化学计量在实验中的应用教案(经典啊)

1、教学目标1、理解掌握概念2、化学计量的计算。教学重难点概念的理解以及它们之间的关系和计算1教 学 过 程我们在初中时知道， 分子、原子、离子等我们肉眼看不见的粒子，可以构成客观存在的、 具有一定质量的物质， 这说明，在我们肉眼看不见的粒 子与物质的质量之间， 必定存在着某种联系，那么，联系他们的桥梁是什么呢？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 第二节化学计量在实验中的应用像长度可用来表示物体的长短，温度可表示为物体的冷热程度一样，物质的量可用来表示物质所含粒子数的多少，其符号为n它是国际单位制中的基本物理量，四个字缺一不可，物质的量单位是摩尔，符号mol ,简称摩。国际单位

2、制（SI）的7个基本单位物理量的符号单位名称及符号长度l ( 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）一、物质的量（amount of substanee）的单位-摩尔（mole）1. 是一个物理量，符号为n,单位为摩尔（mol）。从物质的量设立的目的上看，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。这个集体的组成者是粒子，这种集体有大有小，也就是集体内的粒子数目有多有少。因此，物质的量是专门用于计算粒子数目的物理量。那么物质的是的1个单位即1mol表示的粒子数目是多少呢？问1mol粒子的数目大约是多

3、少？（约为 6.02*1023 个）问6.02*10 23这个数值是以什么为依据得出的？12（是以0.012kg C中所含碳原子数为依据得出来的）问12c原子特指什么结构的碳原子？（12C指原子核内有6个质子和6个中子的碳原子）结论：1mol任何粒子的数目是0.012kg12C中所含的碳原子数目约为236.02*10 个1mol任何粒子的数目也叫阿伏加德罗常数。阿伏加德罗是意大利物 理学家。因他对 6.02*10 23这个数据的测得有着很大的贡献，故用他的名 字来表示1mol任何粒子的粒子数，以示纪念。化学上，我们用Na来表示阿伏加德罗常数，其单位 mol-1,它表示231mol任何粒子的粒子

4、数，其数值近似6.02*10 个等于。2、阿伏加德罗常数：表示1mol任何粒子的粒子数，符号为Na，单位为mol-1，数值约为23-16.02*10 mol点击试题填空1. 1 mol H 2所含氢气分子的个数 _。2. 2 mol氢分子含个氢原子。3. 1 mol SO 42是个硫酸根离子。讲物质的量只限制了所含粒子个数的多少，并没限制粒子的种类，所以使用mol时应注明所指粒子是哪种？3、注意：使用mol时，必须指明粒子的种类， 可以是分子、原子、离子、 电子等。点击试题判断正误，说明理由。3C. 1 mol小米进行如下计算：例题根据摩尔的有关知识，进行计算。1. 1.204 x 1024

5、个 H,合多少 mol? (2 mol)2. 5 mol的Q中有多少个氧气分子 ？( 3.01*10 24)3. N个水分子的物质的量是多少?(已知，阿伏加德罗常数为NA)讲由以上练习，我们得出粒子总个数N阿伏加德罗常数 NA、物质的量n三者之间的关系为:4.N、NA与n的关系：n二n摩尔是一个巨大数量粒子集合体，可以是整数，也可以是小数，例如可以有0.5 mol Q 2, 0.01 mol H 2SQ等，但分子、原子等具体的粒子，只 能是整数，就不能说 0.5个或0.01个。随堂练习：点击试题1.0.5 mol 水中含有个水分子。2.2 mol水中含有个水分子，个氢原子。3.1 mol H

