高中化学：第一章《认识化学科学》全套课件鲁科版必修1.ppt

第一节物质的量 本章的知识网络 概念物质的量摩尔质量气体摩尔体积物质的量浓度 第三节物质的量浓度 第二节气体摩尔体积 应用物质的量物质的量物质的量溶质的物质的量 计算 粒子数目物质的质量气体的体积溶液的体积应用配制一定物质的量的溶液 实验 普通高中课程标准实验教科书化学1 必修 第一章 第一节走进化学科学 溶洞的形态为什么会发生变化 自然界中的溶洞 1 澄清石灰水通入适量的二氧化碳时生成难溶的碳酸钙沉淀 c02 ca oh 2 caco3 h2o 2 当通入过量的二氧化碳时 碳酸钙又溶解生成可溶的碳酸氢钙 加热碳酸氢钙又产生碳酸钙沉淀 caco3 c02 h2o ca hco3 2ca hco3 2 caco3 h2o c02 3 溶洞形状的变化就是由于溶洞中含有浓度较高的二氧化碳气体与水以及碳酸钙发生上述反应的缘故 一 化学是具有创造性的 实用的科学 化学学科的实用性如果没有化学科学 1 20世纪初的合成氨技术 人类将面临饥饿的威胁 抗生素 抗病毒新药的成功研制 人类将难以摆脱病魔 2 合成塑料 纤维 橡胶 硅芯片和光导纤维 人类将不可能进入信息时代 3 玲琅满目的化妆品和功能各异的食品添加剂 人类生活不会如此丰富多彩 化学学科的创造性1 从自然物质中认识物质的性质和结构 把它们从矿物 岩石 或生物体中提取出来 2 从现有的物质制造出自然界中不存在的物质 以满足人类科研 生产 生活的需求 3 目前已发现和创造的化合物已经超过3500万种 且每年以几百万种的速度增长 我国古代在化学发展方面的贡献 近代 1661年提出化学元素的概念 标志着近代化学的诞生 英国化学家 物理学家波义耳 英国化学家 物理学家道尔顿 1803年提出原子学说 为近代化学的发展奠定了坚实的基础 法国化学家拉瓦锡 1771年建立燃烧现象的氧化学说 使近代化学取得了革命性的进展 俄国化学家门捷列夫 1869年发现元素周期律 把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系 现代 结晶牛胰岛素 扫描隧道显微镜 ca as表面结构隧道扫描图 航天 互连网 交通 能源 知识拓展 璀璨的分子明星 1 nh3 1909年 德国哈伯 2 硝化甘油 19世纪六十年代 瑞典诺贝尔 3 no 1992评为明星分子 1998年三位科学家因此获诺贝尔生理学和医学奖 4 富勒烯c60 1996年三位美 英科学家因此获诺贝尔奖 此后还有碳纳米管等 化学学科的分支和发展 传统的无机化学 有机化学 分析化学 物理化学 20世纪50年代后发展了高分子化学 化学工程学 环境化学 生物化学 地球化学 量子化学 结构化学等 良好的方法能使我们更好地发挥天赋的才能 而拙劣的方法则可能妨碍才能的发挥 贝尔纳 怎样才能更科学地认识物质的性质呢 第2节研究物质性质的方法和程序 交流 研讨 1 在初中化学学习中 你认识了哪些物质 你是通过什么方法在研究它们的性质的 研究物质性质的基本方法一 观察法 1 观察法是一种有计划 有目的的用感官考察研究对象的方法 2 观察是用肉眼或借助仪器 提高灵敏度 观察物质的色 态 闻气味 在此过程中不仅要用感官搜集信息 还须同时进行积极的思考 及时储存和处理所搜集的信息 观察要有明确而具体的目的 并对所观察到的现象进行分析和综合 金属钠的物理性质 固体银白较软比煤油小良好 观察 思考 水可灭火 也可纵火 实验探究 自己动手 大胆做一做 严禁用手触摸钠 严禁任意丢弃 严禁比绿豆粒大 正确观察现象 及时记录实验现象 1 浮在水面 2 熔成小球 3 四处游动 4 发出嘶嘶的响声 5 溶液由无色变红 观察记录 金属钠与水反应的现象 我观察到了什么 马上记下来 金属钠与水反应 1 浮在水面 2 熔成小球 3 四处游动 4 发出嘶嘶的响声 5 溶液由无色变红 水 钠 反应放出热量 钠的熔点低 反应生成碱性物质 我知道了什么 思考 结论 在观察过程中 我有哪些成功的做法 有哪些优良的表现 有什么不足 反思使人进步 思考2 为什么 严禁比绿豆粒大 思考3 为什么 严禁用手触摸钠 思考4 为什么 剩余的钠必须立即放回试剂瓶中 思考5 金属钠是怎样保存的 为什么 思考1 钠与水反应的化学方程式如何书写 分析 思考 原子反应堆导热剂 na k合金导热性能好 黄光射程远 透雾力强 钠化学性质很活泼 