第二节 化学计量在实验中的应用.docx

高中化学必修一 第一章从实验学化学 第二节 化学计量在实验中的应用备课人：田占强 第二节 化学计量在实验中的应用（第1课时）一、教材分析：物质的量是高中化学中一个很重要的基本概念，它可以导出摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等基本概念。同时对学生进一步理解微观粒子与宏观物质之间的联系，特别是对培养学生的化学计算技能和实验技能都有着非常重要的意义。二、教学目标【知识与技能目标】1、了解物质的量及其单位的重要性和必要性、摩尔质量的概念以及物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系； 2、理解阿伏加德罗常数的涵义； 3、掌握物质的量与微粒数目之间的简单换算关系； 4、掌握物质的量与微粒数目之间以及物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的简单换算技能。在学习中建立分析、推理、归纳总结能力以及应用化学概念和理论解决实际问题的能力。【过程与方法目标】1、经历物质的量等概念的探究过程，锻炼演绎推理、归纳推理的辩证逻辑能力； 2、通过对宏观和微观本质间相互联系的分析和推理，提高抽象思维能力。【情感态度与价值观目标】1、在概念探究的过程中，激发学习兴趣； 2、通过对概念的透彻理解，形成严谨、认真的学习态度，掌握科学的学习方法；三、教学重点难点 【重点】对物质的量、摩尔质量，阿伏加德罗常数的理解【难点】涉及物质的量的相关计算四、学情分析：物质的量这个词对学生来说比较陌生、抽象、难懂，但是学生对微观世界的认识不够深刻，所以教学中可以运用多媒体将抽象的问题形象化，突破了学生理解的难点。与初中生相比，高中生在认识、个性等方面有了进一步的发展，分析问题、解决问题以及自学能力明显增强，所以通过创设问题情景，产生认知矛盾，恰当引导，小组合作学习，学生可以自主探究完成本节学习任务。五、教学过程教学环节教 师 活 动学 生 活 动导入新课物质之间的化学反应，是由肉眼不能看到的原子、分子或离子之间按一定数目关系进行的，同时又是以可称量的物质之间按一定的质量关系进行的。由此可见，在分子、原子等粒子与可称量的物质之间存在着某种联系，这是一种什么联系呢？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？这就是本节课所要解决的内容。 （1）方程式2H2+O2=2H2O系数的意义是什么？ （2）若生成一滴水（约0.05mL）大约含有1.7亿亿个水分子，需要氢气分子和氧气分子各多少个？ （3）在实验室中生成36克水,你如何实现?是数分子个数吗?新知学习问题探究（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。问题探究化学式相对原子质量或相对分子质量质 量原子或分子个数(个) 体积0，101kPa20，101kPa20，202kPaFe5656g6.021023 7.2cm3 C12H22O11342342 g6.021023 280cm3 H2O1818g6.021023 18.0 cm3 C2H5OH4646g6.021023 58.3 cm3 H222g6.021023 22.4L24.0L 11.2LO23232g6.021023 22.4L24.0L 11.2LCO24444g6.021023 22.4L23.9L 11.2L 仔细观察表1中左边4栏的信息，你能发现什么问题？归纳整理当物质的质量以克为单位，数值上等于其相对分子质量时，所含相应微粒数都是6.021023个。学习探究 指导学生阅读教材第11页至12页中部。阅读，然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”、“6.021023”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，“6.021023”是阿伏加德罗常数的值。含有6.021023 个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。学习探究现有：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。实践探究下列表示不正确的是_ ，错在何处？ 1 molO2 1 molH2SO4 molFe3+1 mole 0.3molSO42 0.5NA个中子 0.3mol氢 1 摩尔H2O 1 mol盐酸 1 mol铅笔归纳整理 使用摩尔时必须是微观微粒，必须指明微粒的种类，可以是分数、小数、整数。