6、2SO4中含有个HSQ分子，个硫酸根离子。4.1 mol HCI 溶于水，水中存在的溶质粒子是什么？它们的物质的量各是多少？5.1个水分子中有个电子，1 mol H 2Q中呢？前面我们学习了物质的量，知道它是一个基本物理量，单位为摩尔， 它表示含有一定数目的粒子集体。那么，1 mol粒子的数目是以什么为标准得出来的？其数目约为多少？（是以0.012 kg 12C中所含碳原子数目为标准得来的；其数目约为6.02x 1023）问我们初中所学某种原子的相对原子质量也是以碳-12原子为标准得出来的，它是怎样定义的？思考假如一原子的质量为mi,碳一 12原子的质量为 me,则该原子的相对原子质量 Ai怎

7、样表示？请大家用代数式表示出来。m1 12 m !Ai= m c m C12A1比A2与m1与m2的关系是什么呢？（A1 : A2=mi : m2）这也就是说：原子的质量比 =原子相对原子质量比。下面让我们导出下列关系：一个0原子一个Fe原I微观粒子一个C原子扩大6.02X 1023倍扩大 6.0 x 10231扩大6.02 x 1023倍1 mol C原子倍mol O原子1 mol Fe原子宏观质量0.012 kg=12 gx gy g相对原子质量121656由刚才我们对原子相对原子质量的深入理解知道：原子的质量比=原子的相对原子质量比。1 mol任何原子的质量比，就等于它们的相对原子质量比

8、。请大家根据此结论，计算出x值和y值。结果x=16y=56问1 mol钠原子的质量是多少 ?1 mol氢原子的质量呢？（1 mol钠原子的质量是 23 g , 1 mol氢原子的质量是1 g）问由此可得出什么结论？（1 mol任何原子的质量，在数值上都等于它们的相对原子质量）问单位呢？（克！）问1 mol分子的质量，与它的相对分子质量有什么关系？为什么？（因为分子都是由原子构成的，而分子的相对分子质量等于构成它 的原子的相对原子质量的总和。1 mol任何原子的质量在数值上等于它的相对原子质量，单位为克，则1 mol任何分子的质量就应该在数值上等于 它的相对分子质量，单位为克 ）（对于离子来说，

9、由于电子的质量很小，当原子得到或失去电子变成离子时，电子的质量可略去不计，因此， 1 mol离子的质量在数值上就等 于该离子的式量，单位为克 ） 结论：:1 mol任何粒子或物质的质量是以克为单位，在数值上就等于该粒子的 相对原子（分子、离子）质量。点击试题1 mol H 2O的质量是。1 mol NaCI的质量是。1 mol Na +的质量是。1 mol S 的质量是 。化学上，我们把1 mol物质所具有的质量叫摩尔质量。5、摩尔质量：（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比（2）、公式： M= 单位 g - mol 1

10、n依据此式，我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体-物质的量联系起来，回答下列空。点击试题1. Na的摩尔质量 。2. NaCl的摩尔质量。3. SO :一摩尔质量 。在解答有关摩尔质量的问题时，一定要注意单位！下面，让我们根据摩尔质量的为进行计算。注意解题格式。6、有关摩尔质量的相关计算例1: 24.5 g H2SO4的物质的量是 解：H2SO4的相对分子质量为 98,则M（H2SO4 ）=98 g mo勺。n（H2SO4 ）= m（H 2SO 4） = _24 .5 g_ =0.25mol。-1M （H 2SO 4）98 g mol答：略点击试题1。5 mol Na2CO3的质量是多少？

11、小结从本节课的学习中我们知道:1 mol不同的物质中，构成它们的粒子的数目虽然相同，但由于不同粒子的质量一般不同，故1 mol不同物质的质量一般也不相同，以克为单位时，其数值就等于构成该物质的粒子的相对原子（或分子）质量。在进行有关摩尔质量的计算时，一定要注意单位和解题格式。自我评价一：选择题1. 1.5 mol H 2SO4的质量是 _。其中含有 mol O, mol H,其质量分另寸为禾廿。2. 0.01 mol某物质的质量为1.08 g，此物质的摩尔质量为 。3. 下列说法正确的是（）A. 71 g氯相当于2 mol氯B海摩尔物质中含有 6.02 X 1023个原子C. 阿伏加德罗常数为

