高中化学《化学计量在实验中的应用》教案14 新人教版必修1（通用）

二是化学计量学在实验中的应用教育目标：1 .认知摩尔是物质量的基本单位，进行简单的化学计算，定量的研究方法能体会到化学研究和学习的重要作用。2 .了解物质量、摩尔、阿伏伽德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积及物质量浓度等概念的意义。3 .把握以物质量为中心的化学量的关系和相互换算。4 .认识到实验、假设、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。教育重点：物质量、物质量浓度概念、物质量、摩尔质量与物质量浓度的关系、一定物质量浓度溶液的制备方法。教育难点：物质量概念，一定物质量浓度溶液的制备方法。会话安排： 2个会话教育过程：整理知识知识分1，物质量和单位摩尔1 .物质量：(1)物质的量是国际单位系统的基本物理量之一，科学上使用“物质的量”这一物理量，将一定数量的原子、分子和离子等微粒子与可称量的物质结合起来。 这是口头或书面都无法表达的专业术语，不得任意加字。 既是物质的质量，也是物质的数量。 这是说明的物理量。 其单位，符号在希腊语中是指“山的量”。(2)物质的量只能用于描述、等微粒子和微粒子的特定组合，不能指宏观物质。(3)物质的量的计量基准阿伏伽德罗常数被称为阿伏伽德罗常数，符号是单位。指定给某物质的粒子集合体中含有的指定粒子数相同时，该粒子物质的量为1mol。 例如，H2O1mol中所含h2o数为个、氢原子个2 .摩尔(1)摩尔是物质的量单位，它们的关系如长度和米、质量和克。(2)以摩尔为单位使用时，应用化学式符号表示粒子的种类，而不是名称。 否则，概念模糊，意思不清楚。例如1mol H表示1mol的氢原子，不能说是1 mol的氢。1摩尔的氢离子应该怎么表示？练习： (1)确定以下显示方法是否正确： 1 mol氧 1 mol钠 1 mol H2SO41 mol Na2CO3 1 mol苹果 1 mol NO3-(2)硫酸2)1mol含有阿伏伽罗常数个微粒子。 （）(3)1mol CaCl2中含有_molCa2、_molCl-、_mol质子。(4)2 mol CO2中包含1mol C和_mol O，含有_个CO2。(5)_mol H2O中所含的氧原子数与1.5 mol CO2中所含的氧原子数相同.知识要点2，摩尔质量1.1摩尔任何物质的质量1 mol的任何物质都含有阿伏伽德罗粒子，但由于粒子的质量不同，1 mol的物质的质量也一般不同。 C-12的相对原子质量为12，但0.012kgC-12所含的碳原子数为阿伏伽德罗常数，即1 mol C-12的质量为12 g，因此能够从氧元素的相对原子质量导出1 mol O的质量。练习：1 mol H、H2、o、O2、Na、Na、SO42-的质量分别是多少？2 .摩尔质量：单位物质量的物质所具有的质量叫摩尔质量。 摩尔质量在数值上等于1摩尔物质的质量。练习：(1)Fe、Fe2、Fe3摩尔质量为：(2)O2和H2SO4的摩尔质量分别为g/mol、98。(3)NH4、H2PO4的摩尔质量分别为、思考：物质的式量、物质的摩尔质量、1摩尔物质的质量这三个不同点例如，O2的式量是摩尔质量、1molO2的质量。总结物质的量、质量、摩尔质量、粒子数、阿伏伽德罗常数的换算关系知识点3 .物质的质量、物质的量、粒子数的关系mmNANAmnn 利用阿伏伽德罗常数和物质的摩尔质量，可以进行三者的相互计算。知识点4，气体摩尔体积1、追根探源：决定物质体积大小的因素粒子数量相同时，物质体积的大小主要由粒子的大小和粒子间的平均距离决定。 粒子间的距离小时，物质的体积主要由粒子间的大小决定，粒子间的距离比较大时，物质的体积主要由粒子间的平均距离决定。气体体积的大小主要由气体分子的平均距离决定。