化学计量在实验中的应用第一第二课时陈艺玲

1 9 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 一 三维目标一 三维目标 1 知识与技能知识与技能 知道摩尔是物质的量的基本单位 了解阿伏加德罗常数的含义 初步学会物质的量 物质的微粒数之间的转换关系 通过对摩尔质量概念的理解 让学生了解物质的量 摩尔质量和物质的质量之 间的关系 2 过程与方法过程与方法 通过理解和练习初步学会物质的量 微粒数之间的简单计算 通过对物质的量概念的理解 尝试从定量的角度去认识物质 体会定量研究方 法对研究和学习化学的重要作用 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 3 情感态度与价值观 通过对概念的透彻理解 培养学生严谨 认真的学习态度 使学生掌握科学的 学习方法 结合概念的理解与应用 使学生领悟到运用微观与宏观的相互转化是研究化学 科学的基本方法之一 教学重点教学重点 理解物质的量是一种物理量 摩尔是物质的量的单位 能够进行物质的量 微粒数之间的简单换算 理解摩尔质量的含义 能够进行物质的量 微粒数 质量之间的简单换算 教学难点教学难点 理解物质的量 阿伏加德罗常数 摩尔质量的含义 较为熟练地运用计算公 式 2 9 二 教学过程二 教学过程 导入 古时有一个勇敢的小伙子想取国王美丽的公主 国王出题刁难 其中一个问题 是 10kg 小米是多少粒 同学们能不能帮助他 学生思考 总结 方法 1 先数出一两小米是多少粒 然后再换算成 10kg 中有多少粒 方法 2 一粒一粒数 思考 这两种方法中哪一种更科学 更实用 分析 方法 1 更科学 更食用 那是因为一两小米含有的两不是很大 数起 来不是很费力 然后根据一两种的数据再乘以 200 就是 10kg 中小米的粒数 讨论 日常生活中有没有相似的例子 分析 商店进货矿泉水 20 瓶为一箱 以箱为单位 进 10 箱矿泉水 一共 200 瓶 12 个鸡蛋为一打 那么两打鸡蛋就是 24 个 500 张纸为一刀纸 5 刀 纸就是 2500 张 设问 C O2 点燃 CO2 这个化学方程式表示的意义是什么 分析 可以表示为 一个碳原子和一个氧气分子反应生成一个二氧化碳分子 12g 的碳和 32g 的氧气反应生成 44g 的二氧化碳 我们知道 在实验室中可以称取 12g 碳和 32g 的氧气反应 而无法只取 1 个 C 原子和 1 个氧分子反应 那么 12g 碳中含多少个 C 原子呢 要解决这个问题 我们来学习 第二节 化学计量在实验中的应用 板书板书 第二节化学计量在实验中的应用第二节化学计量在实验中的应用 推进新课推进新课 分析分析 化学变化中是分子与分子 原子与原子按一定的比例定量地进行化学 反应 而原子或分子都很小 我们肉眼不可以观察到 更不可能一个一个地进 行称量 怎样将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起来 来研究分子 原子或离子所进行的化学反应呢 这就需要确定一种物理量 第 14 届国际计量 大会通过以 物质的量 作为化学计量的基本物理量 3 9 一 物质的量一 物质的量 摩尔摩尔 分析分析 物质的量与质量 长度一样 是一个物理量 是国际单位制中的 7 个 基本物理量之一 单位为摩尔 符号为 mol 投影 国际单位制 国际单位制 SI 的 的 7 个基本单位个基本单位 物理量的符号单位名称及符号 长度l米 m 时间t秒 s 质量m千克 kg 温度T开尔文 K 发光强度I Iv 坎德拉 cd 电流 I安培 A 物质的量n摩尔 mol 分析 需要强调的是 1 物质的量表示物质所含微粒的多少 这四个字是一个整体 不得简化或增添 任何物质的量实际上表示含有一定数目的粒子的集合体 2 物质的量是以微观粒子为计量的对象 而这里的 粒子 是指构成物质的 基本单元 这两个基本单元可以使分子 原子 离子 中子 质子等单一粒 子 也可以是这些粒子的特定组合 3 物质的量用符号 n 来表示 板书板书 一 物质的量 一 物质的量 n 