12、12 g 12C所含的碳原子数D. 1 mol KClO 3中含有3 mol氧元素4. 如果1 g水中含有m个氢原子，则阿伏加德罗常数是（）1A.B.9mC.2mD.18m9m5下列说法正确的是（）A. 氮原子的质量就是氮的相对原子质量B. 氢氧化钠的摩尔质量是 40 gC. 1 mol H2SO4 中含有 1 mol H2D. 氩气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量6、0. 8g某物质含有3.01*1022个分子，该物质的式量约为（）A、8B、16C、64 D、160二：填空题1、 71g Na2SO4中含有SO?物质的量各是 2、19.6g H2SO4中氧元素的质量3、含有1.5*10

13、 22个分子，其质量为2。7g求分子质量4、 多少克H2SO4所含的分子数与3.6克10%盐酸所含溶质的分子数相等5、 0.2 mol KClO 3中所含的Cl原子数与多少克 CaCb中所含的 少离子数 相等。7第二课时通过上一节课的学习，我们知道，1 mol任何物质的粒子个数都相等，都约为6.02*10 23个，1 mol任何物质的质量都是以 g为单位，在数值上等于 构成该物质的粒子（分子，原子，离子等）的式量。那么，1 mol任何物质 的体积又该如何确定呢？1 mol任何物质的质量，我们都可以用摩尔质量作桥梁把它计算出来，质量、密度和体积三者之间的关系是什么？x密度体积= = = = =

14、=质量密度十那么，请思考一下，物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？ 也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种联系呢？ 让我们带着这个问题，亲自动手寻找一下答案。科学探究2、下表列出了 0C、101 kPa（标准体积）时O和H的密度，请计算出1 mol Q和HL的体积密度/g L11 mol物质的体积021.42922.4H20.089922.4下表列出了 20C时几种固体和液体的密度，请计算出1 mol这几种物质的体积密度/g cm3质量g3体积cmFe7.86567.2Al2.702710H2O0.99818

15、18H2SO41.839853.6小结1、1 mol不同的固态或液态的物质、体积不同2、在相同状态下，1 mol气体的体积基本相同3、 同样是 1 mol物质，气体和固体的体积相差很大。（1 mol H2Q 在液态时是18 mL,在100 C气态时约为 3.06*10 4 mL，相差约1700倍问一堆排球、一堆篮球，都紧密堆积，哪一堆球所占体积更大？如果球的数目都为一百个呢？如果球和球之间都间隔 1米，在操场上均匀地分布， 哪一堆球所占总的体 积更大？:小结决定物质体积大小有三个因素： 物质所含结构微粒数多少； 微粒间的距离（固态、液态距离小，排列紧密，气态分子间排列疏松） 微粒本身的大小（液

16、态时小，气态时大）在我们计算中，物质的粒子数是相同的，都是1 mol，那么后两个因素对体积大小有什么影响呢？小结对于固体和液体来说， 粒子间距离非常小， 主要取决于粒子本身 的大小，对于气态来说，粒子间大小相差无几， 主要取决于粒子间的距离。现在我们清楚了固、液、气态体积的决定因素。再进一步考虑，为什么相冋外界条件下，1 mol固态、液态物质所具有的体积不冋，而1 mol气体物质所具有的体积却基本相同？小结在固态和液态中，粒子本身的大小不冋决定了其体积不冋，而不冋的气体在一定的外界条件下，分子间的距离可看作近似相冋，冋时，由我们所学的物理知识可知，粒子间距离主要受环境也就是温度和压强的影响，因

