天津市静海县唐官屯中学高中化学 1.2 化学计量在实验中的应用（第1课时）教案4 新人教版必修1

第二节 化学计量在实验中的应用 第一课时 物质的量的单位摩尔【教学目标】:知识与技能 1.使学生初步理解摩尔的意义，了解物质的微粒数、物质的质量、摩尔质量之间的关系，了解摩尔质量与式量的联系与区别，并能较熟练地进行摩尔质量的计算。 2.了解引进摩尔这一单位的重要性和必要性， 懂得阿伏加德罗常数的涵义。 3.培养学生演绎推理、归纳推理和运用化学知识进行计算的能力。过程与方法1、 通过类比的方法帮助学生更好的理解运用和巩固感念2、 通过阅读教材、参考资料和联系生活实际，培养学生自学的习惯、探究的意识3、 体验学习物质的量这一物理量的重要性和必要性情感态度与价值观1、 使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学问题的科学方法之一，培养学生尊重科学的思想2、 调动学生参与概念的形成过程，体验科学探究的艰辛与喜悦【教学重点】物质的量及其单位、摩尔质量的概念和相关计算【教学难点】物质的量及其单位、摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系【教学方法】: 实例引入，逐步抽象，揭示实质，清晰脉络关系，结合练习。【教学过程】引 入 上节课我们已经学习了蒸馏、萃取的原理、了解了这两个实验中所需的仪器、操作步骤以及操作过程中的注意事项，认识了蒸馏烧瓶、水冷凝管以及分液漏斗这几个我们以前没接触过的新的实验仪器，介绍了它们的使用方法及使用范围。今天，我们开始来学习第二节的内容，学习化学计量在实验中的应用的有关知识。想一想 1、反应方程式: C + O2 = CO2 微观粒子个数比 1(个) : 1(个) : 1(个)宏观可称量质量比 12(g) : 32(g) : 44(g) 提 问 微观的不可见的粒子与宏观的可称量物质之间是存在一定的联系的，联系桥梁是什么？提 问 如果现在有一杯水，谁能告诉我这杯水中含有多少个水分子呢？ 学生回答 数不清。讲 解 是啊，别说是一杯水，就是一滴水，要数出其中含有的水分子，如果有10亿人以每人每分钟100个的速度，日夜不停的来数，也得数上3万年才能数得清。由此可见，要数清一杯水中的水分子数目那得用多少人，数多久了，就是全世界的人都来数，都得几辈子才能数得清呢？那么，我们是不是就真的不能确定这杯水中含有得水分子数目呢？我们以前都学过“曹操称象”的故事，知道，我们可以用“化整为零”和“聚零为整”的方法来解决一些问题。那么，我们是否也能用同样的方法来解决刚才的问题呢？如果，我告诉大家，18g水中含有的水分子数是6.021023呢？你们还能不能得到这杯水中的水分子数呢？大家试着算一算。学 生 能，先称量这杯水的质量，然后除于18再乘于6.021023就可以得到水分子的数目了。讲 解 很好，这样，我们就不需要逐个的去数水分子的数目了，所以，对于像水分子这样的微观的肉眼不可见的微粒来说，我们可以通过将一定数目的粒子的集体作为一个物理量，通过质量或其他物理量来计算某物质中含有的某粒子的数目了。这就是我们今天要开始来学习的物质的量。国际科学界用物质的量来表示含有一定数目的粒子的集体，用它来联系微观的不可见的粒子和宏观的可称量物。板 书 第二节 化学计量在实验中的应用 一、物质的量的单位摩尔 （一）物质的量：1、定义：表示含有一定数目的粒子的集体。2、符 号：n讲 解 在日常生活中，我们会使用到各种不同的物理量，如长度、时间、质量等。现在请大家说说我们学过的几个物理量以及他们的国际单位。多媒体展示 国际单位制（SI）的7个基本单位物理量单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd板 书 3、单位：摩尔，简称摩，符号：mol注：“物质的量”这四个字是一个整体，不能随便增减任何字，如不能说成物质的质量或物质的数量等。讲 解 1千克可表示物质的轻重，1米可表示物体的长短，那么对于物质的量这个物理量来说，1摩尔表示什么意思呢？请大家阅读课本的相关内容，找出答案。讲 解 科学实验表明：在0.012kg12C中所含的碳原子数约为6.021023。如果在一定量的微粒的集体中所含有的微粒数目与0.012kg12C中所含的碳原子数目相同，我们就说该集体的这个量值为1mol。我们将含有6.021023个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔。板 书（二）摩尔（mol）物质的量的单位 、标准：0.012kg12C所含碳原子数、定义：如果在一个粒子集体中所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，我们就说它所含的物质的量为1mol应用理解注意(1)表达要准确，必须表明粒子的种类：如：1 mol O2 ， 2 mol O（2)不能表示宏观物体：用于表示分子、原子、离子、电子、质子等微观粒子。