高中化學(xué)必修一 2.3.1 物質(zhì)的量的單位摩爾教學(xué)設(shè)計(jì)

1、2.3.1 物質(zhì)的量的單位-摩爾本課時(shí)是教材第二章第三節(jié)內(nèi)容，物質(zhì)的量是化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)十分重要的概念，它貫穿于高中化學(xué)的始終，在化學(xué)計(jì)算中處于核心地位。在此之前，學(xué)生主要從定性的角度或簡(jiǎn)單的定量角度去學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，而這一節(jié)的學(xué)習(xí)會(huì)使學(xué)生對(duì)化學(xué)中的“量”有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。因此學(xué)習(xí)好物質(zhì)的量的概念，掌握好有關(guān)摩爾質(zhì)量的計(jì)算，是以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)高中化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)。所以，物質(zhì)的量的教學(xué)不僅是本章的重點(diǎn)，也是整個(gè)高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)之一。學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)中常見(jiàn)的微粒，能夠從原子的重新排列組合的角度理解化學(xué)反應(yīng)，也能夠從質(zhì)量守恒的角度理解化學(xué)反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象，物質(zhì)的量就是將初中化學(xué)的微觀與宏觀相結(jié)合

2、的重要手段。宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過(guò)對(duì)物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)，從微觀上理解物質(zhì)由不同粒子構(gòu)成，進(jìn)而從宏觀上明確物質(zhì)的量的應(yīng)用。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)完成物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解科學(xué)的推理過(guò)程，理解微觀粒子模型在化學(xué)研究中的重要作用。科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：利用物質(zhì)的量概念的建立過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，理解化學(xué)家從微觀研究到宏觀概念的哲學(xué)思想。物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的概念和計(jì)算。學(xué)生復(fù)習(xí)初中微觀粒子的知識(shí)，預(yù)習(xí)本課內(nèi)容；教師準(zhǔn)備多媒體課件?！疽搿?994年美國(guó)俄亥俄州丹佛市的路易斯史丹佛決定將他收藏了65年共40桶硬幣存入銀行，可是，他的財(cái)富對(duì)于銀行的工作人員來(lái)說(shuō)卻意味著繁重的工作，該怎么辦呢？【講解】

3、工作人員先數(shù)出1000個(gè)硬幣稱出質(zhì)量，以1000為一個(gè)集合體，用硬幣的總質(zhì)量除以這1000個(gè)硬幣集合體的質(zhì)量，就求得了硬幣的總數(shù)?！驹O(shè)疑】為什么不稱量一個(gè)硬幣的質(zhì)量？（一個(gè)硬幣的質(zhì)量誤差較大）【講解】與上述問(wèn)題相似，化學(xué)家在進(jìn)行化學(xué)研究的時(shí)候，也會(huì)遇到如何得到物質(zhì)中微粒數(shù)量的問(wèn)題，例如，給同學(xué)們一杯水，這里面有多少水分子呢？我們也可以先得到一定數(shù)量的水分子的質(zhì)量，再用一杯水的質(zhì)量除以上面的數(shù)字，得到一杯水中的水分子數(shù)量。就如同上面的1000枚硬幣一樣，應(yīng)該建立一個(gè)將質(zhì)量和粒子數(shù)量聯(lián)系起來(lái)的紐帶。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)紐帶物質(zhì)的量【板書】物質(zhì)的量【投影】物質(zhì)的量【講解】物質(zhì)的量是一個(gè)物理量，它表

4、示一定數(shù)目粒子的集合體，符號(hào)是n。所以，同學(xué)們必須理解物質(zhì)的量是一個(gè)和長(zhǎng)度、質(zhì)量等地位相同的專有名詞。【設(shè)疑】同學(xué)們能說(shuō)一說(shuō)，什么是長(zhǎng)度嗎？（可以理解為，長(zhǎng)度是衡量物體長(zhǎng)短的物理量）那根據(jù)上面的說(shuō)法，物質(zhì)的量是衡量什么的物理量呢？（物質(zhì)的量是衡量物質(zhì)所含微觀粒子數(shù)目的物理量）【板書】物質(zhì)的量物質(zhì)的量： 1、物質(zhì)的量是衡量物質(zhì)所含微觀粒子數(shù)目的物理量【投影】物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量： 1、物質(zhì)的量是衡量物質(zhì)所含微觀粒子數(shù)目的物理量【設(shè)疑】一個(gè)物理量會(huì)有很多不同的單位，例如，長(zhǎng)度就會(huì)有米、厘米、毫米甚至光年等單位，國(guó)際單位制中選擇長(zhǎng)度的單位為米，原因是什么呢？（大小適中）物質(zhì)的量選擇“個(gè)”作為單位是不