秦山核电站 高压钠灯及其用途 概括 整合 金属钠的性质一 物理性质 1 银白色有金属光泽的固体 2 硬度小 3 密度小 0 97g cm 3 水 钠 煤油 4 熔点低 97 81 二 化学性质 非常活泼1 与水反应2na 2h2o 2naoh h2 研究物质性质的基本方法二 实验法 1 实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法 2 注意 在进行实验时 要注意控制温度 压强 溶解的浓度等条件 这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应 3 实验的步骤 实验前 要明确实验的目的要求 实验用品和实验步骤等 实验中 要仔细研究实验现象 并做好实验记录 实验后 要写好实验报告 并对实验结果进行分析 观察暴露在空气中的钠切面颜色 光泽有何变化 探究二 现象 颜色变暗 反应 探究三 将一小块钠放在蒸发皿加热 观察现象 现象 钠在空气中燃烧 发出黄色火焰 生成淡黄色固体 反应 问题讨论 1 这组实验对你有何启示 2 列举你所知道的因条件不同影响反应产物的实例 姓名 过氧化钠 国籍 过氧化物共和国 淡黄 肤色 体重 78公斤 性格 活泼好动 团结合群 爱憎分明 一见到二氧化碳 脸色立变 一落水就非常生气 简历 中学毕业后参军 在4632部队防化连当战士 后调海军某潜艇当班长 复员后在立白化工厂当工人 曾与氯气 二氧化硫等一起 光荣出席全国漂白积极分子群英会 多次获得反黑扫毒模范称号 愿望 有一所坚固密实的房子保养身体 为人民再立新功 秘密档案 活动探究 由na2o的性质预测并验证na2o2的性质 白色粉末 淡黄色粉末 na2o h2o 2naoh 2na2o2 2h2o 4naoh o2 na2o co2 na2co3 2na2o 2co2 2na2co3 o2 呼吸面具 金属钠的性质小结 物理性质 银白色的金属 熔点低 密度小 硬度小 化学性质 2na 2h2o 2naoh h2 4na o2 2na2o 氧化钠 白色 na o2 na2o2 过氧化钠 淡黄色 交流 研讨 1 运用所学知识 比较金属钠与金属铁的性质 2 根据所学的知识和已有的生活经验 预测金属可能具有哪些共同的性质 3 在研究金属钠性质的过程中 你用到了哪些研究方法 银白色光泽硬度 熔沸点与非金属反应钠常温下能与水反应 二 研究物质性质的基本程序 观察物质的外观 预测物质的性质 实验和观察 解释和结论 1 氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解度 毒性 黄绿色 气体 有刺激性气味 比空气大 与水以1 2溶解 有毒 氯气 液氯 固态氯 34 6 101 易液化 三 氯气的性质 用手轻轻煽动 仅使少量气体飘进鼻孔 二 预测氯气的化学性质 1 cl2与o2 h2氢气都是非金属单质 应该具有某些类似性质 与na fe cu等金属单质反应 与s p等非金属单质反应 但从原子结构看 氯元素与氧元素更相似 它们的原子的最外层电子数都比较多 容易得到电子成为8电子的稳定结构 所以都是较活泼的非金属元素 氧气与氯气都是活泼的非金属单质 预测 氯气与铜的反应 实验操作与现象 将铜丝在酒精灯上加热至红热 伸入盛有cl2的集气瓶中 观察现象 现象 cu在cl2中发生燃烧 产生大量的棕黄色的烟 反应结束后向集气瓶中加入少量的水 可以观察到溶液呈蓝绿色 实验2 2 氯气的化学性质 1 cl2与金属单质的反应 棕黄色烟 其溶液呈蓝绿色 红棕色烟 其溶液呈棕黄色 反应规律 在点燃或灼热的条件下氯气几乎能跟所有的金属发生反应 并且生成的为最高价的金属氯化物 爆炸 氯气与h2的反应 1 将纯净的氢气点燃后伸入盛有氯气的集气瓶中 氢气在氯气中安静地燃烧 火焰呈苍白色 瓶口有白雾 2 将氢气与氯气先混合后 经强光照射 发生爆炸 实验3 实验探究氯气的特殊的性质 氯气能与水反应吗 药品提供 新制氯水 镁条 石蕊 g 溶液 2 实验设计 检验cl 取少量氯水于试管中 滴加agno3溶液 氯水 agno3溶液 试管 胶头滴管 检验h 取少量氯水于试管中 滴加石蕊试液 氯水石蕊试液 试管胶头滴管 检验漂白性 用镊子夹干燥的红纸条放在盛氯水的试剂瓶口 将红纸条用水湿润后沾在玻璃棒一端 放在盛氯水的试剂瓶口 红纸条氯水蒸馏水 镊子玻璃棒 2 实验记录 