高一化学物质的量教案.docx
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高一化学物质的量教案
物质的量及其单位教案
第一课时
教学目标
1.初步理解摩尔的意义,了解建立摩尔这一单位的重要性和必要性。
2.使学生理解阿伏加德罗常数的涵义。
3.了解一摩物质的质量与式量、相对原子质量的联系与区别。
4.培养学生演绎推理、归纳推理的能力。
重点和难点摩尔概念阿伏加德罗常数
教学方法谈话法
教学过程
【引言】物质间的化学反应是原子、分子或离子间按一定的个数比进行的。
单个的微粒都非常小,肉眼看不见,也难于称量。
例如:
一滴水中大约有15万亿亿个分子。
若取1毫升、1升、甚至1吨,那其中的微粒数就更难于计算。
通常在实验室里或生产中用来进行反应的物质,一般都是含有巨大数量的“微粒集体”。
显然,以“个”为单位计量是很不方便的。
只有用一种“微粒集体”作单位,才具有可称量和实际应用的意义。
这就是说,我们很需要把微粒和可称量的物质联系起来。
这就要建立一种“物质的量”的单位。
【挂图】说明:
1971年,由71个国家派代表参加的第14届国际计量大会,正式通过了国际单位制的7个基本物理量。
“物质的量”就是其中之一,其单位是“摩尔”。
(导入课题)
【板书】一、摩尔
1.摩尔的定义
【指导学生阅读教材】分析定义中的5个要点:
【讲解】要点①“物质的量”——是专用名词。
如同长度、质量一样。
这四个字不能简化或增添任何字。
不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。
要点②“单位”——摩尔是一种单位,简称“摩”、符号“mol”。
如同“米”(m)、“千克”(kg)一样。
要点③“每摩尔物质”——指1mol任何物质。
要点④“阿伏加德罗常数个”——1mol物质中含有的微粒数目。
要点⑤“微粒”——指分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子。
【析书】2.阿伏加德罗常数(可用NA表示)
【追问】阿伏加德罗常数,其数值有多大?
【讲解】经实验测得比较精确的数值是:
6.0221367×1023
通常采用6.02×1023这个非常近似的数值
【板书】基准数:
12g碳-12含有的碳原子数。
常用近似值:
6.02×1023
【练习1】1mol碳原子含有___个碳原子。
1mol氢分子含有___个氢分子。
1mol硫酸分子含有___硫酸分子。
1mol氢氧根离子含有___个氢氧根离子。
【说明1】使用摩尔时,必须同时指明微观粒子。
书写时应将微粒的符号或名称写在摩的后面。
正如质量单位千克,使用时必须注明物质一样。
如1kg食盐、2kg蔗糖。
【练习2】判断下列叙述正确与否?
说明理由。
(1)1mol氮
(2)2mol原子氧
(3)3mol分子H2O(4)4mol离子氢
(结合【说明1】纠正错误并分析原因,指出正确的叙述)
【说明2】由于摩尔是巨大数量微粒集合体的计算单位,所以使用时可出现0.5mol、0.01mol等。
正如可称0.1kg,量0.1m一样。
【练习3】1mol水分子含有___个水分子;0.5mol水分子含有___个水分子;2mol水分子含有___个水分子。
【分析】1mol碳-12的质量是12g,含有约6.02×1023个碳原子。
因为任意原子的相对原子质量是以碳-12的1/12为标准所得的比值,例如:
氧的相对原子质量是16,则有C∶O=12∶16。
所以可以推知1mol氧原子的质量也为16g,含有约6.02×1023个氧原子。
……依次类推。
【板书】3.1mol物质的质量
(指导学生阅读教材,在阅读基础上小结)
【板书】1mol任何物质的质量,数值上等于组成该物质的原子(或分子)的式量(或相对原子量)。
书写格式:
1mol××的质量是××g。
【练习4】1mol铝原子的质量是____g;
1mol硫酸的质量是_g;
1molCl-的质量是____g;
1molMgCl2的质量是____g;
【小结】由以上分析可知,摩尔像一座桥梁,把单个微粒与巨大数量微粒集合体、可称量的物质联系起来了。
在化学反应中,可根据反应中各物质的分子个数之比,直接推知各物质的物质的量之比。
【板书】4.在化学反应中,各物质的物质的量的关系。
请同学们分析下列化学方程式的意义
【小结】①本节概念:
摩尔、阿伏加德罗常数。
②会计算1mol物质的质量
【思考题】
1.1mol物质的质量与其式量(或相对原子质量)有何区别和联系?
