物质的量学案

第二讲第二讲 化学计量在实验中的应用学案化学计量在实验中的应用学案 第一课时第一课时 物质的量的单位物质的量的单位 摩尔摩尔 学习目标学习目标 知识与技能 从熟悉的生活常识出发 运用类比的方法使学生了引入物质的量的意义 了解它与知识与技能 从熟悉的生活常识出发 运用类比的方法使学生了引入物质的量的意义 了解它与 质量 微观粒子数目之间相互转化的关系 质量 微观粒子数目之间相互转化的关系 过程与方法 在合作 探究 自主学习过程中 领会化学概念的学习方法过程与方法 在合作 探究 自主学习过程中 领会化学概念的学习方法 情感态度与价值观 通过了解物质的量及其单位摩尔的引入 建立和应用 体会定量研究的方法情感态度与价值观 通过了解物质的量及其单位摩尔的引入 建立和应用 体会定量研究的方法 及其对化学研究所起的作用及其对化学研究所起的作用 点燃点燃 2H2 O2 2 H2O 2 个氢气分子个氢气分子 1 个氧气分子个氧气分子 2 个水分子个水分子 微观粒子微观粒子 4g 32g 36g 宏观质量宏观质量 问题问题 1 怎样知道一定质量的物质里含有多少粒子怎样知道一定质量的物质里含有多少粒子 2 如何把难见难称量的微观粒子和可见可称量的宏观物质联系起来如何把难见难称量的微观粒子和可见可称量的宏观物质联系起来 微观粒子微观粒子 宏观物质宏观物质 1971 年第年第 14 次国际计量大会规定了七个基本物理量及其单位和符号次国际计量大会规定了七个基本物理量及其单位和符号 物理量物理量单位名称单位名称单位符号单位符号 长度长度米米m 质量质量千克千克kg 时间时间 秒秒s 电流强度电流强度安培安培A 热力学温度热力学温度开尔文开尔文K 发光强度发光强度坎德拉坎德拉cd 物质的量物质的量摩尔摩尔mol 一 物质的量 一 物质的量 n 1 是一个物理量 专用名词 不能增减 是一个物理量 专用名词 不能增减 2 单位 单位 3 表示含有一定数目粒子的集体 表示含有一定数目粒子的集体 个微观粒子作为集体个微观粒子作为集体 生活常识 生活常识 12 个叫个叫 1 打打 那么含多少个粒子叫那么含多少个粒子叫 1mol 二 摩尔 二 摩尔 mol 物质的量的单位物质的量的单位 1 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒 2 微粒 微粒 可以是可以是 等基本的粒子 也可以是特定微粒的组等基本的粒子 也可以是特定微粒的组 合 但是一定要说明确 合 但是一定要说明确 3 使用摩尔作单位时 应用化学式 符号 指明粒子种类 而不能使用中文名称 使用摩尔作单位时 应用化学式 符号 指明粒子种类 而不能使用中文名称 1molFe 2molCO2 0 5mol 质子质子 1molSO42 三 阿伏加德罗常数三 阿伏加德罗常数 NA 1 定义 定义 已知已知 一个一个 12C 原子的质量是 原子的质量是 1 993 10 26kg 试计算试计算 12g12C 所含原子个数所含原子个数 阿伏加德罗常数约是 阿伏加德罗常数约是 1 6 02 1023这个数非常庞大 如果这个数非常庞大 如果 6 02 1023个直径为个直径为 2 5cm 的硬币排成一行 可以来回于地的硬币排成一行 可以来回于地 球与太阳之间球与太阳之间 240 8 亿次 亿次 2 如果 如果 1 千克谷子有千克谷子有 4 万粒 万粒 6 02 1023 粒谷子有粒谷子有 1 505 1019 千克 若按地球上有千克 若按地球上有 60 亿人 亿人 人均每年消耗人均每年消耗 500 千克 可供全世界人用千克 可供全世界人用 500 万年 万年 练习练习 判断判断 1 1mol 氧氧 2 1mol 大米大米 3 0 25molCO2 4 摩尔为 摩尔为 7 个基本物理量之一个基本物理量之一 5 1mol 是是 6 02 1023 个粒子的集体个粒子的集体 6 0 5molH2 有有 3 01 1023 个氢原子个氢原子 7 3 mol NH3 有有 3molN 原子原子 9molH 原子原子 填空填空 1 3 mol H2SO4中约有中约有 个个 H2SO4 可以电离出可以电离出 