第二节化学计量在实验中的应用(第一课时)教案

1第二节化学计量在实验中的应用（第一课时）教案三维目标（一）知识与能力1、使学生认识摩尔是物质的量的基本单位，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，懂得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；能用于进行简单的化学计算。（二）过程与方法1、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。2、通过物质的量这一联系微观粒子与宏观物质的物理量的学习，引导学生以化学的眼光、从微观的角度去认识丰富多彩的物质世界，认识到宏观和微观的相互转化是研究化学的科学方法之一。（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，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。教学重点、难点：物质的量及其单位。预习探究（学生用）1.在日常生活、生产和科学研究中，人们常常根据不同的需要使用不同的计量单位。例如，用米、厘米等来计量长度；用千克、毫克等来计量质量；化学上我们要研究分子、原子等物质，那么它们的物理量和单位又是什么呢？人们常用摩尔作为计量原子、离子或分子等微观离子的“物质的量”的单位。2.物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量的单位是摩尔，简称摩，符号为mol。3.摩尔是物质的量的单位，国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012Kg12C中所含有的碳原子数相同，约为6.02×1023，即含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体称为1mol。4.阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－，它也是一个物理量，符号为NA。5.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间的关系是：N＝nNA。6.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号是M，常用单位g/mol或Kg/mol。7.物质的量、质量与摩尔质量之间的关系是m＝nM。互动课堂（一）情景激思（教师用）【引入】古时有一个勇敢的小伙子想娶国王的美丽的公主，国王出题刁难，其中一个问题是：10kg小米是多少粒？同学们你们能不能帮帮他？【学生思考、讨论、回答】【追问】这些方法中，那种方法最科学？谁能介绍几种生活中相似的例子?【学生思考、讨论、回答】【教师总结】（1）当要计算个体小的物体的个数时，要引入“集团”的概念，而且个体越小“集团”中的个数越多。（2）生活的经验常常在科学上带来灵感。例如在实验中，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2C呢？要解决这个问题，我们就需要来学习“第2节化学计量在实验中的应用”。【教师强调】本节的课标是：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对研究和学习化学的重要作用。【板书】第二节化学计量在实验中的应用（二）合作探究（师生共用）【提问】物质是由什么构成？【学生回答】【教师小结】物质是由原子或分子等一些基本的微观粒子构成。【引入新课】在日常生活和科学研究中，人们常常根据不同需要使用不同的计量单位。例如：长度的单位用米；质量的单位用克等。但这些微观离子不仅用肉眼直接看不到，也难以称量。那么，可称量物质与分子、原子和离子这些微观的看不见的粒子之间有没有什么联系呢？能否用一定数目的离子集体为单位来计量它们之间的关系呢？答案是肯定的。国际科学界建议采用“物质的量”将它们联系的。【板书】一、物质的量的单位——摩尔【过渡】那么到底什么是物质的量？其单位又是什么呢？请同学们认真阅读教材P11第二、三自然段。【学生活动】阅读教材P11第二、三自然段。思考并填写下表：国际单位制中的七个基本物理量及其基本单位。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物理量符号lmtInTI（Iv）国际单位米千克秒安培摩尔开尔文坎德拉单位符号mkgSAmolKcd【教师总结】国际单位制中有7个基本物理量，上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。人们常根据不同的需要使用不同的计量单位，如：用米、厘米等计量长度；用千克、毫克等计量质量；而用摩尔作为计量原子、离子或分子等微观粒子的“物质的量”的单位。【板书】1.物质的量：（1）含义：物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，它可以将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物质联系起来。（2）符号：n（3）单位：摩尔（mol）【学生自主练习】下列说法是否正确？1、物质的量是表示物质的数量；2、摩尔既可以表示物质的质量，又可以表示物质的数量；3、0.5摩尔氧；4、物质的量是一种物理量的单位；5、小米的物质的量是1mol；6、NaCl的量是0.2摩。【教师小结】说法全部是错误的。【教师强调】注意事项：1．从物质的量设立的目的来看，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。这个集体的组成者是粒子，这种集体有大有小，也就是集体内3的粒子数目有大有小。因此，物质的量是专门用于计量粒子数目的物理量。2．“物质的量”四个字被看作一个整体，不能望文生义，将其误认为是“物质的质量”或“物质的数量”。因此在读、写、用时不能随意地加、减字或拆开，否则就改变了物质的量这个概念的内涵。3．任何一个物理量都是有相应的单位，以及计量对象。物质的量也是有单位的，其计量对象是构成物质粒子(如分子、原子、离子等)或某些微观粒子的特定组合(如NaCl等)。4．物质的量是有关国际科学专门机构为了适应化学的研究和学习的需要而规定的基本物理量，它是现今国际通用的七个基本物理量之一。5．摩尔作为物质的量的单位，这一单位只适用于微观粒子，不适用于宏观。不能说“1mol铁钉”、“1mol汽车”、“1mol细菌”，因此“物质的量”所计量的对象是微观基本单元，而不是宏观物质。6．