公开课奖

龙博教育辅导教案学生年级高一科目化学课时数2小时教师日期2023年月日课题物质分类和转化，物质的量，分散系，电离教学目标1.知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学；了解物质的组成、结构和性质的关系；认识化学变化的本质，知道物质的分类和转化；2.认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法和学习化学的重要作用；3．知道胶体是一种常见的分散系；知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离；教学内容作业检查知识梳理（一）物质的分类及转化由于同一类物质在组成及性能方面往往具有一定的相似性，这就需要将众多物质进行分类，一类一类去研究。物质混合物非均匀混合物均匀混合物纯净物单质非金属单质金属单质化合物有机化合物无机化合物氧化物金属氧化物非金属氧化物…酸碱盐…初中我们就学习过单质,酸,碱,盐,氧化物之间的转化规律四种反应类型分类反应规律在熟记酸、碱、盐的溶解性表和理解金属活动性顺序表的基础上，重点掌握以下两种重要反应类型的规律与条件。（1）置换反应的规律与条件规律反应条件H2+金属氧化物→金属+水（1）加热；（2）K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外碳+金属氧化物→金属+CO2（1）高温加热；（2）K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外金属+酸→盐+氢气（1）因浓硫酸、硝酸具有氧化性，与金属反应不能生成氢气；（2）在金属活动性顺序中排在氢之前的金属，才能置换酸中的氢金属+盐→新盐+新金属（1）盐可溶；（2）在金属活动性顺序中，排在前面的金属才能置换后面的金属；（3）钾、钙、钠很活泼，在盐溶液中不能置换出金属（2）复分解反应的规律与条件规律反应条件酸+碱→盐+水中和反应，有水生成，一般能发生酸+盐→另一种盐+另一种酸（1）盐中不溶于酸的BaSO4、AgCl等除外；（2）生成物中要有沉淀、气体或水碱+盐→另一种碱+另一种盐（1）反应物都可溶于水；（2）生成物中要有沉淀盐+盐→另两种新盐（1）反应物都可溶于水；（2）生成物中要有沉淀2.两类反应的条件：（1）复分解反应：沉淀、气体、水生成。（2）金属与盐溶液的置换反应：活动性强的金属置换出活动性弱的金属。3、把有元素化合价发生改变的反应称为氧化还原反应。（书---5）关于氧化还原反应化学反应本质氧化还原反应非氧化还原反应（二）物质的量（物质的量是整个高中化学教学中的重点和难点之一）前面我们了解了不同物质之间的分类和相互转化，在研究物质的转化过程中，常常涉及到原子、分子的量的关系。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。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。今天我们一起来学习“物质的量”的有关知识。就像长度可用来表示物体的长短，温度可表示物体的冷热程度一样，物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少，其符号为n，它是国际单位制中的基本物理量，四个字不能分开。长度、温度的单位分别是米和开尔文，物质的量的单位是摩尔，符号mol，简称摩。1mol粒子的数目是kg12C中所含的碳原子数目，约为×1023个。阿伏加德罗常数：NA，kg12C中所含的碳原子数目（人为规定）。近似值约为×1023个。见教材P8问题解决1（1）、（2）、（4）［方法指导］列出计算式，注意题中氢分子、氯离子、钠离子的表述。（1）中的氢分子数为：××1023mol-1=×1023（2）1molNaCl中的氯离子数：1mol××1023mol-1=×1023（4）×1024个水分子的物质的量：×1024÷×1023mol-1=2mol［归纳概括］：物质的量、微粒数量、阿伏加德罗常数之间的关系摩尔是一个巨大数量粒子集合体，可以有molO2，molH2SO4等，而分子、原子等，就不能说个或个。［交流与讨论］如将（1）改为：中的氢原子数为______________，又该如何计算。方法指导：明确H2分子的组成，分子与原子的关系，一个氢分子有几个氢原子构成。