mol H 2 4 mol O2含有含有 mol O 原子原子 mol 质子质子 3 10 mol Na 中约含有中约含有 个个 Na Na 的物质的量的物质的量 阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 粒子数粒子数 1mol 6 02 1023 mol 6 02 1023 10mol 6 02 1023 mol 6 02 1024 n N N 4 物质的量 物质的量 n 阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数 NA 粒子数 粒子数 N 之间的关系 之间的关系 由此可见由此可见 粒子数与物质的量的关系是粒子数与物质的量的关系是 分析反应分析反应 C O2 CO2表达的含义表达的含义 C O2 CO2 微粒数微粒数 1 个个 C 1 个个 O2 1 个个 CO2 扩大扩大 NA倍倍 扩大扩大 NA倍倍 扩大扩大 NA倍倍 物质的量物质的量 系数系数 1 1 1 结论 微粒数 物质的量与系数的关系 结论 微粒数 物质的量与系数的关系 练习练习 已知一个氢原子的质量为已知一个氢原子的质量为 1 674 10 24g 求 求 1molH 的质量 的质量 1mol 氢原子的质量 以克为单位 数值上与氢原子的相对原子量相等氢原子的质量 以克为单位 数值上与氢原子的相对原子量相等 相对分子 原子 质量相对分子 原子 质量 的单位为的单位为 1 微粒微粒 C H O H2O 相对原子相对原子 分子 质量 分子 质量 1mol 的质量的质量 1mol 物质的质量 物质的质量 g 在数值上等于其相对原子 分子 质量 在数值上等于其相对原子 分子 质量 结论 结论 1mol 任何微粒的质量都是以克为单位数值上等于该物质化学式的式量任何微粒的质量都是以克为单位数值上等于该物质化学式的式量 1molO2的质量为的质量为 g 1molAl 的质量为的质量为 g 1molNa 的质量为的质量为 g 1molNaCl 的质量为的质量为 g 五 物质的摩尔质量 五 物质的摩尔质量 M 1 定义 定义 物质的摩尔质量物质的摩尔质量 M 2 单位 单位 3 数值 数值 口答练习 口答练习 1 NaCl 的摩尔质量是的摩尔质量是 2 Na 的摩尔质量是的摩尔质量是 3 H2O 的摩尔质量是的摩尔质量是 4 Fe 的摩尔质量是的摩尔质量是 5 H2SO4的摩尔质量是的摩尔质量是 总结 总结 物质的质量物质的质量 m 物质的量 物质的量 n 粒子数 粒子数 N 之间的关系如下 之间的关系如下 m n N 宏观宏观 微观微观 1mol 任何粒子集体中粒子数相同 但是质量并不相同 任何粒子集体中粒子数相同 但是质量并不相同 练习 练习 3 01 1022个个 OH 的物质的量为的物质的量为 0 05mol 质量为 质量为 含有质子的物质的量为 含有质子的物质的量为 含有电子的物质的量为 含有电子的物质的量为 这些 这些 OH 与与 NH3的质量相同 这些的质量相同 这些 OH 和和 Na 含有的离子数相同 含有的离子数相同 练习 练习 1 将 将 4g NaOH 溶于多少克水中 才能使每溶于多少克水中 才能使每 100 个个 H2O 分子溶有一个分子溶有一个 Na 2 53g Na2CO3中含有中含有 Na 和 和 CO32 的物质的量是多少的物质的量是多少 第二课时第二课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 学习目标学习目标 知识与技能 知识与技能 1 了解学习气体摩尔体积的实际意义 了解学习气体摩尔体积的实际意义 2 运用关系式 建立概念之间的联系 运用关系式 建立概念之间的联系 过程与方法过程与方法 1 分析法 分析法 2 实验 计算比较 实验 计算比较 情感态度与价值观情感态度与价值观 体验事物之间是普遍联系的 内因是决定事物性质的主要因素这一哲学观点 体验事物之间是普遍联系的 内因是决定事物性质的主要因素这一哲学观点 二 气体摩尔体积二 气体摩尔体积 设问 涉及到气态物质时 测量体积往往比称量质量更方便 