有白色沉淀生成 氯水中有cl 存在 说明cl2与h2o发生了反应 溶液先变红后褪色 氯水中有酸生成 还有一种具有漂白性的物质生成 说明cl2与h2o发生了反应 无变化 湿润的红色纸条逐渐褪色 氯气本身无漂白性 氯水中存在一种具有漂白性的物质 说明cl2与h2o发生了反应 3 氯气与水的反应 cl2 h2o hcl hclo 1 1 次氯酸 次氯酸的性质 漂白性 强氧化性 弱酸性 漂白剂 杀菌 消毒 酸性比h2co3弱 不稳定性 hclo见光易分解 小结 氯气是黄绿色气体 密度比空气大 能溶于水 1体积水能溶2体积氯气 氯气有毒 氯气的化学性质极为活泼 氯气可以和绝大多数的金属反应 还可以和许多非金属反应 1 氯气的物理性质 2 氯气的化学性质 二 研究物质性质的基本程序 三 氯气的性质 想一想 1 你知道古代曹冲称象的故事吗 曹冲在称象时的主导思想是什么 化整为零 化大为小 2 已知托盘天平的最小刻度为0 1克 你能用它称量一粒大米的质量吗 你的主导思想又是什么 积小成大 聚微为宏 科学上采用 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 要想找到微观粒子的个数与宏观物质质量之间的关系 应该用什么指导思想 第3节化学中常用的物理量 物质的量 一 物质的量及其单位 摩尔 物质的量像质量 长度 时间等物理量一样 它也是一种基本物理量 含义 描述微观粒子数目多少的一个基本物理量符号 n单位 摩尔 简称摩符号 mol 1mol微观粒子含有多少个微粒呢 1mol任何微粒所含的微粒数与0 012kg一种碳原子 12c 所含的碳原子数相等 0 012kg12c所含的碳原子数为6 02 1023 6 02 1023mol 1称为阿伏加德罗常数 na 1 物质的量是用来描述微观粒子的物理量 不能描述宏观物体2 微观粒子包括 分子 原子 离子 电子 中子等3 物质的量 四个字不能增减4 使用物质的量一定要指明具体的微粒如 1molh2o1molh 1molc能否说1mol氧或1mol氢 能否说 1mol大米或1mol细菌 表示 1mol水分子表示 1mol氢离子表示 1mol碳原子 判断正误 1 1mol任何微粒均含有6 02 1023个微粒 2 摩尔是国际七个基本物理量之一 3 na个o原子的物质的量为1mol 4 6 02 1023个任何微粒的量均为1mol 5 任何物质 如果它所含微粒数与12g12c所含的碳原子数相同 我们就说它的物质的量为1mol 6 1mol氢含有6 02 1023个氢 物质的量 物质的量 指代不明 课堂练习 1molo含有个o 1molh2o含有个h2o 1molh 含有个h 1mole 含有个e 6 02 1023个12c的物质的量为mol 6 02 1023个co的物质的量为mol 6 02 1023个oh 的物质的量为mol 6 02 1023 6 02 1023 6 02 1023 6 02 1023 1 1 1 0 5mol的o2中有多少个氧分子 1 204 1024个h原子的物质的量是多少 物质的量 n 阿伏加德罗常数 na 与微粒数 n 之间的关系为 课堂练习 5molcl含有个cl 1 5molh2so4含有个h2so4 0 3molna 含有个na 3 01 1023个fe的物质的量为mol 2 408 1024个hclo的物质的量为mol 3 612 1023个cl 的物质的量为mol 3 01 1024 9 03 1023 1 806 1023 0 5 4 0 6 迁移 应用 6 02 1023个h2o 6 02 1023 1 204 1024 2 1 1mol 0 5mol 1 204 1024 1 6 02 1023 1 2 笑傲江湖 使用摩尔概念时的注意事项 适用范围 使用准则 大 小 广 微观粒子或它们的特定组合 必须指明微粒符号或化学式 1mol物质所含微粒数巨大 摩尔计量的是微无其微的微观粒子 应用范围极广 是联系微粒个体与微粒集体 不可称量的反应微粒与可称量的宏观物质的桥梁 1 物质的量是用0 012kg12c中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量 符号是n 物质的量的单位是摩尔 简称摩 符号为mol 2 0 012kg12c所含的碳原子数为6 02 1023 与0 