17、此，在谈到气体体积时必须注明外界条件。事实上，在我们学习生活乃至科研领域，用得更多的气体的体积，而不是质量。无数实验事实证明， 外界条件相同时， 物质的量相同的任何气 体都含有相同的体积。 这给我们研究气体提供了很大的方便，为些，我们专门引出了气体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的内容二、气体摩尔体积1定义：单位物质的量气体所占的体积气体摩尔体积即气体的体积与气体的物质的量之比2、符号：VmV3、定义式：Vm=n34、单位：国际： m /mol 常用：L/mol我们为了研究方便，通常将温度为 OC,压强101 kPa时的状况称为标 准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1 mol

18、任何气体的体积10都约是22.4L5、气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L1. 为了研究的方便，科学上把温度为0° C、压强为101 kPa规定为标准状态，用S- T P表示。2. 气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。3. 同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关。点击试题判断正误1. 标况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。2.1 mol气体的体积约为 22.4 L。3. 标况下，1 mol O 2和N混合气（任意比）的体积约为22.4 L。4.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。5. 任何条件下，气体的摩尔体积都

19、是22.4 L。6. 只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。思考同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢？所含的分子数呢？总结因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变， 各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。 这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实， 成为定律，叫阿伏加德罗定律。7. 阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。对这一定律的理解一定要明确，适用范围为气体。在定律中有四同：“同温”、“同压”、

20、“同体积”、“同分子数目”，三 同就可定为一同。小结J1、同温、同压下，同体积的两种气体必含有相同数目的分子2、同T、P下，同分子数目的两种气体体积必然相同3、同温下，两种气体体积相同，分子数也相同，则压强必然相等。总结我们首先研究了影响物质的体积的因素有多种，对于气体，相同条件下，物质的量相同的气体含有相同的体积，为此，引入气体摩尔体积的概念。标准状况下，气体摩尔体积的数值约为22.4L/mol 。只要同学们掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义，很容易做气体的物质的量和体积之间的相关计算。可以与溶液的质量分数进行类比，提出“物质的量浓度”的设想。下面我们就 来学习 另一种与 溶液体积

21、 有关的 表示溶液 浓度的 物理量-物质的量浓度三、物质的量在化学实验中的应用(一)物质的量浓度问物质的是和溶液的浓度有什么关系？什么是物质的是浓度？请大家用准确的语言叙述物质的量浓度的概念，并说出它的符号是什么？1定义：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，叫溶液 B的物质的量浓度，符号c(B)小结注意：1单位体积的溶液不是溶剂2、溶质是物质的量，不是质量3、B不但表示溶液中所含溶质的分子还可表示溶液中所含溶质电离出的 离子物质的量浓度的概念，我们也可以简化为一个代数示，应怎样表示？(物质的量浓度c(B)等于溶液中所含溶质 B的物质的量n(B)与溶液 的体积V的比值)2

22、、公式 c(B)=门(B)V (aq)3、 单位：国际单位：mol/m3常用单位 mol/L我们根据物质的量浓度的概念来进行计算。例1配制500 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液需要 NaOH的质量是多少？解：n(NaOH)=c(NaOH ) VNaOH(aq)=0.1 mol/L *0.5L=0.05 mol m(NaOH)=n(NaOH ) M(NaOH)=0.05 mol*40g/ mol=2g点击试题1 1L溶液中含1molNaCl,则NaCl的物质的量浓度 2、1L溶液中含有 0.5mol NaCl,则NaCl的物质的是浓度 4、一定物质的是浓度的溶液中溶质的微粒数目思考:1

23、 1mol/L蔗糖溶液与1mol/L酒精水溶液中溶质微粒浓度是否相等？2、1mol/LHCl 和 1mol/LH2SO 中，c(H )是否相等？ c(SO4-)和 c(Cl -)是否相等？3、1mol/L HCI和1mol/LHAc中，氢离子物质的量浓度是否相同？小结溶质的微粒个数比等于微粒的物质的量浓度之比：1、溶质是难电离的物质时，溶质在溶液中以分子的形式存在。2、 对于易电离的物质，女口 AaBb的溶液浓度为 c moI/L，在溶液中AaBb 的电离方程式为 AaBb=a Ab+ +b Ba-；则溶液中 Ab+的浓度为 ac moI/L,B a溶液为 bc moI/L例2将28.4 g