1mol任何粒子所含有的粒子数相等。7．使用摩尔作单位表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，例如：lmol氢。这种表达不准确，应指明是氢原子还是氢分子。正确的表示：1molH或1molH2。还可以用1mol氢原子或1mol氢气来表示。【过渡】既然物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体，那么这个集合体多大才是1mol呢？【学生探究】任何粒子或物质的质量以克为单位，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，所含的粒子数均为多少？【学生活动】计算并填表：粒子符号相对分子质量或相对原子质量每个粒子的质量（g/个）该物质质量（g）该物质含有的粒子数（个）C121.993×10－23126.02×1023O2325.314×10－23326.02×1023H2O182.990×10－23186.02×1023CO32－609.964×10－23606.02×1023Al274.485×10－23276.02×1023Na+233.821×10－23236.02×1023结论：任何粒子以克为单位，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，所含的粒子数均为6.02×1023。【教师总结】1．当H2O的质量以g为单位在数值上等于其相对分子质量，或Al的质量以g为单位在数值上等于其相对原子质量时，它们所含的粒子数都约是6.02×1023。大量实验证明，任何粒子构成的物质的质量以g为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量时，所含的粒子数都约是6.02×1023。2．把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。简称为摩，符号为mol。3．6.02×1023mol-1叫做阿伏加德罗常数，该常数是一个物理量，符号为NA。【板书】2.阿伏加德罗常数（1）含义：科学上规定把0.012kg12C中所含有的碳原子数叫做阿伏加德罗常数。（2）符号：NA（3）单位：mol－1(4)近似值：6.02×1023mol－14【学生练习】已知1mol水分子数为6.02×1023个，则（1）0.5mol水分子数为3.01×1023个；（2）1.204×l024个水分子数为2mol。【学生思考讨论回答】【教师总结】由此我们可以得出物质的量（n），阿伏加德罗常数（NA）与粒子数（N）三者之间关系。【板书】（5）物质的量（n），阿伏加德罗常数（NA）与粒子数（N）三者之间关系：n=N/ＮＡ。【过渡】1mol不同物质中所含的粒子数是相同的，那么1mol不同物质的质量是否相同呢？请同学们认真阅读教材P12第二、三自然段，回答该问题。【学生活动】阅读教材P12第二、三自然段并回答问题。【教师总结】由于不同粒子的质量不同，1mol不同物质的质量也是不相同的。由下列关系式可知：微观一个C原子一个O原子一个Fe原子↓↓扩大6.02×1023↓扩大6.02×1023↓扩大6.02×1023物质的量1molC原子1molO原子1molFe原子↓↓↓↓质量0.012kg=12g16g56g↓↓↓↓相对原子质量121656由此我们得出结论：（1）1mol任何原子的质量，若以克为单位，在数值上等于其相对原子质量的数值。（2）1mol任何分子的质量以克为单位在数值上就等于该分子的相对分子质量。对于离子来讲，由于电子的质量很小，可以忽略不计，所以1mol离子的质量以克为单位在数值上就等于该离子的式量。（3）1mol任何物质的质量，以克为单位时，在数值上就等于该物质的原子(分子)的相对原子质量(相对分子质量)。例如：1molH2O的质量是18g；1molNaCl的质量是58.5g；1molNa＋的质量是23g；1molS的质量是32g。【过渡】由此引出另外一个概念——摩尔质量【板书】3.摩尔质量（1）含义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量(2)符号：M(3)单位：g·mol－1或kg·mol－1（4）表达式：摩尔质量＝质量/物质的量（M＝m/n）【提问】物质的质量、物质的量、摩尔质量之间的有什么区别和联系呢？【学生思考讨论回答】【教师总结】物质的质量跟物质的量不仅物理意义不同，而且单位也不同。质量是一个基本物理量，指物体中所含物质的多少，其SI单位是千克(kg)；物质的量也是一个基本物理量，其SI单位是摩尔(mol)。如1molO2，即氧气的物质的量是1mol，其质量则为32g。摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是克／摩或千克／摩(g／mol或kg／mol)等。摩尔质量以克／摩为单位时，在数值上与物质的相对分子质量或相对原子质量相等。对于某一纯净物来说，它的摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的物质的量不同而发生变化。例5如，1molO2的质量是32g，2molO2的质量是64g，但O2的摩尔质量并不会发生任何变化，还是32g／mol。（三）迁移应用题型一物质的量【例题1】质量相同的两种物质N2和NO2,它们的物质的量之比为(),所含原子个数比为()A．l：lB.23：14C.14：23D.23：21解析：n(N2):n(NO2)=1/28：1/46=23:14，所含原子个数比为23×2：14×3＝23：21。答案：B、D【变式训练】同质量的下列气体中，所含分子数最多的是（），原子数最少的是（）。A．CH4B．CO2C．H2SD．N2解析：质量相同时，不同物质之间的物质的量之比就等于其摩尔质量之比的倒数，所以相对分子质量最小的物质，其分子数就最多。原子数的多少还需考虑到分子中的原子总数，在已知分子数之比的前提下，再分别乘以各原子数，即能比较相对多少。答案：AB点评：质量、物质的量、摩尔质量三者的关系式要能灵活运用，如相同分子数时质量之比如何？相同原子数时质量之比又如何？题型二摩尔质量【例题1】下列说法正确的是（）A．氧的摩尔质量是32g•mol-1B．硫酸的摩尔质量是98gC．CO2的相对分子质量是44gD．CO32—摩尔质量是60g/mol解析：描述物质的摩尔质量时，必须指明具体微粒。A项中的“氧”，未指明是氧原子还是氧分子，所以叙述有误，应为O2的摩尔质量是32g•mol-1；摩尔质量的单位是g•mol-1，B项中单位表示有误；相对分子质量是个比值，单位为1，C项中也是