第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用

1、高中化學必修一 第一章從實驗學化學 第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用備課人：田占強 第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用（第1課時）一、教材分析：物質的量是高中化學中一個很重要的基本概念，它可以導出摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等基本概念。同時對學生進一步理解微觀粒子與宏觀物質之間的聯(lián)系，特別是對培養(yǎng)學生的化學計算技能和實驗技能都有著非常重要的意義。二、教學目標【知識與技能目標】1、了解物質的量及其單位的重要性和必要性、摩爾質量的概念以及物質的量、摩爾質量、物質的質量之間的關系； 2、理解阿伏加德羅常數(shù)的涵義； 3、掌握物質的量與微粒數(shù)目之間的簡單換算關系； 4、掌握物質的量與微粒數(shù)目之間以及物

2、質的量、摩爾質量、物質的質量之間的簡單換算技能。在學習中建立分析、推理、歸納總結能力以及應用化學概念和理論解決實際問題的能力?！具^程與方法目標】1、經(jīng)歷物質的量等概念的探究過程，鍛煉演繹推理、歸納推理的辯證邏輯能力； 2、通過對宏觀和微觀本質間相互聯(lián)系的分析和推理，提高抽象思維能力?！厩楦袘B(tài)度與價值觀目標】1、在概念探究的過程中，激發(fā)學習興趣； 2、通過對概念的透徹理解，形成嚴謹、認真的學習態(tài)度，掌握科學的學習方法；三、教學重點難點 【重點】對物質的量、摩爾質量，阿伏加德羅常數(shù)的理解【難點】涉及物質的量的相關計算四、學情分析：物質的量這個詞對學生來說比較陌生、抽象、難懂，但是學生對微觀世界的認

3、識不夠深刻，所以教學中可以運用多媒體將抽象的問題形象化，突破了學生理解的難點。與初中生相比，高中生在認識、個性等方面有了進一步的發(fā)展，分析問題、解決問題以及自學能力明顯增強，所以通過創(chuàng)設問題情景，產(chǎn)生認知矛盾，恰當引導，小組合作學習，學生可以自主探究完成本節(jié)學習任務。五、教學過程教學環(huán)節(jié)教 師 活 動學 生 活 動導入新課物質之間的化學反應，是由肉眼不能看到的原子、分子或離子之間按一定數(shù)目關系進行的，同時又是以可稱量的物質之間按一定的質量關系進行的。由此可見，在分子、原子等粒子與可稱量的物質之間存在著某種聯(lián)系，這是一種什么聯(lián)系呢？怎樣才能既科學又方便地知道一定量的物質中含有多少分子呢？這就是本

4、節(jié)課所要解決的內(nèi)容。 （1）方程式2H2+O2=2H2O系數(shù)的意義是什么？ （2）若生成一滴水（約0.05mL）大約含有1.7億億個水分子，需要氫氣分子和氧氣分子各多少個？ （3）在實驗室中生成36克水,你如何實現(xiàn)?是數(shù)分子個數(shù)嗎?新知學習問題探究（1）怎樣測量課本中一張紙的厚度？又怎樣知道一個水分子的質量呢？歸納整理 顯然，可用確定一個集體的辦法，確定一個水分子的集體，這一定數(shù)目水分子（粒子）的集體，就把水（可稱量物）與水分子（粒子）聯(lián)系起來了。問題探究化學式相對原子質量或相對分子質量質 量原子或分子個數(shù)(個) 體積0，101kPa20，101kPa20，202kPaFe5656g6.02&

5、#215;1023 7.2cm3 C12H22O11342342 g6.02×1023 280cm3 H2O1818g6.02×1023 18.0 cm3 C2H5OH4646g6.02×1023 58.3 cm3 H222g6.02×1023 22.4L24.0L 11.2LO23232g6.02×1023 22.4L24.0L 11.2LCO24444g6.02×1023 22.4L23.9L 11.2L 仔細觀察表1中左邊4欄的信息，你能發(fā)現(xiàn)什么問題？歸納整理當物質的質量以克為單位，數(shù)值上等于其相對分子質量時，所含相應微粒數(shù)都是

6、6.02×1023個。學習探究 指導學生閱讀教材第11頁至12頁中部。閱讀，然后談談你對下列名詞或數(shù)據(jù)的認識，說說它們之間的關系是什么？“物質的量”、“摩爾”、“6.02×1023”歸納整理“物質的量”是用來表示微觀微粒集體的物理量，“摩爾”是“物質的量”的單位，“6.02×1023”是阿伏加德羅常數(shù)的值。含有6.02×1023 個粒子的任何粒子集體計量為1摩爾。學習探究現(xiàn)有：物質的量、質量、摩爾、安培、kg 、時間、mol 、發(fā)光強度、長度、坎、m、米、電流、cd等，請按各自的屬類對它們進行分類，并指出各自的屬類？歸納整理物質的量、質量、時間、發(fā)光強度