24、Na 2SQ溶于水配成250 mL溶液，计算溶液中溶质的物 质的量浓度，并求出溶液中Na和SQ2的物质的量浓度。解:n (Na2SQ4)=m (Na2SQ4)M(Na2SQ4)28 .4=0.2 mol142n (Na2SQ4)0.2c (Na2SQ4)=0.8 mol/LV(aq)0.25Na2SQ4=2 Na +SQ42c(Na + )=2c(Na 2SQ4)=2*0.8=1.6 mol/Lc(SQ42)=c(Na 2SQ4)=0.8mol/L答：略点击试题1、1mol/LMgCl 2 溶液，c (Cl- ) =2、2mLMgCl溶液，已知其物质的量浓度为 2mol/L , 则I 2+n(

25、Cl )=,n(Mg )=3、0. 1mol/LAl 2(SQ)3中，Al3+的物质的量浓度为 4、已知2LAl2(SQ)3溶液，Al3+的个数为9.03*10 23个，则SQ2-的物质的量 浓度过物质的量浓度与溶质的质量分数同是表示溶液组成的物理量，之间存在联系也有差别，完成下列对比：物质的量浓度溶质的质量分数溶质的物理量和单位物质的量 mol质量 g kg溶液的物理量和单位体积L m 3质量 g计算公式n B5 一Vm > X100%特点物质的量浓度相同、溶液体 积也相同的不同溶液里， 含有溶质的物质的量相同质量相同、质量分数也相同的不同溶液里，含有溶质的质量也相同那么物质的量浓度与

26、溶质的质量分数之间有什么联系呢？1000 w ?c=M （B）在初三时我们已经学过如何来稀释溶液，在稀释的过程中，保证前后溶质的质量应该是不变的， 也就有了 m （浓溶液）浓溶液）=m （稀 溶液）x “（稀溶液），那么将溶液用水稀释或去水浓缩的时候，溶液体 积发生变化，但溶质质量不变，即溶液稀释或浓缩前后，溶液中溶质的物质的量是相等的。对此，可用怎样的公式来表示呢？6、稀释定律：c （浓溶液）x V （浓溶液）=c （稀溶液）x V （稀溶液）在稀释浓溶液时，溶液的体积发生了变化，但溶液中溶质的物质的量不变，即在溶液稀释前后，溶液中溶质的物质的量相等。我们若知道上述 四个量中的三个量，就可以

27、解决稀释问题我们学习了物质的量浓度，下面就让我们来配制一定浓度的溶液实验1-5_ 配制100_mL_1.00_mol/L_NaCI_ 溶液首先让我们先来认识一下本实验所需的仪器。（二）一定物质的量浓度溶液的配制1、仪器（1）天平天平的使用方法：1、称量前先把游码拨到标尺的零刻度处，检查天平左右摆动是否平衡。 若未达到平衡，可调节左右平衡螺母，使天平平衡。2、左物右码。药品不可直接放在托盘里。砝码用镊子夹取。下面让我们来介绍一下主要的容量瓶：（2）容量瓶容量瓶是配制准确物质的量浓度溶液的仪器。容量瓶有各种不同规格，常用的有100 mL、250 mL、500mL和1000mL等几种。容量瓶颈部 有

28、标线、瓶上标有温度和容量。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此，在选择时，要使容量瓶的容积等于或略大于所需。容量瓶的使用要有一定温度限制，容量瓶不能作为盛放液体的容器或反应容器使用，也不能加热）小结容量瓶使用前a、检查是否漏水方法：往瓶内加水，塞好瓶塞。用手指顶住瓶塞。另一手托住瓶底，把瓶倒立。观察瓶塞周围是否漏水，若不漏水，旋转180 °，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水。b、用蒸馏水洗涤容量瓶思考为什么检查后要将瓶塞旋转180°后再检查一次？(为防止容量瓶的瓶塞，瓶口内部不规则而造成误判。)容量瓶要注意它的拿法，为防止因受热而使容积变大或液体体积膨胀，不能用手掌握容量瓶，振荡