中的氢原子数为：×2××1023mol-1=×1023［小结］物质的量并没限制粒子种类，所以，使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。（三）摩尔质量1、定义摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。摩尔质量用M表示，单位是g/moL对于离子来讲，由于电子的质量很小，可以忽略不计，所以1mol离子的质量在数值上就等于该原子或原子团的式量。如Na＋的摩尔质量是23g/moL。1molH2O的质量是1molSO的质量是1molS的质量是NaCl的摩尔质量是H2SO4的摩尔质量是________归纳：物质的量（n）与物质的质量（m）、物质的摩尔质量（M）之间的关系：例、在反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O中，要使1molNaOH完全反应，求需要H2SO4的物质的量。解：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O2x1mol解得x=（书）（四）物质的聚集状态宏观物质都是由无数微观粒子的聚合体。不同状态的聚集体又有宏观的物理性质物质的主要三种聚集状态：气态、液态和固态。从结构上对物质的这些特性进行解释。物质的聚集状态固定的形状固定的体积能否被压缩固态有有不易液态无有不易气态无无易表1-3不同聚集状态物质的结构与性质物质的聚集状态微观结构微粒的运动方式宏观性质固态微粒排列紧密，微粒间的空隙很小在固定的位置上振动有固定的形状，几乎不能被压缩液态微粒排列较紧密，微粒间的空隙较小可以自由移动没有固定的形状，不易被压缩气态微粒间的距离较大可以自由移动没有固定的形状，容易被压缩总结归纳：固态，液态，气态物质中，微粒的运动方式微观粒子的距离是不同的。不同的聚集状态的物质在微观社会的差异导致了物质性质的不同（由于在微观结构上存在差异）。我们知道，1mol任何物质的粒子个数都相等，约为×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。那么，1mol任何物质的体积(即摩尔体积)又该如何确定呢?质量(m)体积(V)密度(ρ)三者之间的关系，比较计算结果，你能得出什么结论？表1-41mol物质的体积物质状态摩尔质量/密度1mol物质的体积Al固态cm3Fe固态cm3H2O液态液态气态气态气态（说明：固体、液体均为293K时的测定值，气体为×105Pa、273K时的测定值。）[归纳概括]：通过比较1mol固、液、气体的体积，引导学生分析、发现：在相同条件下（×105Pa、273K）1mol固态、液态物质所含的体积各不相同，而1mol气态物质所含的体积却大致相同。分析和讨论以下问题：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?结论：1.物质体积的大小取决于物质粒子数的多少、粒子本身的大小和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。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气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积。即气体的体积与气体的物质的量之比，符号为Vm，表达式为Vm=单位：L·mol-11.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，用S·T·P表示。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。4、在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是L。(或气体在标准状况下的摩尔体积约是L)化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。对于气体物质，因为相同条件下分子数相等，物质的量相等、物质的体积也相等，所以化学反应中物质的系数之比等于相同条件下气体的体积比；气体相对分子质量Mr有关的计算标况下气体密度ρM=Vmρ,M=Mrg/moL(2)气体相对密度（略）（3）混合气体的平均相对分子质量（略）阿伏加德罗定律及其推论1．理想气体状态方程我们设定：．温度；．气体夺强；．物质的量；．气体的体积；.气体的质量；．气体的摩尔质量；.气体的密度．气体的分子数。理想气体状态方程为：（1）＝；（2）＝＝（为常数）。