2.物质的量与物质所含微粒数之间、物质的质量与物质的量之间应怎样换算?
【作业】略
第二课时
教学目标
1.进一步加深对摩尔涵义的理解。
2.了解摩尔质量的概念。
了解物质的量与物质所含微粒数、物质质量、摩尔质量之间的关系。
3.培养学生运用基本概念进行计算的能力。
重点和难点物质的量与物质所含微粒数、物质的质量、摩尔质量之间的换算关系。
教学方法讲练法
教学过程
【提问】1.什么是摩尔?
阿伏加德罗常数是多少?
常采用的数值是多少?
2.5mol碳原子含有的碳原子数是多少?
含有3.01×1023个碳原子的物质的量是多少?
(3.01×1024;0.5mol)
【追问】物质的量与物质所含微粒数之间的换算关系应怎样表示?
(填空)
【复习练习】1mol镁原子的质量是___g;
1mol硫化氢分子的质量是___g;
1mol氯化钙的质量是___g;
【追问】1mol物质的质量与其相对分子质量(或相对原子质量)之间有什么联系和区别?
(学生回答、教师总结并导入新课)
【板书】二、关于摩尔质量的计算
1.摩尔质量(阅读教材)
强调:
(1)单位:
克/摩
(2)要注意区别“1mol××的质量”与“××的摩尔质量”
【练习1】下列哪种说法不正确?
说明理由。
(1)1molH2的质量是2g;
(2)H2的mol质量是2g;
(3)1molH2的质量是2g/mol;
(4)H2的mol质量是2g/mol。
(学生分析、教师总结)
【讲解】上题正确的叙述有两种:
1mol××的质量是××g;
××的摩尔质量是××g/mol。
【练习2】
(1)4g氢气是多少摩?
(或4g氢气的物质的量是多少?
)
算式:
(2)0.5mol氢气的质量是多少克?
算式:
2g/mol×0.5mol=1g
【板书】2.关于摩尔质量的计算公式:
【追问】由以上简单的计算可以推知,物质的量、物质的质量,摩尔质量之间的关系如何表示?
(学生回答)
【指导阅读】教材例题
【练习3】教材相关内容
强调:
①计算格式②各个量的单位
【小结】换算关系(学生填()中的项目)
(2)下列各物质中,含氧原子个数最多的是:
(A)1mol氯酸钾(B)0.5mol硫酸(C)32g氧气(D)3.1×1023个二氧化碳分子
【提示】根据物质组成分析。
例:
1mol水分子中含2mol氢原子和1mol氧原子。
比较氧原子个数,实际上是比较一定量物质中所含氧原子的物质的量。
(3)16g氧气与多少克二氧化碳含有的分子数相同?
【提示】分子数相同,就是物质的量相同。
(4)相同质量的镁和铝所含原子个数之比是多少?
【提示】原子个数之比,就等于物质的量之比。
【小结】通过换算,要求能基本掌握各个量之间的关系。
进一步明确建立“摩尔”这个单位的重要性。
【思考题】根据本节计算可知,物质微粒数之比就等于其物质的量之比。
结合已学过的化学方程式的意义,思考;怎样利用化学方程式进行有关物质质量、物质的量的计算?
【作业】
补充题:
①0.3molO2的质量是___g,含有的氧分子数目是___个。
它所含有的分子数与___molO3含有的分子数相等;它所含有的原子数与___molO3含有的原子数相等。
(9.6;1.8×1023;0.3;0.2)
②9gH2O中含有___mol氧原子,它与___gCO2中含有的氧原子数相同。
③Cl2、HCl、O2、H2、CO2各5g,按其所含分子数目由多到少的顺序排列是___。
(H2>O2>HCl>CO2>Cl2)
第三课时
教学目标
1.熟练掌握物质质量、摩尔质量、物质的量、物质微粒数之间的换算关系。
2.学会运用物质的量、物质质量进行化学方程式的有关计算。
3.进一步提高学生运用公式、化学方程式进行计算的能力和演绎推理的能力。
重点运用物质的量进行化学方程式的有关计算。
难点化学方程式计算中单位的使用。
教学方法讲练法
教学过程
复习并填写换算公式
【提问】
(1)4g氢氧化钠是多少摩?
(0.1mol)
(2)含4g氢氧化钠的溶液分别与盐酸、硫酸、磷酸反应生成正盐各需酸多少摩?