29、或倒转容量瓶时，要用一只手指顶住瓶塞。 小结注意事项：1、向容量瓶转移溶液或加入水，用玻璃棒引流并且玻璃棒的下端要靠在 刻度线以下的内壁上，榛身要在瓶中央位置。2、加水到刻度线1-2 cm处改用胶头滴管。3、视线与刻度线平行。当液体凹液面与容量瓶的刻度线恰好相切时，停 止加水。容量瓶的使用时，要将烧杯中的液体沿玻璃棒小心地注入容量瓶时，不要让溶液洒在容量瓶外， 也不要让溶液在刻度线上面沿瓶壁流下。 配制一定 物质的量浓度的溶液的过程：2、步骤实验实验 1-5配制100 mL 1.00 mol/L NaCI溶液(1) 计算需要固体NaCI的质量(2) 称量：用托盘天平称取固体质量或量筒量体积。(

30、3) 溶解或稀释：在小烧杯中溶解固体，用适量蒸馏水溶解或稀释，冷却 至室温。思考溶液注入容量瓶前为什么要冷却？(稀释或溶解总有一定的热效应。容量瓶在使用前有一定的温度指数， 只标明一定温度下的正确体积 (20C, 250mL),其含义是，只有当液体的 温度与容量瓶上标出温度相同时，体积才是准确值。(4) 移液：将小烧杯中液体沿玻璃棒小心转入一定体积的容量瓶中，若不慎洒出，必须重新配制；溶液转移容量瓶时，必须用蒸馏水将烧杯内壁及 玻璃棒洗涤2-3次，并将洗涤液一并倒入容量瓶中。学与问1为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？(配制一定物质的量浓度的溶液时，烧杯中的溶液转移到容量瓶后，烧

31、杯的内壁上还沾有少量溶液，若不用蒸馏水洗涤烧杯， 容量瓶中的溶质就会减少，即容量瓶内容质的物质的量减少，导致所配溶液中溶质的浓度会偏低。为了减少溶质的损失， 应用蒸馏水洗涤烧杯 2-3次，并将洗涤后的 溶液也转移到容量瓶中。)2、若将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶 液中溶质的浓度比所要求的大？(配成的溶液中溶质的实际浓度比要求小)(5) 轻微振荡摇匀：思考为什么在容量瓶中尚未定容前，就摇匀？(两种性质不同的溶液混合后，体积不再有加合性，若加到标线再摇匀，就可能超过标线)(6) 定容：向容量瓶中加水至离刻度线 1-2 cm处，改用胶头滴管加水至刻 度线，塞好瓶塞，摇匀，

32、用食指顶住瓶塞，另一支手托住瓶底， 倒转过来， 摇动多次，使溶液混合均匀。思考定容后，反复振荡，液面低于刻度线，为什么？能否再加水？(容量瓶属容纳式玻璃仪器。振荡后液面低，是因为极少量溶液在润湿磨口处损耗了。刻度是以容纳量为依据， 所以不再加水至刻度， 否则， 溶液浓度偏低)(7) 装瓶并贴标签。3、配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析误差分析依据的原理：n mCb= ： 由m V决定实验误差V MV总结18称量时所引起的误差若砝码锈蚀、试剂砝码左右颠倒、游码放在右端、量筒量取液体时仰 视读数所读体积偏大时，Cb变大。若砝码有残缺或俯视读数，使体积偏小，G变小。(2) 用于溶解固体或稀释溶液的烧杯和玻璃棒未用蒸馏水洗涤，使溶质的 物质的量减少，致使液体浓度偏低。(3) 转移或搅拌时有部分溅出，致使浓度偏小。(4