1 定义 是表示物质所含微粒多少的一个物理量 也表示含有一定数目粒子 定义 是表示物质所含微粒多少的一个物理量 也表示含有一定数目粒子 的集合体 的集合体 2 单位 摩尔 单位 摩尔 mol 分析 例如 氧气的物质的量为 1mol 水分子的物质的量为 2mol 0 4molSO42 0 2molK 练习 请同学们判断下列说法是否正确 氢的物质的量是 3mol 小米的物质的量是 1mol 分析 这两句都不正确 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体 粒子 4 9 又包括分子 离子 原子 电子 质子等等 因此 中的 氢 指代的粒子 种类模糊不清 究竟是指氢原子 氢分子还是氢离子没有明确指出 所以 在 使用物质的量是一定要注明粒子种类 物质的量是表示物质中所含微粒的多少 指的是微观物质 而 中的小米是宏观物质 所以这种说法不对 过渡过渡 那么到底用多少粒子作为一个集合体最为合适呢 分析分析 第 14 届国际计量大会规定 1mol 粒子集合体所含粒子数与 0 012kg C 中含有的碳原子数相同 约为 6 02 1023 把 6 02 1023mol 1叫做阿伏加德罗常数 也就是说 6 02 1023个粒子的任何粒子集合体都成为 1mol 板书板书 二 阿伏加德罗常数二 阿伏加德罗常数 1 阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数 NA 近似值为近似值为 6 02 1023mol 1 举例 例如 1molO2 中约含 6 02 1023mol 1个氧分子 2molC 中约含有 1 204 1024mol 1个碳原子 1molH2SO4 中含有 6 02 1023个硫酸分子 1 5mol NaOH 中含有 9 03 1023个 Na 和 9 03 1023个 OH n mol 某种微粒集合体中所含微粒数约为 n 6 02 1023 思考 由以上举例可以得知 物质的量 阿伏加德罗常术以及微粒数之间存 在什么样的关系式 分析 由以上的内容可以看出 物质的量与微粒数之间存在正比关系 如果 用 n 表示物质的量 NA 表示阿伏加德罗常数 N 表示微粒数 三者之间的关 系是 N n NA 由此可推知 n N NA NA N n 2 物质的量 阿伏加德罗常出和微粒间的关系 物质的量 阿伏加德罗常出和微粒间的关系 n N NA 练习 计算下列物质的微粒数或物质的量 0 1mol 碳约含有 个碳原子 2mol 氧气约含有 个氧分子 0 2mol 氢氧化钡含有 mol 钡离子 mol 氢氧根离子 1 204 1024个水分子的物质的量 9 03 1023个铁原子的物质的量 5 9 0 1molNa2SO4 中含有离子总共 个 Na 的物质的量是 SO42 的物质的量是 3 01 1023个 O2的物质的量是 其中含有氧原子的物质的量是 一个 NH3含有 个电子 在 0 5molNH3 中约有 个电子 molH2O 中所含的氧原子数与 1 5mol CO2 中含有的氧原子数相同 答案 6 02 1022 1 204 1024 2 408 1024 0 2 0 4 约为 0 2mol 约为 1 5mol 1 806 1023 0 2mol 0 1mol 约为 0 5mol 约为 1 5mol 10 3 01 1024 3 分析 在计算的熟练过程中我们发现 微粒的个数之比等于微粒的物质的量 之比 这是因为根据 N n NA NA为常数 则 N1 N2 n1 n2 过渡 在进行了诸多计算之后 我们已经知道了 1mol 物质含有 NA个微粒 例如 1mol 碳含有个 NA 个碳原子 约为 6 02 1023个碳原子 但是 1mol 碳是多 少克的碳呢 物质的量和质量之间存在怎样的关系呢 过渡 在进行了诸多计算之后 我们已经知道了 1mol 物质含有 NA个微粒 例如 1mol 碳含有 NA个碳原子 约为 6 02 1023 个碳原子 但是 1mol 碳是多少 克的碳呢 物质的量和质量之间之间存在怎样的关系呢 分析 通过刚才对阿伏加德罗常数的学习 