5、是合適呢？（不合適，單位太?。局v解】明顯物質(zhì)的量選擇的單位應(yīng)該足夠大，因?yàn)樘〉膯挝皇褂貌环奖?，就好像長(zhǎng)度為什么不選擇毫米而選擇米作為國(guó)際單位一樣，物質(zhì)的量也不會(huì)選擇“個(gè)”作為單位，而選擇了摩爾作為單位，其符號(hào)為mol?！景鍟?、摩爾（mol）：【投影】2、摩爾（mol）：【設(shè)疑】顯然摩爾一定是一個(gè)龐大的數(shù)量單位，那么1mol代表的數(shù)量到底是多少呢？【講解】科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究規(guī)定：1mol任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)量為阿伏加德羅常數(shù)（符號(hào)為NA），NA大約為6.021023mol-1。我們可以簡(jiǎn)單的理解為：物質(zhì)中含有的粒子數(shù)量每達(dá)到NA，其物質(zhì)的量就是1mol。由此，我們可以得到一個(gè)物質(zhì)的量的計(jì)算公

6、式，其中N代表物質(zhì)中所含的粒子數(shù)?！景鍟?、摩爾（mol）：1mol任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)量為阿伏加德羅常數(shù)（符號(hào)為NA），NA約為6.021023mol-1【投影】2、摩爾（mol）：1mol任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)量為阿伏加德羅常數(shù)（符號(hào)為NA），NA約為6.021023mol-1【講解】在使用物質(zhì)的量時(shí)，同學(xué)們應(yīng)該注意以下問(wèn)題：1、物質(zhì)的量只能用來(lái)衡量微觀粒子，不可用于衡量宏觀物質(zhì)。【設(shè)疑】我們能不能說(shuō)1mol人呢？（不能，人不會(huì)多到值當(dāng)用摩爾來(lái)度量）【講解】2、初中的粒子數(shù)量一般用“個(gè)”衡量，高中用“摩爾”衡量。例如：初中可以說(shuō)，1個(gè)CO2分子由1個(gè)C原子和2個(gè)O原子構(gòu)成；而高中習(xí)慣說(shuō)，1

7、mol CO2分子中含有1mol C原子和2mol O原子。【練習(xí)】0.1molCH4中有 mol H；含有0.12mol O的SO3的物質(zhì)的量為 mol；0.1mol CuSO45H2O中含有 mol H2O?！就队啊?.1molCH4中有 mol H；1個(gè)CH4中有4個(gè)H1mol CH4中有4mol H0.1mol CH4中有0.4mol H含有0.12mol O的SO3的物質(zhì)的量為 mol；1個(gè)SO3中有3個(gè)O1mol SO3中有3mol O0.04mol SO3中有0.12mol O0.1mol CuSO45H2O中含有 mol H2O。1個(gè)CuSO45H2O中有5個(gè)H2O1mol C

8、uSO45H2O中有5mol H2O 0.1mol CuSO45H2O中有0.5mol H2O【講解】這種“整體”和“部分”的物質(zhì)的量求算問(wèn)題，可以先討論1個(gè)“整體”中有幾個(gè)“部分”，再延伸至1mol“整體”中有多少mol“部分”。例如，計(jì)算0.2mol CuSO45H2O中含有多少mol的O原子，就可以先計(jì)算1個(gè)CuSO45H2O中含有9個(gè)O原子，所以1mol CuSO45H2O中含有9mol O原子，即0.2mol CuSO45H2O中含有1.8 mol的O原子?！揪毩?xí)】（1）有1molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成 mol NaCl，轉(zhuǎn)移 mol電子。（2）過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)

9、移0.2mol電子時(shí)得到 mol氧氣。（3）0.1mol NH4+中有 mol電子，有 mol質(zhì)子?！就队啊坑?molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成 mol NaCl，轉(zhuǎn)移 mol電子。Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移1個(gè)電子。每反應(yīng)1個(gè)Cl2應(yīng)該得到1個(gè)NaCl，所以1molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成1mol NaCl；每反應(yīng)1個(gè)Cl2應(yīng)該轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，所以1molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1mol 電子。過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)得到 mol氧氣。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2，該反應(yīng)轉(zhuǎn)