气体体积与温度、压力等外在条件有什么关系？其他条件不变时，温度越高，气体体积越大的压力越大，气体体积越小。2、气摩尔体积：定义：在一定的温度和压力下，每单位质量的物质所占的体积。式： Vm=V/n、常用单位：L/mol按照标准，气体的摩尔体积约为22.4L/mol，这是特定条件下气体的摩尔体积。请注意标准使用时的气体摩尔体积a、条件：标准情况b、单位： L/mol； c、适用范围：气体d、数值约为22.4L/mol采用气体摩尔体积(尺度)计算的几个案例：气体体积v物质量n质量m摩尔质量m密度式量MrI、由气体体积求出其物质量： n=V/22.4L/molii、由气体质量求出此时的体积： V=m (22.4L/mol)/M由iii、气体摩尔质量求出此时密度：=M/22.4L/moliv .由气体基准下体积求出质量： m=VM/22.4L/molv、由标准情况下气体密度求出式量： M=22.4L/mol由vi、气标时的溶解度求出饱和溶液的质量分率、物质的量浓度(略)。标准状况是指温度为0、压力为101KPa。小练习设ag的某气体中含有的分子数为b，则cg的该气体的标准体积为(阿伏伽德罗常数用NA表示)知识点5，物质的量浓度物质量的浓度1 .定义：每单位体积溶液中溶质物质的量。2 .符号： CB常用单位： mol/L数学式CB=nB/V思考： (1)1.0L 1mol/LH2SO4中溶质存在，物质的量各不相同。 从其中取出100mL，溶液的物质量浓度分别为以上微粒物质的量浓度。(2)溶质存在于2)1.0L 1mol/L葡萄糖(C6H12O6)溶液中，质量为g。(2)制备一定物质量浓度的溶液。制备了0.1L0.4mol/L的NaCl溶液1 .常用实验仪器：识别仪器容量瓶规格： 100ml标志： 200C 100ml； 使用注意事项：每个容量瓶只能配置规定体积的溶液使用前检查有无漏水容量瓶不能加热，溶液不能长期贮存，瓶内不能溶解固体或稀释液体2 .实验步骤：计算溶质的质量(或体积)。称量。 (固体一般用托盘天平、液体用量筒或滴定管)溶解(或稀释)在烧杯中，恢复到室温。移液，用玻璃棒引流，移入容量瓶。清洗，用蒸馏将烧杯和玻璃棒水洗约23次，将清洗液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，均匀混合溶液。定容：持续加水直到液面比刻度线低2-3cm时，取而代之的是用滴管一滴一滴地加水，使溶液的凹面与刻度线紧密接触。摇晃：反复摇晃。把调好的溶液放入试剂瓶，贴上标签。3 .误差分析：步骤具体情况影响力称或者称量重物上有油锈太贵了重物缺少或放在左柜上低量筒内有水(称液体溶质时)低俯视量筒刻度低仰视测量仪器的刻度太贵了吸水性、挥发性、药品长时间暴露低溶解搅拌或移送时液体洒落，烧杯或玻璃棒未清洗低规定内容溶液不冷却倒入容量瓶，定容时俯视刻度太贵了定容时最严肃低(3)关于物质的量浓度的计算。关于物质的量浓度概念的计算，由已知的溶质质量和溶液体积求出浓度。制备一定浓度溶液时所需的溶液质量和溶液体积的计算等。 使用的表达式是C=n/V例：调制0.1mol/lcuso4溶液500ml，CuSO45H2O的质量需要多少？m=0.5L0.1mol/L250g/mol=12.5g2 .溶液中溶质的质量百分比和溶质的物质量浓度的换算。例1 :市售浓硫酸中溶质的质量分率为98%，密度为1.84g/cm3，计算市售浓硫酸的物质的量浓度吗c=(1000 ml1. 84 g/cm 398 % )/(98 g/mol1l )=18.4 mol/l例2 :在正常的人体中，血液中葡萄糖(简称血糖)的质量分率约为0.1%，血液的密度为1g/cm3的话，血糖物质的量浓度是多少c=(1000 ml1g/cm30.1 % )/(180 g/mol1l )=0.0056 mol/l3 .一定物质的量浓度溶液的稀释。