我们知道 0 012kg 的 C 12 约含有 6 02 1023 个碳原子 即为 1mol 那么同学们应该能够了解 1mol 碳的质量为 12g 可是其它物质的质量又是如何的呢 我们来看一些例子 1mol 铝原子的质量为 27g 1mol 水分子的质量为 18g 1molNa 的质量为 23g 1molCl 的质量为 35 5g 展示 实物展示 6 02 1023 6 02 1023 6 02 1023 6 02 1023 原子 原子 原子 分子 6 9 1molFe 1molAl 1molPb 1molH2O 讨论 微观粒子与可称量物质之间存在着一定的联系 那么这个联系是什么 呢 请同学们观察下面的图片和一张表格来探讨微观粒子与可称量物质之间的 联系 物质相对原子 分子质量1mol 的质量 铝Al27g 水1818g Na 23 23g Cl 35 5 35 5g 分析 1mol 任何粒子所含粒子数为 6 02 1023个 而 1mol 任何粒子或物质的 质量都以克为单位时 数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量 化 学上把单位物质量的物质缩具有的质量叫做摩尔质量 符号为 M 常用单位为 g mol 板书板书 三 摩尔质量三 摩尔质量 1 定义 单位物质的量的物质所具有的质量定义 单位物质的量的物质所具有的质量 2 符号 符号 M 3 单位 单位 g mol 4 摩尔质量 分析 举一些例子 Mg 的相对原子质量是 21 所以 Mg 的摩尔质量是 24g mol SO2的相对分子质量是 64 所以 SO2的摩尔质量是 64g mol CO32 中的各原子的相对原子质量或相对分子质量之和是 60 所以 CO32 中的摩 尔质量为 60g mol H2SO4 的相对分子质量是 98 所以 H2SO4的摩尔质量是 98g mol 练习 判断下列说法是否正确 7 9 1molO 的质量是 16g mol OH 的摩尔质量是 17g 1mol 的 H2O 的质量是 18g mol CO2 的摩尔质量是 44g mol 分析 的说法是错误的 因为质量的单位是克 的说法是错误的 因为 摩尔质量的单位是 g mol 的说法是错误的 因为质量的单位是 g 的说法 是正确的 思考 物质的量 n 物质的质量 m 与摩尔质量 M 之间的关系 分析 由摩尔质量的定义可知物质的量与摩尔质量之间的关系是 M m n 可以推知 m M n n m M 4 物质的量 摩尔质量和物质的质量之间的关系 物质的量 摩尔质量和物质的质量之间的关系 M m n 学与问 24 5g H2SO4 的物质的量是多少 1 50molNa2CO3 的质量是多少 分析 硫酸的摩尔质量是 98g mol 由关系式 n m M 可求出硫酸的物质的量 是 0 25mol 硫酸钠的摩尔质量为 106g mol 由关系式 m M n 可求出硫酸钠的质量为 159g 探究 通过以上的学习 请同学们探究一下物质的量 n 阿伏加德罗常数 NA 物质的微粒数 N 摩尔质量 M 之间的关系 分析 由前面的学习可知 n N NA m M n 即这几个物理量之间的关系 应该是 N NA m M 如果已知某物质的质量 通过上述关系式可以求出这种 物质中所含的微粒数是多少 由此可见 物质的量是连接微观物质和宏观物质 的一座桥梁 练习 1 1 5mol H2SO4 中氧原子的物质的量为 氧原子的质量为 2 0 01mol 某物质 A 其质量为 1 06g 则 A 的相对质量为 摩尔质量 为 8 9 3 3 22g Na2SO4 10H2O 中含有 Na 和 SO42 的物质的量是多少 含 H2O 的数目 为多少 4 4 4gCO2 3 6gH2O 12 8gO2 4 9gH2SO4 这四种物质的分子数由多到少 为 原子数目由多到少为 5 质量相等的 SO2和 SO3物质的量之比为 硫原子的原子 个数之比为 氧原子的原子个数比为 答案 1 n O 6mol m O 96g 2 106 106g mol 3 0 02mol 0 01mo