7、、長度為物理量電流、摩爾、安培、坎、米為相應物理量的單位。kg 、mol 、m、cd為相應單位的表示符號。實踐探究下列表示不正確的是_ ，錯在何處？ 1 molO2 1 molH2SO4 molFe3+1 mole 0.3molSO42 0.5NA個中子 0.3mol氫 1 摩爾H2O 1 mol鹽酸 1 mol鉛筆歸納整理 使用摩爾時必須是微觀微粒，必須指明微粒的種類，可以是分數(shù)、小數(shù)、整數(shù)。學習探究指導閱讀教材12頁下半部分 1mol物質的質量在數(shù)值上有什么特點？什么是摩爾質量？其單位是什么？歸納整理 單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。 摩爾質量是一個具有單位的物理量，要和質量區(qū)

8、分開。物質的量（n）、質量(m)和摩爾質量(M)之間具有如下關系： 實踐應用寫出下列物質的摩爾質量。Fe_, H2SO4_, CO32_, K+_板書設計一、物質的量的單位摩爾1、物質的量：2、阿伏加德羅常數(shù)：3摩爾質量： 定義：單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。 單位： 表達式：n=第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用(第2、3課時)一、教學目標【知識與技能】1 理解氣體摩爾體積的概念；2 掌握有關氣體摩爾體積的計算。【過程與方法】1通過氣體摩爾體積的學習，鍛煉分析問題的能力。2通過有關計算，理解氣體的分子數(shù)與物質的量的關系。【情感態(tài)度與價值觀】經(jīng)過分析推出氣體摩爾體積，體驗獲取新知的樂

9、趣。二、教學重點【重點】氣體摩爾體積三、教學過程教學環(huán)節(jié)教 師 活 動學 生 活 動導入新課通過前一節(jié)的學習，我們將宏觀質量與微觀粒子聯(lián)系在一起。那么，物質的體積與微觀粒子之間存在什么關系呢？這就是本節(jié)課要探討的主要內(nèi)容。 新知學習問題探究表1化學式相對原子質量或相對分子質量質 量原子或分子個數(shù)(個) 體積0，101kPa20，101kPa20，202kPaFe5656g6.02×1023 7.2cm3 C12H22O11342342 g6.02×1023 280cm3 H2O1818g6.02×1023 18.0 cm3 C2H5OH4646g6.02×

10、;1023 58.3 cm3 H222g6.02×1023 22.4L24.0L 11.2LO23232g6.02×1023 22.4L24.0L 11.2LCO24444g6.02×1023 22.4L23.9L 11.2L 觀察和分析表1信息，你發(fā)現(xiàn)1 mol固、液、氣物質的體積有什么特點？溫度和壓強對氣體的體積有和影響？歸納整理（1）相同條件下，相同物質的量的不同物質所占的體積: 固體<液體<氣體（2）相同條件下，相同物質的量的氣體體積近似相等而固體、液體卻不相等。（3）壓強相等時氣體的體積隨溫度的升高而增大。（4）溫度相等時氣體的體積隨壓強的增

11、大而減小。問題探究 表2物質的聚集狀態(tài) 微觀結構 微粒運動 宏觀性質固 態(tài)微粒緊密排列,微粒間的空隙很小在固定的位置上振動,不能自由移動有固定的形態(tài),幾乎不能被壓縮液 態(tài)氣 態(tài)為什么有上述規(guī)律？完成下列表格的空白后請你推測，當溫度和壓強一定時，決定固、液、氣物質的體積的因素可能有哪些？歸納整理決定物質體積大小有三個因素：物質粒子的多少物質粒于本身的大小物質粒子之間距離的大小學習探究閱讀教材1314看書后談談你對氣體摩爾體積的理解板書設計二、氣體摩爾體積 (Vm)概念：(略)單位：L/mol表達式：n=第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用（第4、5課時）一、教學目標： 【知識與技能】1理解物質的量濃度

12、的概念。2掌握有關物質的量濃度概念的計算。3掌握溶液的質量分數(shù)和物質的量濃度的換算。4初步學會配制一定物質的量濃度溶液的方法。【過程與方法】1在概念的學習中，鍛煉思維能力。2通過有關物質的量濃度計算的學習，鍛煉計算能力。3通過配制一定物質的量濃度溶液的學習，初步鍛煉觀察和動手實驗能力。【情感態(tài)度與價值觀】1與初中知識銜接，體會到溫故而知新。2通過認識容量瓶，養(yǎng)成嚴謹求實的科學作風。二、教學重難點 【重點】 物質的量濃度的概念、有關物質的量濃度概念的計算、一定物質的量濃度溶液的配制方法【難點】1溶液的物質的量濃度與溶質的質量分數(shù)之間的換算2氣體溶質的物質的量濃度的計算3正確配制一定物質的量濃度的