(导入课题)
【板书】3.摩尔在化学方程式计算中的应用
【分析】根据①方程式中各物质的系数比就等于它们的物质的量之比。
②摩尔质量在数值上等于相对原子质量或式量。
可代入方程式中进行计算。
【例解】设需H2SO4的物质的量为x:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2mol 1mol
0.1mol x
【分析】因:
0.1molNaOH是4g
2molNaOH是40g/mol×2mol=80g
所以此题又可解为:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2×40g 1mol
4g x
学生板演,练习计算4gNaOH与HCl、H3PO4的反应。
(注意纠正解题格式和单位的书写)
【练习】习题
补充练习:
1.与10.6g碳酸钠恰好完全作用的盐酸的物质的量是多少?
生成二氧化碳气体多少克?
(0.2mol;4.4g)
2.实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气时,收集到7.1g氯气。
求:
(1)发生反应的二氧化锰的物质的量是多少?
(0.1mol)
(2)被氧化的氯化氢是多少摩?
(0.2mol)
(3)有多少个电子发生转移?
(1.2×1023个)
(解题过程及分析略)
【小结】在上述计算中需注意:
(1)题设的格式:
设需××物质的量为x(不要设需xmol××)
(2)单位可取用质量(克),也可同时取用物质的量(摩)。
但是使用时:
上下单位要一致(同一物质)
吸收),则完全中和该盐酸需碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)多少克?
(143g)
2.在实验室中将0.1mol氯酸钾完全分解,能得到氧气多少克?
这些氧气与多少摩锌跟稀硫酸反应得到的氢气恰好完全化合?
气体摩尔体积之一
第一课时
教学目标
知识技能:
正确理解和掌握气体摩尔体积的概念;初步掌握阿伏加德罗定律的要点,并学会运用该定律进行有关简单推理。
能力培养:
培养科学归纳的思维能力,空间想像能力,运用事物规律分析解决问题的逻辑思维能力。
科学思想:
引导学生逐步树立“透过现象,抓住本质”的辩证唯物主义认识观点。
科学品质:
激发学生严谨务实,循序渐进,探索真理的科学态度。
科学方法:
由数据归纳客观规律;由理想模型出发进行逻辑推理。
重点、难点气体摩尔体积概念的逻辑推理过程;阿伏加德罗定律的直观理解。
教学过程设计
续表
续表
续表
续表
附:
随堂检测答案
1.(D)2.
(1)11.2L
(2)1.5mol(3)11.2L(4)2×6.02×1023个3.88g4.③、②、⑤、④、①
气体摩尔体积之二
适用于高中化学(试用)教材
潘志强(上海市交通大学附中)
教学目标
1.使学生理解决定物质体积大小的因素。
培养学生分析、推理、归纳等能力。
2.使学生掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律。
3.掌握气体摩尔体积的简单计算。
教学过程
【投影】请学生根据已学知识填写下面两张表。
(温度:
20℃)
【提问】请同学们根据计算结果,分析物质存在的状态跟体积的关系。
【回答】
(1)1mol不同的固态或液态物质,体积是不同的。
(2)在相同状况下,1mol气体的体积基本相同。
【讲述】同学们回答得很好。
不同状态的物质,体积大小跟哪些因素有关?
请同学们看投影。
【投影1】微粒数相等而微粒大小不同的物质,它们的体积比较示意图
【投影2】同种物质在不同状态下,微粒间距离比较示意图
【讨论】决定各种物质体积大小的因素有哪些?
在讨论中,允许学生作必要的议论,同时鼓励师生间、生生间的相互启发和质疑。
最后,由学生归纳出正确的结论。
【归纳】1.决定各种物质体积大小的因素有三种,即微粒数、微粒间的距离和微粒的大小。
2.如果物质所含的微粒数相等,
(1)当微粒间距很小时(如固、液态物质),微粒的大小是决定物体体积大小的主要因素。
(2)当微粒间距较大时(如气态物质),决定物质体积的主要因素是微粒间的距离。
【讲述】气体的体积受压强、温度的影响很大。
为了研究问题方便,科学上把温度为0℃、压强为100kPa规定为标准状态。
用S.T.P.表示。
在标准状况下,1mol任何气体的体积都大约是22.4L。
这就是气体摩尔体积。
【板书】第二节气体摩尔体积
【阅读】课本中气体摩尔体积的定义。
【板书】气体摩尔体积:
在标准状况下,1mol的任何气体所占的体积都大约是22.4L。
强调指出,条件是标准状况、1mol和任何气体。
结论:
体积大约是22.4L。
【投影】下列说法中有无错误?
为什么?