例250ml的质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸稀释到600ml时，溶液中硫酸物质的量浓度是多少c=(250 ml 1.84 g/cm 398 %/(98g/mol 0.6 l )=7.67 mol/l例2 :某H2SO4溶液2:300 mL中含有H2SO4 147 g，使用该溶液制备H2SO4为1.0 mol/L时，原液与水的体积比为_ . 1:4(4)气体溶解的计算例如：在标准情况下，a体积的氨气溶解在b体积的水中的溶液密度是d g/mL，求得溶液的物质量浓度和溶质的质量百分比吗？c=1000 ad/(17a 22400 b ) mol/lw=17a/(17a 22400 b )(5)物质的量应用于化学方程的计算化学方程式中各物质的化学计量数之比等于与各物质对应的组成粒子的数量之比，等于各物质的物质的量之比。形式总结：在化学方程中，列比率的计算必须保持“上下一致，左右相当”的原则。也就是说，同一物质的物理量和单位必须相同，不同物质之间的物理量和单位可以不同，各物理量之间可以根据物质的量而相互转化。例题0.1完全中和mol NaOH需要多少H2SO4物质？需要多少H2SO4物质2NaOH H2SO4=Na2SO4 2H2O2mol 1mol0.1mol n(H2SO4)n (h2so4)=0.1 mol1mol/2 mol=0.05 molm(H2SO4)=98g/mol0.05mol=4.9g例2 :向2:0.1mol/l的AlCl3溶液200ml中充分滴加硝酸银溶液，生成的沉淀的质量是多少AlCl3 3AgNO3=3 AgCl Al(NO3)31毫升3143.5克0.2L0.1mol/L m(AgCl )m (AgCl )=(3143.5 g 0.2 l 0.1 mol/l )/1 mol=8.61 g指出难点一、阿伏伽德罗律的应用阿伏伽德罗定律：同一温度下同一体积的气体具有同一数量的分子。在非标准情况下，不能以气摩尔体积的22.4 L/mol计算，但在这种情况下，能够利用阿尔斯定律及其关系进行计算。由该法则可知，在相同温度下，相同体积的任何气体中都含有相同物质量的分子同温同压下的任意混合气体的分子总数与同状态下的各纯气体的分子数之和相同。 另外，在气体存在的化学方程式中，气体物质的化学计量数之比是分子数之比，可以导出物质量之比，也是同一状态下的气体体积比这一气体反应规律。与此相关，必须掌握以下规则：1 .在同温同压下，气体的体积与物质的量成正比。 对于一个反应体系(包括密闭体系)，气体的总体积与总物质的量成正比。 即=。2、同温同体积，气体压力与物质量成正比。 气体总质量与一个反应体系(包括密闭体系)之比等于压力比。 即=。3、在同温同压下，同体积的任何气体质量比等于摩尔质量比，等于密度比。 也就是说，=。4、在相同温度下相同质量的气体体积比等于摩尔质量的反比。 即=。5、同温同体积时，同质量的任何气体压力之比等于摩尔质量的反比。 即=。6 .当温度相同，物质的量也相同时，气体的体积与压力成反比。 即=。二、关于燃气几个量的求解策略1 .关于气体的相对密度。气体的相对密度是指两种气体的密度比。D=相对密度可以看作气体的相对分子质量之比。 因此，相对密度单位为1，微量。 利用相对密度可以求出气体物质的相对分子质量。Mr1=DMr2若以空气为基准，则Mr=29 D；若以氢为基准，则Mr=2。2、求出气态有机物摩尔质量或相对分子质量(1)物质的量定义方法： M=(2)密度法： M=r22.4 mol/L(3)质量体积法： M=22.4 mol/L(4)相对密度法： Mr1=DMr2； Mr=29 D天空，Mr=2。 (微观法)3、求出混合气体(气体间不反应)的平均摩尔质量或平均相对分子质量(1)物质的量定义法：=(2)密度法：=22.4