10、移2個(gè)電子。每生成1個(gè)O2，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)得到0.1mol氧氣（3）0.1mol NH4+中有 mol電子，有 mol質(zhì)子。N是第7號(hào)元素，原子內(nèi)有7個(gè)電子和7個(gè)質(zhì)子；H是第1號(hào)元素，原子內(nèi)有1個(gè)電子和1個(gè)質(zhì)子；所以1個(gè)NH4+中有41+7-1=10個(gè)電子和41+7=11個(gè)質(zhì)子。所以0.1mol NH4+中有1mol電子，有1.1mol質(zhì)子【過(guò)渡】我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一個(gè)計(jì)算物質(zhì)的量的公式，但是這個(gè)公式的意義不大，因?yàn)樵趯?shí)際生活中，我們不可能數(shù)出物質(zhì)中微觀粒子的數(shù)量，必須要將微觀粒子數(shù)量這個(gè)微觀問(wèn)題宏觀化，這個(gè)工具就是摩爾質(zhì)量?！局v解】摩爾質(zhì)量的定義是：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)

11、所具有的質(zhì)量，符號(hào)為M，單位為g/mol。【板書】二、摩爾質(zhì)量：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號(hào)為M，單位為g/mol【投影】二、摩爾質(zhì)量：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號(hào)為M，單位為g/mol【講解】摩爾質(zhì)量實(shí)際就是每1mol物質(zhì)的質(zhì)量，如果可以知道物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，就可以通過(guò)物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)得到物質(zhì)的粒子數(shù)量。例如，已知金屬Fe的摩爾質(zhì)量為56g/mol，則可以用天平稱取56g Fe，其物質(zhì)的量為1mol，含有大約6.021023個(gè)Fe原子，如果稱取28g Fe就是0.5mol，如果需要大約6.021022個(gè)Fe原子，就需要稱取5.6g的Fe。由上，我們就可以理解，利用摩爾質(zhì)量這個(gè)概念，

12、可以將物質(zhì)的粒子數(shù)量這一微觀問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物質(zhì)質(zhì)量這一宏觀問(wèn)題。我們也可以得到計(jì)算物質(zhì)的的量的公式：?！具^(guò)渡】上面這個(gè)公式如果要有很大的應(yīng)用價(jià)值，就要求物質(zhì)的摩爾質(zhì)量應(yīng)該比較容易得到，那么，我們?cè)趺床拍苤酪粋€(gè)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量呢？【講解】其實(shí)同學(xué)們有沒(méi)有想過(guò)，為什么規(guī)定1mol代表的數(shù)量大約是6.021023呢？原因是：當(dāng)這樣規(guī)定的時(shí)候，1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量（以克為單位）都與該物質(zhì)粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)值相同。例如：Na的摩爾質(zhì)量就是23g/mol，KCl的摩爾質(zhì)量是74.5g/mol，Cl2的摩爾質(zhì)量是71g/mol，CO32-的摩爾質(zhì)量是60g/mol。【例題】26.5gNa2C

13、O3物質(zhì)的量是多少？【投影】n(Na2CO3)=【練習(xí)】根據(jù)上述的計(jì)算思路，完成下列問(wèn)題：（1）9.8g H2SO4的物質(zhì)的量是 mol （2）5.3gNa2CO3的物質(zhì)的量是 mol（3）0.25mol CaCO3的質(zhì)量是 g （4）2.0mol H2O的質(zhì)量是 g（5）0.02mol某物質(zhì)的質(zhì)量為0.73g,，則該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 g/mol【投影】根據(jù)上述的計(jì)算思路，完成下列問(wèn)題：（1）9.8g H2SO4的物質(zhì)的量是 mol （2）5.3gNa2CO3的物質(zhì)的量是 mol（3）0.25mol CaCO3的質(zhì)量是 g （4）2.0mol H2O的質(zhì)量是 g（5）0.02mol某物質(zhì)的質(zhì)量為0.73g,，則該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 g/mol【練習(xí)】完全中和10.2g某二元酸H2A需要?dú)溲趸c24g，則此二元酸H2A的物質(zhì)的量是多少？A的相對(duì)原子質(zhì)量是多少？【講解】方程式為