(1)1mol氢气的体积大约是22.4L。
(2)在标准状况下,18g水的体积大约等于22.4L。
(3)在标准状况下,22g二氧化碳的体积大约是22.4L。
(4)在0℃、100kPa下,1mol氯气的体积是22.4L。
(5)在标准状况下,22.4L氧气和22.4L二氧化碳的物质的量相等。
【上述说法中只有(5)正确,其余都有错。
在使用气体摩尔体积时应注意必须满足的条件和所取的近似值。
】
【设问】在同温同压下,如果气体的体积相同,则气体的物质的量是否也相同呢?
【讲述】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,叫做阿伏加德罗定律。
【板书】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。
【讲述】应用阿伏加德罗定律时要注意三点:
(1)适用范围:
气体。
(2)简单地说,就是四个“同”:
同温、同压(即相同状况)、同体积、同分子数(或同物质的量)。
(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
【小结】只要同学们正确掌握气体摩尔体积概念和阿伏加德罗定律,就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。
在化学计算中,通常把气体摩尔体积的数值取为22.4L/mol。
【阅读】课本中关于气体摩尔体积计算的三个例题。
在学生阅读后师生共同探讨解题的思路和格式。
【作业】(略)
教学说明
本课题立足于师生共同探究和讨论,使学生理解决定物质体积大小的诸因素,并让学生通过计算、投影等手段获得感性知识,然后在教师的启发下进行理性的分析、思考,从决定物质体积大小的诸因素中归纳出起决定作用的主要因素。
然后引入主题,使学生较好地掌握气体摩尔体积概念和阿伏加德罗定律。
专家讲评
本文作者引入新课有新招,教师提供物质的有关数据,让学生发现问题和规律,又让学生讨论,探求决定物质体积大小的因素。
学生通过思考才得到结论,就不容易遗忘。
更重要的是学生的思维能力得到培养。
教师面对的是重点中学学生,本节课是作者执教的“气体摩尔体积”的第一堂课,作者着重使学生完整地理解气体摩尔体积和阿伏加德罗定律,而气体摩尔体积的简单计算让学生自行阅读,待第二堂课时再深化。
这样处理是个好办法。
建议在讨论铁、铝、水、硫酸和氧气等物质体积时,可展示1mol以上物质的实物体积和22.4L的模型,以增加学生的感性认识。
(施其康)
气体摩尔体积之三
[适用于高中化学(试用)教材]
【教学目标】略
【重点和难点】略
【媒体选择】
投影片:
1.根据密度、式量,计算1mol有关物质的体积
2.决定物质体积大小的因素
(1)
3.决定物质体积大小的因素
(2)
4.练习
(1)
5.练习
(2)
6.气体质量、气体物质的量和标准状况下体积的关系
7.练习(3)
【教学过程】
设问:
对2g铁粉、2gH2SO4应分别如何取量?
(可分别用天平称取)
再问:
对2gH2应如何取量呢?
学生讨论:
(称量、量体积……)
讲述:
如果对H2称量,应在真空中进行,否则有空气的浮力。
引言:
所以对于气体来说,称量是有困难的,我们一般用量取其体积的方法。
那么怎样知道2gH2的体积是多大呢?
所以我们要学习气体摩尔体积。
板书:
2.2气体摩尔体积
练习:
(出示投影片1)根据下列物质在0℃,1.10×102kPa时的密度,计算1mol该物质在此条件下的体积(分四组进行,每组计算两个)。
学生汇报:
计算结果,出示投影复片。
设问:
请同学们仔细看一下这些计算结果,有什么规律性吗?
(1mol不同物质的气体,在0℃,1.01×102kPa时的体积都大约是22.4L,而1mol固体或液体物质的体积不相同)
讲述设问:
那么为什么有这样的结果呢?
在相同状况下,1mol固体或液体的体积不同,而不管是什么气体,体积都几乎是相同的呢?
研究这个问题,我们可以先想一想:
由微粒构成的物质,其体积跟哪些因素有关?
(微粒数目,微粒大小)
引导:
还有呢?
别忘了,物质结构微粒之间有没有间隔距离?
(微粒之间有间隔,与微粒之间的间隔距离大小也有关)
讲述:
很好!
今天我们讨论1mol物质所具有的体积,其大小又与哪些因素有关呢?
(因为微粒数目相同,都是阿伏加德罗常数个微粒,这样就与微粒的大小、与微粒间间隔距离有关)
讲述:
好!
下面我们来看投影(投影片2)
问:
请描述一下这投影片的示意图告诉了我们什么?
(微粒数相同时,微粒大的体积就大)
设问:
那么,微粒大的,其体积是否一定就大呢?
再请看投影(投影片3)(微粒数相等,间隔距离大时,微粒虽有大小,只要间隔差不多大,体积就基本相同)那么刚才讲微粒数相同时,微粒大的,体积就大,对吗?