对（2）若的单位为大气压（atm），为升（L），为绝对温度时，＝。若为帕斯卡（Pa），为立方米（m3），为绝对温度时，＝。2．阿伏加德罗定律在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数。这是意大利科学家阿伏加德罗最早提出的，因此称为“阿伏加德罗定律”。理解时注意：在该定律中有“四同”：同温、同压、同体积、同分子数目，有“三同”就可定“一同”。如，同温同压下，同体积的两种气体必含有相同数目的分子；同温同压下，同分子数目的两种气体必然同体积；再如，在同温下，两种气体同体积又同分子数目，则必然同压。3．阿伏加德罗定律的推论根据阿伏加德罗定律及气态方程（＝）限定不同的条件，便可得到阿伏加德罗定律的多种形式，熟练并掌握了它们，解答有关问题时，可达到事半功倍的效果。条件结论语言叙述、相同 ＝同温同压下，气体的分子数与其体积成正比、相同＝温度、体积相同的气体，压强与其分子数成正比、相同＝分子数相等、压强相同的气体，体积与其温度成正比、相同＝分子数相等、温度相同的气体，压强与其体积成反比、、相同＝同温同压下，等质量的气体相对分子质量与其体积成反比（五）物质的分散系在初中曾经学习过有关溶液、悬浊液、乳浊液的知识，请大家结合实例分析一下这三种混合物的特点：溶液：（如：氯化钠溶液）均一、稳定、透明乳浊液：（如：植物油和水）不均一、不稳定、不透明悬浊液：（如：泥水）不均一、不稳定、不透明共同点：都是一种（或几种）物质的微粒分散于另一种物质里形成的混合物。我们把这种混合物称之为分散系。不同点：分散质微粒大小不同通常情况下，我们把分散质粒子的直径大于10-7m的分散系作浊液；10-9~10-7之间的分散系叫做胶体；小于10-9的分散系叫做溶液。2、胶体：（1）概念：分散质微粒直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。（2）胶体性质：丁达尔现象（利用这种现象可以用来鉴别胶体和溶液）（书）3、溶液把可以导电的溶液叫做电解质溶液，不能导电的溶液叫做非电解质溶液。水溶液中的化合物在水分子的作用下发生电离,生成了自由移动的水合离子,从而使溶液具有导电性。4、化合物电解质：像在水溶液中或熔融的状态下能导电的化合物非电解质：在水溶液中或熔融的状态下都不能导电的化合物【归纳概括】电解质是化合物，Fe单质既不是电解质也不是非电解质。“或”是两种情况之一即可，BaSO4、Al2O3虽然难溶于水，不导电，但熔化状态下能导电。判断氧化物是否为电解质，也要作具体分析。非金属氧化物，如SO2、SO3、P2O5、CO2等它们的水溶液中即便能导电，但也不是电解质。因为这些氧化物与水反应生成了新的能导电的物质，溶液中导电的不是原氧化物，如SO2本身不能电离，而它和水反应，生成亚硫酸，亚硫酸为电解质。金属氧化物，如Na2O，MgO，CaO，Al2O3等它们在熔化状态下能够导电，因此是电解质。【总结】电解质包含哪些类别物质：酸、碱、盐和常见的金属氧化物等。5、.电离方程式NaCl==Na++Cl-H2SO4==2H++SO42-NaOH==Na++OH-书写电离方程式时，要注意以下几点：式子左边书写化学式，表示电解质还未电离时的状态；右边书写离子符号，表示电解质电离产生的离子。

(2)离子所带的电荷数应等于元素或原子团的化合价数。

(3)在电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。（六）物质的分离与提纯复习初中学过的过滤和蒸发操作一、几种分离提纯方法比较分离方法适用对象原理主要操作示例过滤固体和溶液两种固体固体不溶于液体其中一种不溶溶解、过滤泥沙与水泥沙与食盐蒸发可溶固体与液体沸点不同蒸发、结晶食盐水结晶两种均可溶的固体溶解度随温度变化差异较大加热、溶解、结晶、过滤提纯含有KCl的KNO3二、除杂实验方案设计的原则1、不增不减，除杂务尽2、试剂加入顺序的确定：后面试剂要能解决前面的遗留残留杂质三、萃取怎么将溴水中的溴从水中分离出来？（书-----19）1.有无分层，怎么判断的？为什么会分层？2.油层和水层的颜色变化？为什么？3.能不能将CCl4改成酒精？4.萃取后怎么将两种液体分离？