所以 一般都是计量体积 而不是设问 涉及到气态物质时 测量体积往往比称量质量更方便 所以 一般都是计量体积 而不是 称量质量 那么 气体体积与物质的量之间有什么关系呢 称量质量 那么 气体体积与物质的量之间有什么关系呢 科学探究 P13 完成 13 14 页表格 你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢 在相同条件下 在相同条件下 H2和和 O2的体积比等于它们的物质的量之比 的体积比等于它们的物质的量之比 在相同条件下在相同条件下 1molH2和和 O2的体积相同的体积相同 1mol 固体和液体的体积不相同固体和液体的体积不相同 思考与交流思考与交流 从微观角度分析从微观角度分析 物质体积的大小取决于哪些因素物质体积的大小取决于哪些因素 在相同条件下 在相同条件下 1mol 固体或液体体积不同 解释 粒子数目是相同的 对于固体或固体或液体体积不同 解释 粒子数目是相同的 对于固体或 液体 液体 可以忽略 固体或液体体积主要由粒子大小决定 不同的固体或液体 粒子的可以忽略 固体或液体体积主要由粒子大小决定 不同的固体或液体 粒子的 大小不相同 大小不相同 在相同条件下 在相同条件下 1mol 的气体体积相同 解释 粒子数目是相同的 对于气体 粒子大小可以忽略 的气体体积相同 解释 粒子数目是相同的 对于气体 粒子大小可以忽略 气体体积主要由气体体积主要由 决定 而粒子间距离受压强和温度的影响 压强和温度一定时 决定 而粒子间距离受压强和温度的影响 压强和温度一定时 粒子间距离是一定的 所以 在相同条件 压强和温度相同 下 粒子间距离是一定的 所以 在相同条件 压强和温度相同 下 1mol 的气体体积是相同的的气体体积是相同的 气体摩尔体积气体摩尔体积 定义 定义 符号符号 单位单位 Vm V n Vm 气体摩尔体积 气体摩尔体积 V 气体的体积 气体的体积 n 气体的物质的量 气体的物质的量 变形公式变形公式 n V Vm V n Vm 数值 标准状况下数值 标准状况下 气体摩尔体积约为气体摩尔体积约为 标准状况下气体摩尔体积的四要素 条件标准状况下气体摩尔体积的四要素 条件 对象 对象 摩尔体积 摩尔体积 单位 单位 特别注意 特别注意 1 气体摩尔体积的数值不是固定不变的 它决定于气体所处的条件气体摩尔体积的数值不是固定不变的 它决定于气体所处的条件 压强和温度 压强和温度 2 气体摩尔体积的对象只限于气体 纯净气体 混合气体均可使用 气体摩尔体积的对象只限于气体 纯净气体 混合气体均可使用 3 在标准状况下 在标准状况下 Vm 22 4L mol 非标准状况下 非标准状况下 Vm 也可能为也可能为 22 4L mol 也可能不是 也可能不是 22 4 L mol 问题讨论 如何改变条件使非标准状况下 问题讨论 如何改变条件使非标准状况下 Vm 22 4L mol 练习 判断下列说法是否正确练习 判断下列说法是否正确 1 标准状况下 标准状况下 1mol 任何物质的体积都约是任何物质的体积都约是 22 4L 2 1mol 气体的体积约为气体的体积约为 22 4L 3 标准状况下 标准状况下 1molO2和和 N2混合气体的体积约混合气体的体积约 22 4L 4 1 mol 水在标准状况下的体积约为水在标准状况下的体积约为 22 4 L 5 标准状况下 气体的摩尔体积都是 标准状况下 气体的摩尔体积都是 22 4L 6 只有在标准状况下气体的摩尔体积才可能约为 只有在标准状况下气体的摩尔体积才可能约为 22 4L mol 补充 阿伏加德罗定律补充 阿伏加德罗定律 内容 同温 同压下 相同体积的任何气体含有相同数目的分子 内容 同温 同压下 相同体积的任何气体含有相同数目的分子 2 数学表达式 数学表达式 相同条件下 相同条件下 V1 V2 N1 N2 注意 注意 1 三同三同 定定 一同一同 2 适用于气态物质 既适用于单一气体 又适用于混合气体 适用于气态物质 既适用于单一气体 又适用于混合气体 补充 阿伏加德罗定律的几个推论补充 阿伏加德罗定律的几个推论 1 同温 同压 同温 同压 V1 V2