(不完整,应该加上距离小时)
设问:
好,请同学们总结一下:
(相同微粒数构成的物质,当微粒间隔小时,微粒大的,体积也大,当它们间距很大时,间距差不多大时,体积几乎相同)
设问:
好,有了这个基础,再根据固体、液体、气体微粒间距特征,请同学们解释刚才我们的计算结果。
(构成固体、液体物质的微粒间距小,所以当微粒数相同时,微粒大的,体积就大,而对于气体来说,分子间间隔距离很大,微粒本身大小可忽略,只要间距大小基本相同,体积就基本相等)
再问:
很好!
那么气体微粒之间的间距,也就是气体的体积与外界条件有关系吗?
与哪些条件有关系?
有怎样的关系?
(与压强、温度有关。
压强增大,气体分子间的间距缩小,体积就缩小;温度升高,气体分子间间距增大,体积就增大)
讲述:
讲的很对,气体体积受压强、温度的影响是十分明显的,所以我们规定一种状态称为标准状态,用“S.T.P”表示,即温度为0℃,压强为1.01×102kPa,此时,不管是什么样的气体,不管这气体的分子大小怎样,物质的量为1mol的体积约为22.4L,这就是我们讲的气体摩尔体积。
板书:
S.T.P下,Vm=22.4L/mol
设问:
下列选择题的答案是什么?
通过这道选择题告诉我们使用气体摩尔体积时(即22.4L/mol),应注意什么?
(出示投影片4)
练习:
下列物质中,体积一定为22.4L的是[]。
A.S.T.P下18g水
B.室温下1molCO2
C.S.T.P下1gH2
D.0℃,1.01×102kPa时28gCO
(选D,使用气体摩尔体积必须注意到读物质是否是气体,该气体是否处于标准状态,该气体的物质的量为多少)
讲:
很好,下面我们再看练习。
练习:
在S.T.P下1molCO2、0.5molH2、0.25molN2物质的量之比为4∶2∶1。
问:
其体积比呢?
(4∶2∶1)
讲述:
在标准状况下,如果气体的体积相同,那么这些气体就有相同数目的分子,也就是气体的物质的量相同。
设问:
那么如果压强都增大到原来的2倍,其体积比为多少呢?
(体积都缩小到原来的2倍,所以上题中其体积比还是4∶2∶1)
继续问:
那么刚才讲相同物质的量的气体,具有相同的体积的前提是否一定要标准状态呢?
(应该是相同状况下)
讲述:
对,一般讲,同温同压下相同体积的气体的物质的量相同,或者讲,相同状况下,气体的体积比即为物质的量之比,我们探索得到的这一结论,就是十分著名的意大利科学家发现的阿伏加德罗定律,注意这里一共有几个“同”(四个同:
同温、同压、同体积、同分子数或同物质的量)
板书:
阿伏加德罗定律:
同温同压下,同体积的任何气体含有相同数目的分子(同物质的量)。
练习:
好,接下来请做练习(出示投影片5)
下列说法是否正确?
1.同温同压下,1L氯化氢和1L水的物质的量相同。
2.同温同压下,1gH2和16gO2的体积相同。
3.20℃,1.01×102kPa时,1mol任何气体的体积都约是22.4L。
讲述:
好,掌握了1mol气体在标准状况时的体积是22.4L,这就为我们把气态物质的质量和它在标准状况时的体积联系了起来。
(出示投影片6),并由学生得出相互关系:
(所以已知质量,就很容易算出气体的体积,反过来已知气体的体积,也就可以求出其质量)
板书:
关于气体摩尔体积的计算。
练习:
(出示投影片7)
1.在标准状况下,13.2gCO2的体积是多少升?
2.在标准状况时,0.96g某气体的体积是336mL,求该气体的式量。
3.质量均为4.2g的A气体和B气体,在标准状况下的体积分别为3.36L和2.94L,这两种气体的相对分子质量之比为多少?
(指出解题格式)
小结:
1.气体摩尔体积概念及内涵
2.阿伏加德罗定律
3.有关计算
布置作业:
略
气体摩尔体积之四
【适用于高中化学(试用)教材】
第一课时
教学目标
1.理解气体摩尔体积的概念,初步掌握有关气体摩尔体积的计算。
2.理解阿伏加德罗定律的要点并学会运用定律进行有关推算。
3.培养学生分析、推理、归纳问题的能力。
重点气体摩尔体积的概念以及有关计算
难点正确理解、运用气体摩尔体积及阿伏加德罗定律。
教学方法
讲练法