012kg12c所含的碳原子数相同的任何微粒 它的物质的量为1mol 3 6 02 1023mol 1称为阿伏加德罗常数 符号为na 4 表示物质的量时 必须用化学式指明微粒的种类 可以是分子 原子 离子或电子等 5 n n na n n na推论 物质所含微粒数与其物质的量成正比 小结 第3节化学中常用的物理量 物质的量 第二课时 1 物质的量是用0 012kg12c中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量 符号是n 物质的量的单位是摩尔 简称摩 符号为mol 2 0 012kg12c所含的碳原子数为6 02 1023 3 6 02 1023mol 1称为阿伏加德罗常数 符号为na 与0 012kg12c所含的碳原子数相同的任何微粒 它的物质的量为1mol 4 表示物质的量时 必须用化学式指明微粒的种类 可以是分子 原子 离子或电子等 5 n n na n n na 推论 物质所含微粒数与其物质的量成正比 科学上采用 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 1mol不同物质的质量是多少 1mol的任何物质的质量 以克为单位时 在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量 单位物质的量的物质所具有的质量叫做该物质的摩尔质量 符号为m 常用单位是g mol 1或kg mol 1 任何物质的摩尔质量 以g mol 1为单位时 在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量 判断正误 由于na的相对原子质量为23 所以1molna的质量为23 1molco的质量为28g 是因为co的相对分子质量为28 由于na的相对原子质量为23 所以na的摩尔质量也为23 h2so4的相对分子质量为98 所以h2so4的摩尔质量为98g mol 1 23gna的物质的量为1mol 1molna 的质量为23g so42 的摩尔质量为96g mol 1 1molso42 的质量为96g 46 0 5 2molna的质量为g 49gh2so4的物质的量为mol 物质的物质的量 n 物质的质量 m 和物质的摩尔质量 m 之间存在如下关系 课堂练习 0 4molnacl的质量为g 64g氧气的物质的量为mol 2 5molcu2 的质量为g 31gno3 的物质的量为mol 2molco2中含氧元素的质量为g gna2so4中含有0 5molso42 1 5molso2与gso3含有相同质量的氧元素 0 04mol某物质的质量为7 2g 则该物质的摩尔质量为 其相对分子质量为 23 4 2 160 0 5 64 71 80 180g mol 1 180 1mol的任何物质含有6 02 1023个微粒 1mol的任何物质的质量都是以g为单位 数值上等于其相对原子质量或相对分子质量 对于6 02 1023个微粒的集体来说 它的物质的量为1mol 它的质量是以g为单位 数值上等于其相对原子质量或相对分子质量 课堂练习 填表 32 0 5 3 01 1023 5 98 490 56 9 03 1023 84 64 0 25 1 505 1023 11 5gno2中含有个no2分子 moln 个质子 g氧元素 下列物质中含原子总数最多的是 a 0 5molnh3b 9 03 1023个hcl分子c 9 6gch4d 18 4gc2h5oh 0 25 1 505 1023 3 4615 1024 8 d 小结 第三节化学中常用的物理量 物质的量 第三课时气体摩尔体积 1mol不同物质的体积是多少 在相同的温度和压强下 1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等 利用表中数据可以得出 在相同的温度和压强下 1mol的不同固体或液体的体积是不同的 同种气体的体积随温度 压强的改变而改变 构成固态结构微粒间的距离很小 构成液态结构微粒间的距离也小 气体分子间距离很大 气体摩尔体积 1 定义 在一定的温度和压强下 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积 2 符号 vm3 单位 l mol 1或 m3 mol 1 4 