计 算已知:一个12C原子的实际质量为1.993 1026kg,计算0.012kg12C所含的碳原子数?解：6.021023讲 解 同时，我们也将6.021023mol-1作为一个物理量，叫做阿伏加德罗常数，并用符号NA来表示。板 书（三）阿伏加德罗常数（NA）：数值上等于0.012kg 12C中所含碳原子数，约6.021023 强 调注意：（1）阿伏加德罗常数是很精确的常数值而6.02 1023mol1只是个近似值；（2）阿伏加德罗常数的单位为mol1；（3）叙述或定义摩尔时要用“阿伏加德罗常数”；而计算时用6.02 1023mol1这个近似值。讲 解 将1摩尔任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，是为了纪念伟大的科学家阿伏加德罗。用摩尔来表示微观粒子的数目是很方便的，那么，如果我说1摩尔麦子约含有6.021023颗小麦，这种说法对不对呢？讲 解 不对，因为6.021023这是一个非常大的数字，如我们地球上的总人口的数量级也只是109，如果也用物质的量来表示，那将是10-14数量级那么多摩尔，这样使用起来反而会不方便，所以，物质的量和摩尔只适用于微观粒子，而不适应于宏观物质。板 书 注意：只适用于微观粒子。课堂练习1、下列说法是否正确？ 物质的量是指物质的数量。（“物质的量”四个字是一个整体其中的“量”不能单独理解。） 1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个微粒。（摩尔是微观粒子的计量单位。） 阿伏加德罗常数约为6.021023。（ 阿伏加德罗常数不是一个数，而是一个量，单位是mol-1） 1摩尔氧（用摩尔表示物质的量时，要表达清楚微粒的名称。）2、完成下列填空1molH2O中含有 molH， molO；1molNa2SO4中含有 molNa+， molSO42-；1molOH-中含有 mol质子， mol电子。 0.5molO2含有O2 个；3.011023个O2物质的量是 mol。讲 述 现在请大家根据以上的练习，联系课本，总结出物质的量、粒子个数和阿伏加德罗常数间的关系。粒子数目用N表示。板 书 （四）物质的量、粒子个数和阿伏加德罗常数间的关系： N = n NA讲 述通过上面的学习,我们把物质的量和微观粒子数目联系起来，那么物质的质量与物质的量之间又有什么联系呢？下面我们一起来计算下面这个题目。计 算 已知：1个氢原子的质量1.67410-241个氧原子的质量2.65710-231个水分子的质量21.67410-24+ 2.65710-23 =2.99210-24 计算：1mol H原子的质量1g1mol O原子的质量16g1mol H2O的质量18g思 考由以上计算结果可得出什么规律？结 论 1mol任何原子的质量在数值上等于这种原子的相对原子质量。1mol任何分子的质量在数值上等于这种分子的相对分子质量。1mol任何离子的质量在数值上等于这种离子的式量。（此处还可以用其他方法引入得出结论。例如：通过推导得出【讲 解】因为任何一种原子的相对原子质量，是以12C的1/12为标准所得的比值。所以，1 mol任何原子的质量比，就等于它们的相对原子质量比。由此我们可求出x值和y值。 计算得出x=16g y=32g【得出结论】1 mol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。那么由原子构成的分子，1mol分子的质量应该在数值上等于其相对分子质量。而对于离子，由于电子的质量很小，可以忽略不计。因此1mol任何离子的质量在数值上等于这种离子的式量。）【板 书】二、摩尔质量(一)摩尔质量. 定义：单位物质的量的物质所具有的质量。2符号：M.表达式：Mm/n4单位：g/mol1mol任何粒子或物质的质量是以克为单位，在数值上都与该粒子相对原子质量或相对分子质量相等。【讨 论】为什么1mol任何物质质量在数值上等于该物质的式量？【分 析】相对原子质量是以12C质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值。如氧的相对原子质量是16。一个碳原子的质量跟一个氧原子的质量之比是12：16，因1mol碳原子与1mol氧原子含有的原子数相等，都约为6.021023，所以1摩尔碳原子质量跟1摩尔氧原子质量之比也应该是12：16。1mol碳原子质量是12g，那么1mol氧原子质量就是16g，同理1mol任何原子的质量就是以克为单位，数值上等于该种原子的相对原子质量。对于由分子构成的物质，由于分子是由原子构成的，相对分子质量是各种元素的相对原子质量之和，因此1mol任何分子的质量就是以克为单位，数值上等于该分子的相对分子质量。离子是通过原子失去或得到电子形成的，电子质量微小，可忽略不计，所以1mol任何离子的质量在数值上等于该离子的式量。根据以上分析得出1mol任何物质的质量，以克为单位，数值上等于该物质的式量。 【投 影】课堂练习1填写下列空白 （1） 原子质量是 克 （2） 分子质量是 克