13、溶液三、教學過程 （第4課時）教學環(huán)節(jié)教 師 活 動學 生 活 動導入新課 在生產(chǎn)和科學實驗中，我們經(jīng)常要使用溶液。溶液的濃稀程度我們用濃度來表示。表示溶液濃度的方法有多種，在初中，我們學過的溶液的溶質質量分數(shù)便是其中的一種。今天，我們來學習另一種表示溶液濃度的物理量物質的量濃度。 39度的白酒，你知道“39度”的含義嗎？ 5ppm的硫酸銅溶液，ppm表示什么你知道嗎？新知學習問題探究指導學生閱讀教材14頁的有關內(nèi)容什么是物質的量濃度?某溶液中，溶質B的物質的量為nB，溶液的體積為V，若溶質B的物質的量濃度用cB表示，請寫出用nB 、V表示cB的式子。歸納整理 以單位體積溶液里所含溶質B的物質

14、的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度，符號為cB。(其中，B表示各種溶質)表達式：c(B) 單位：mol/L1(或mol·L1)實踐應用 1將23.4 g NaCl溶于水中，配成250 mL溶液，計算所得溶液中溶質的物質的量濃度。歸納整理分析此題已知溶液的體積V250 L0.25  L，據(jù)(NaCl)= 還須知道n(NaCl)，這就需要根據(jù)n(NaCl)=來 算出NaCl的物質的量。解：23.4 g NaCl的物質的量為n(NaCl) 0.4

15、0;mol因此，可算出NaCl溶液的物質的量濃度：c(NaCl) 1.6mol·L1答：所配溶液中溶質的物質的量濃度為1.6 mol·L1。實踐應用2配制500 mL，0.1 mol·L1的NaOH溶液，需NaOH物質的量是多少?質量是多少?歸納整理分析略解：依題意：n(NaOH)c(NaOH)·VNaOH(aq)0.1 mol·L1×0.5 L0.05 mol0.05 mol NaOH的質量為m(NaOH)n(NaOH)·M(NaOH

16、)0.05 mol×40 g·mol12 g答：配制500 mL 0.1 mol的NaOH溶液需NaOH的物質的量為0.05 mol，質量為2 g。練習1：配制500 mL 0.1 mol·L1的Na2CO3溶液，需Na2CO3多少 g?問題探究1將342 gC12H22O11(蔗糖的相對分子質量為342)溶解在1 L水中，所得的溶液中溶質的物質的量濃度是否為1 mol·L1?2從1 L 

17、;1 mol·L1的C12H22O11溶液中取出100 mL，取出的溶液中C12H22O11的物質的量濃度是多少?整理歸納1溶液的體積不等于溶劑的體積，且不同物質(尤其是不同狀態(tài)的物質)的體積是沒有加和性的。2溶液的物質的量濃度與所取溶液的體積大小無關。(可比喻從一壇醋中取一勺，其酸度是相同的)問題探究 初中學過質量分數(shù)表示濃度的溶液的稀釋問題，用物質的量濃度表示濃度的溶液如何進行稀釋呢？整理歸納 稀釋濃溶液時，溶液的體積要發(fā)生變化，但溶質的量(質量或物質的量)均不變。為此，在用一定物質的量濃度的濃溶液配制稀溶液時，我們可用下面的式子來進行有關計算： 板書c(濃)

18、·V(濃)=c(稀)·V(稀)知識實踐 配制250 mL 1 mol·L1的HCl溶液，需要12 mol·L1 HCl溶液的體積是多少?整理歸納分析本題可依據(jù)上式進行計算解：設配制250 mL(V1)·1 mol·L1(1)HCl溶液，需要12 mol·L1(2)HCl溶液的體積為V2c1·V1c2·V2V2= =0.021 L21 L答：配制250 mL 1 mol

19、·L1的HCl溶液，需要12 mol·L1 HCl溶液21 mL。板書設計一、 物質的量在化學實驗中的應用1 物質的量濃度定義：表達式：c(B) 單位：mol/L1(或mol·L1)2 濃溶液的稀釋 c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)（第5課時）一定物質的量濃度溶液的配制教學環(huán)節(jié)教 師 活 動學 生 活 動導入新課1 質量分數(shù)溶液的配置。2 分析物質的量濃度的表達式，配制物質的量濃度溶液所需確定的量。新知學習問題探究 配制200 g 5%的NaCl溶液，需要哪些實驗用品和進行什么樣

20、的操作?歸納整理儀器：天平(含濾紙)、藥匙、玻璃棒、小燒杯、量筒、膠頭滴管步驟：1.計算，2.稱量，3.溶解學習探究 引導學生閱讀教材 配制500 mL 1 mol·L1的Na2CO3溶液需要多少克Na2CO3固體？能否知道所用水的量？分析歸納 溶液是由溶質和溶劑組成的，要配制一定濃度的溶液，首先需要算出溶質和溶液的量。此題需要的原料是Na2CO3和水。溶質的量為：m(Na2CO3)=n(Na2CO3)·M(Na2CO3)c(Na2CO3)·VNa2CO3(aq)·M(Na2CO3)=0.1 mol·L1×0.5 L×106 g·mol15.3 g 顯然，我們根據(jù)題中條件無法算出水的量（質量或體積）。即我們不能通過用一定量的水和Na2CO3混合來配出所需的Na2CO3溶液。那么，如何配制此溶液呢？學習探究展示500 mL的容量