气体的物质的量 n 气体的体积 v 和气体摩尔体积 vm 之间存在如下关系 5 适用范围 所有气体 包括混合气体 6 条件 在一定的温度 压强下标准状况下 气体摩尔体积约为22 4l mol 1 注意哦 即stp 指温度为0 压强为101kpa的状况 考考你 同温同压下 体积相同的气体的物质的量是否相同 他们的摩尔体积还是22 4l mol吗 所含的分子数是否相同 在同温同压下 任何气体的体积与物质的量成正比 在同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 阿伏加德罗定律 课堂练习 11 2l 4mol 67 2l 质量 g 物质的量 mol 微粒数 气体体积 以0 012kg12c中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量 物质的量的单位 1mol任何物质中都含有阿伏加德罗常数个微粒 6 02 1023mol 1 6 02 1023是0 012kg12c所含的碳原子数 单位物质的量的物质所具有的质量 在以g mol为单位时 数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量 一定的温度和压强下 单位物质的量的气体所占的体积 stp时 约为22 4l mol 课堂练习 在标准状况下 44 8lnh3的物质的量为 与克h2s的物质的量相等 在标准状况下 33 6l某c o两种元素组成的气体的质量为66g 则该气体的摩尔质量为 其物质的量与gch4相等 2mol 68 44g mol 24 第三节化学中常用的物理量 物质的量 第四课时物质的量浓度 1 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的物质的量的浓度 符号cb 3 单位 mol lmol m3 一 物质的量浓度 例1 下列关于1 0mol l 1的nacl溶液的说法正确的是 a 溶液中含有1molnaclb 1l溶液中含有58 5gnaclc 1molnacl溶于1l水中d 58 5gnacl溶于941 5g水中 例2 将0 1molcacl2溶于水配成200ml溶液 则所得溶液中cacl2和cl 物质的量浓度分别为多少 b 定义式中的nb既可以为溶质的物质的量 也可以为溶液中的各种离子的物质的量 即而求得离子的物质的量浓度 溶质电离的离子的物质的量浓度与溶液的体积无关 只和溶质的浓度有关 cb 离子 右下角数字 cb 溶质 1 下列关于0 1mol l硝酸钾溶液配制的说法中 错误的是 a 0 01molkno3溶于100ml水配制而成 b 0 05molkno3溶于水配制成500ml水溶液 c 0 5mol lkno3100ml稀释成500ml d 0 1molkno3溶于1l水配制而成 a d 2 0 5l1mol l的fecl3溶液与0 2l1mol l的kcl溶液中 cl 浓度比为 a 15 2b 1 1c 3 1d 1 3 c 1 将342克c12h22o11 蔗糖 相对分子质量为342 溶解在1升水中 溶质的物质的量浓度是1mol l吗 为什么 2 从1l1mol l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 讨论 我们在理解物质的量浓度的概念时要注意 1 溶液的体积不等于溶剂的体积 且不同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 1 从500ml0 4mol lnacl溶液中 分别取出100ml 10ml和1ml溶液 它们的物质的量度是否相等 所含溶质的物质的量各是多少 练习 既然物质的量浓度和溶质的质量分数都是用来表示溶液组成的物理量 则它们的关系有 区别 mol g g l c b n b v 液 w m 质 m 液 100 如何配制500ml0 4mol lnacl溶液 容量瓶 用于配制一定体积的浓度准确的溶液 试一试 步骤 计算称量溶解冷却转移洗涤定容摇匀 装瓶 用nacl固体配制500ml0 4mol lnacl溶液 问题讨论 1 在准确配制一定物质的量浓度的溶液过程中 你认为关键是做好什么 溶质的物质的量是否准确 溶液的体积是否精确 2 为达到上述目的 我们在配制过程中用了什么关键仪器 电子天平