学习探究指导阅读教材12页下半部分 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？归纳整理 单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 摩尔质量是一个具有单位的物理量，要和质量区分开。物质的量（n）、质量(m)和摩尔质量(M)之间具有如下关系： 实践应用写出下列物质的摩尔质量。Fe_, H2SO4_, CO32_, K+_板书设计一、物质的量的单位摩尔1、物质的量：2、阿伏加德罗常数：3摩尔质量： 定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 单位： 表达式：n=第二节 化学计量在实验中的应用(第2、3课时)一、教学目标【知识与技能】1 理解气体摩尔体积的概念；2 掌握有关气体摩尔体积的计算。【过程与方法】1通过气体摩尔体积的学习，锻炼分析问题的能力。2通过有关计算，理解气体的分子数与物质的量的关系。【情感态度与价值观】经过分析推出气体摩尔体积，体验获取新知的乐趣。二、教学重点【重点】气体摩尔体积三、教学过程教学环节教 师 活 动学 生 活 动导入新课通过前一节的学习，我们将宏观质量与微观粒子联系在一起。那么，物质的体积与微观粒子之间存在什么关系呢？这就是本节课要探讨的主要内容。 新知学习问题探究表1化学式相对原子质量或相对分子质量质 量原子或分子个数(个) 体积0，101kPa20，101kPa20，202kPaFe5656g6.021023 7.2cm3 C12H22O11342342 g6.021023 280cm3 H2O1818g6.021023 18.0 cm3 C2H5OH4646g6.021023 58.3 cm3 H222g6.021023 22.4L24.0L 11.2LO23232g6.021023 22.4L24.0L 11.2LCO24444g6.021023 22.4L23.9L 11.2L 观察和分析表1信息，你发现1 mol固、液、气物质的体积有什么特点？温度和压强对气体的体积有和影响？归纳整理（1）相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积: 固体液体气体（2）相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等而固体、液体却不相等。（3）压强相等时气体的体积随温度的升高而增大。（4）温度相等时气体的体积随压强的增大而减小。问题探究 表2物质的聚集状态 微观结构 微粒运动 宏观性质固 态微粒紧密排列,微粒间的空隙很小在固定的位置上振动,不能自由移动有固定的形态,几乎不能被压缩液 态气 态为什么有上述规律？完成下列表格的空白后请你推测，当温度和压强一定时，决定固、液、气物质的体积的因素可能有哪些？归纳整理决定物质体积大小有三个因素：物质粒子的多少物质粒于本身的大小物质粒子之间距离的大小学习探究阅读教材1314看书后谈谈你对气体摩尔体积的理解板书设计二、气体摩尔体积 (Vm)概念：(略)单位：L/mol表达式：n=第二节 化学计量在实验中的应用（第4、5课时）一、教学目标： 【知识与技能】1理解物质的量浓度的概念。2掌握有关物质的量浓度概念的计算。3掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算。4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在概念的学习中，锻炼思维能力。2通过有关物质的量浓度计算的学习，锻炼计算能力。3通过配制一定物质的量浓度溶液的学习，初步锻炼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，体会到温故而知新。2通过认识容量瓶，养成严谨求实的科学作风。二、教学重难点 【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【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三、教学过程 （第4课时）教学环节教 师 活 动学 生 活 动导入新课 在生产和科学实验中，我们经常要使用溶液。溶液的浓稀程度我们用浓度来表示。表示溶液浓度的方法有多种，在初中，我们学过的溶液的溶质质量分数便是其中的一种。今天，我们来学习另一种表示溶液浓度的物理量物质的量浓度。 39度的白酒，你知道“39度”的含义吗？ 5ppm的硫酸铜溶液，ppm表示什么你知道吗？新知学习问题探究指导学生阅读教材14页的有关内容什么是物质的量浓度?