（分液漏斗）分离方法适用对象分离原理示例萃取将溶质从一种溶剂中提取出来溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大用CCl4把溴从溴水中萃取出来分液两种互不溶的液体密度不同水与CCl4分液操作的要点：上上下下（上面从上面倒出来，下面从下面流出来）蒸馏（书）分离方法适用对象分离原理示例蒸馏固体与液体互溶的液体沸点不同由食盐水制取蒸馏水石油分馏操作要点：温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的口处（测量蒸汽的温度，根据沸点收集成分）冷凝水往高处流（逆流原理，增大接触时间，增强冷凝效果）五、层析法（书）（七）、常见物质的检验待检验的物质检验方法实验现象和结论碳酸盐加氯化钡和盐酸产生白色沉淀，溶于盐酸，产生无色无味气体氯化物加硝酸银和硝酸产生白色沉淀，不溶于硝酸酸溶液加石蕊或甲基橙试剂石蕊或甲基橙试剂变红碱溶液加石蕊、酚酞或甲基橙试剂石蕊变蓝、酚酞变红、甲基橙变黄硫酸盐加氯化钡和盐酸产生白色沉淀，不溶于稀硝酸检验盐中所含的离子不仅要检验阴离子，还要检验阳离子。NH4+离子的检验方法：反应：NH4CI+NaOHNaCI+NH3↑+H2OK+的检验方法：（焰色反应）书在酒精灯火焰灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，焰色呈浅紫色。钠是黄色。焰色反应1、焰色反应的定义：许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这叫焰色反应2、焰色反应的实验方法和步骤注意焰色反应是物理变化题型分析1．下列物质属于纯净物的是……………（）A.冰水混合物B.爆鸣气C.天然气D.纯净的无污染的空气2．对于下列反应的反应类型的判断，不正确的是……………（）+H2O====H2CO3化合反应+AgNO3====AgCl↓+NaNO3复分解反应3、完成化学方程式1、CaO+H2O2、CaO+HCl3、CaCO3+HCl4、CaCO35、Ca+H2O6、Ca+O27、Ca+HCl8、Ca(OH)2+HCl9、Ca(OH)2+Na2CO310、CaCl2+CO2……4、根据摩尔的有关知识，进行计算。1．×1024个H2含多少mol氢气分子?2．5mol的O2中有多少个氧气分子?NA个水分子的物质的量是多少?(已知，阿伏加德罗常数为NA)5、完成下列计算1molH2O的质量是1molSO的质量是1molS的质量是NaCl的摩尔质量是H2SO4的摩尔质量是________6、483gNa2SO4·10H2O中所含的Na+和SO42-的物质的量各是多少？所含H2O分子的数目是多少？【解】Na2SO4·10H2O的相对分子质量为322，摩尔质量为322g·mol－1。则Na＋的物质的量为，SO42－的物质的量为，H2O的物质的量为。答：483gNa2SO4·10H2O中所含的Na＋的物质的量为mol，SO42－的物质的量为，H2O分子的数目约为×1024。7、O2和的质量比是______________________，所含的分子数之比是____________所含的原子数之比是______________________8、判断下列说法是否正确，为什么？〈1〉标准状况下，气体的摩尔体积都约是（2）1CO2的体积约为。（）〈3〉1H2O在标况下的体积约为。（）（4）气体所含分子数一定大于气体所含的分子数9、填写下列空白。〈1〉标况下，〈2〉标况下，2O2占有的体积是〈3〉标况下，的物质的量是10、锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收集到多少体积（标准状况下）的氢气？解法1：锌的物质的量为Zn+2HCl=====ZnCl2+H2↑1molV(H2)解得V(H2)==解法2：Zn+2HCl=====ZnCl2+H2↑65gV(H2)解得V(H2)==小结归纳：1）化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。（2）单位问题：上下一致，左右相当。11、下列含有分子数最多的物质是A克的SO2B标准状况下的O3C×1023个CO2D28gN212、浊液区别与其它分散系的最本质特征是（）A．外观混浊不清B.浊液没有丁达尔现象C．不稳定D.分散系粒子直径大于100nm问题表征：最本质特征是微粒的大小，其余是性质。B项错浊液也是有丁达尔现象的13、在分别盛有100mL和200mL水的烧杯a和b中，各溶解1molNaCl。a、b两烧杯溶液的导电能力A相同Ba大Cb大D无法比较问题表征：已知：溶质的物质的量相同，溶剂的量不同→求解：比较溶液导电能力思路分析：溶液的导电能力与溶液的离子浓度成正比，与离子所带电荷成