某溶液中，溶质B的物质的量为nB，溶液的体积为V，若溶质B的物质的量浓度用cB表示，请写出用nB 、V表示cB的式子。归纳整理 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，叫做溶质B的物质的量浓度，符号为cB。(其中，B表示各种溶质)表达式：c(B)单位：mol/L1(或molL1)实践应用 1将23.4gNaCl溶于水中，配成250mL溶液，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。归纳整理分析此题已知溶液的体积V250L0.25L，据(NaCl)=还须知道n(NaCl)，这就需要根据n(NaCl)=来算出NaCl的物质的量。解：23.4gNaCl的物质的量为n(NaCl)0.4mol因此，可算出NaCl溶液的物质的量浓度：c(NaCl)1.6molL1答：所配溶液中溶质的物质的量浓度为1.6molL1。实践应用2配制500mL，0.1molL1的NaOH溶液，需NaOH物质的量是多少?质量是多少?归纳整理分析略解：依题意：n(NaOH)c(NaOH)VNaOH(aq)0.1molL10.5L0.05mol0.05molNaOH的质量为m(NaOH)n(NaOH)M(NaOH)0.05mol40gmol12g答：配制500mL0.1mol的NaOH溶液需NaOH的物质的量为0.05mol，质量为2g。练习1：配制500mL0.1molL1的Na2CO3溶液，需Na2CO3多少g?问题探究1将342gC12H22O11(蔗糖的相对分子质量为342)溶解在1L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1molL1?2从1L1molL1的C12H22O11溶液中取出100mL，取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少?整理归纳1溶液的体积不等于溶剂的体积，且不同物质(尤其是不同状态的物质)的体积是没有加和性的。2溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积大小无关。(可比喻从一坛醋中取一勺，其酸度是相同的)问题探究 初中学过质量分数表示浓度的溶液的稀释问题，用物质的量浓度表示浓度的溶液如何进行稀释呢？整理归纳 稀释浓溶液时，溶液的体积要发生变化，但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此，在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时，我们可用下面的式子来进行有关计算： 板书c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)知识实践 配制250mL1molL1的HCl溶液，需要12molL1HCl溶液的体积是多少?整理归纳分析本题可依据上式进行计算解：设配制250mL(V1)1molL1(1)HCl溶液，需要12molL1(2)HCl溶液的体积为V2c1V1c2V2V2=0.021L21L答：配制250mL1molL1的HCl溶液，需要12molL1HCl溶液21mL。板书设计一、 物质的量在化学实验中的应用1 物质的量浓度定义：表达式：c(B)单位：mol/L1(或molL1)2 浓溶液的稀释 c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)（第5课时）一定物质的量浓度溶液的配制教学环节教 师 活 动学 生 活 动导入新课1 质量分数溶液的配置。2 分析物质的量浓度的表达式，配制物质的量浓度溶液所需确定的量。新知学习问题探究 配制200g5%的NaCl溶液，需要哪些实验用品和进行什么样的操作?归纳整理仪器：天平(含滤纸)、药匙、玻璃棒、小烧杯、量筒、胶头滴管步骤：1.计算，2.称量，3.溶解学习探究 引导学生阅读教材 配制500mL1molL1的Na2CO3溶液需要多少克Na2CO3固体？能否知道所用水的量？分析归纳 溶液是由溶质和溶剂组成的，要配制一定浓度的溶液，首先需要算出溶质和溶液的量。此题需要的原料是Na2CO3和水。溶质的量为：m(Na2CO3)=n(Na2CO3)M(Na2CO3)c(Na2CO3)VNa2CO3(aq)M(Na2CO3)=0.1molL10.5L106gmol15.3g 显然，我们根据题中条件无法算出水的量（质量或体积）。即我们不能通过用一定量的水和Na2CO3混合来配出所需的Na2CO3溶液。那么，如何配制此溶液呢？学习探究展示500mL的容量瓶 容量瓶有哪些结构特点？ 使用容量瓶要注意哪些问题？归纳整理1.容量瓶的体积固定，