第三章 物质的量
§1 摩尔
【目的要求】: 1.使学生初步理解摩尔的意义,了解物质的微粒数、
物质的质量、摩尔质量之间的关系,了解摩尔质量与
式量的联系与区别,并能较熟练地进行摩尔质量的计算。
2.了解引进摩尔这一单位的重要性和必要性,
懂得阿伏加德罗常数的涵义。
3.培养学生演绎推理、归纳推理和运用化学知识
进行计算的能力。
【重、难点】: 1.对摩尔概念的内涵的理解;
2.运用摩尔进行有关计算。
【教学方法】: 实例引入,逐步抽象,揭示实质,清晰脉络关系,结合练习。
【课时安排】:第一节时重点完成摩尔有关概念及内涵;
第二节时解决有关的计算。
【教学过程】: 点燃
● 引入:问学生反应 C + O2 === CO2 所表达的意义?
一个碳原子 一个氧分子 一个二氧化碳分子 ------------微观粒子
(1)在实验室里,拿一个原子和一个分子反应,容易做到吗?一般用质量 是否: 1克 1克 2克 呢?
反应是按比例: 12克 32克 44克 --------宏观质量
(2) 怎样知道一定质量的物质里含有多少微粒?
(3) 微观粒子和宏观质量之间有什么联系?科学家统一确定了一个新的
物理量-----物质的量,它将微粒与质量联系起来了。
● 投影: 物 理 量 单 位 符 号
长 度 米 m
质 量 千克 Kg
时 间 秒 s
电 流 安培 A
热力学温度 开尔文 K
发光强度 坎德拉 cd
物质的量 摩尔 mol
● 学生阅读:采用多大的集体作为物质的量的单位呢?请看书本33页
第二自然段。
● 分析讲解:
阿氏常数 为什么要定12克---数值与原子量同
12克 6.02×1023学生计算得出N A --- 12/1.997×10-26
23阿氏常数(精确值)与6.02×10 (近似值)的关系就象π与3.14一样。
使用时应注意: 1摩尔碳原子含有6.02×1023 个碳原子
每摩尔碳原子含有阿伏加德罗常数个碳原子。
● 学生朗读:摩尔的概念
● 展示样品:1摩尔碳;1摩尔水;1摩尔硫酸
● 分析讲解:理解摩尔概念应明确以下几个问题
一. 一. 物质的量:表示物质微粒集体的物理量。
比喻:一打---12个;一令纸---500张;一盒粉笔---50支
12克碳原子有6.02×1023 个,作为一堆,称为1摩尔
有多大?
6.02×1023 粒米全球60亿人每人每天吃一斤,要吃14万年。
二.摩尔(mol ):物质的量的单位。
它包含两方面的含义:
23 1.微粒:(1)个数-----阿伏加德罗常数个(约6.02×10 个)
举例:1摩尔氢原子含有6.02×1023个氢原子
1摩尔氧分子含有6.02×1023个氧分子
(1摩尔氧分子含有2×6.02×1023个氧原子)
比喻:一打人有1224只
(2)对象:微粒----- 分子、原子、离子、原子团
质子、中子、电子、原子核
这样说法对吗? 1摩尔人;1摩尔米;1摩尔细菌
1摩尔氧中含有N A 个氧原子
问: 1摩尔氯中含有多少个微粒?
注意:一般说多少摩尔物质,指的是构成该物质的微粒。
(如: 1摩尔水,指水分子而不指水分子中的原子; 1摩尔铁,指铁原子。)
2.质量:(1)数值-----与该物质的式量(或原子量)相等
以上结论从碳可以推出:
试推:1摩尔铁
1个 1个摩尔硫酸
NA 个 NA 个摩尔钠离子
1摩尔 1摩尔 12克 16克 (2)摩尔质量:
概念:1摩尔物质的质量。
单位:克/摩
注意说法的不同:摩尔水的质量是18克
水的摩尔质量是18克/摩
【板书设计】:
一.摩尔
1.物质的量:表示物质微粒集体的物理量。
2.摩尔(mol ):物质的量的单位。
(1)个数:阿伏加德罗常数个 (1)数值上与该物质的式量 (约6.02×1023个) (或原子量)相等
(2)对象:微粒 (2)摩尔质量:
( 分子、原子、离子、原子团 概念:1摩尔物质的质量。 质子、中子、电子、原子核) 单位:克/摩
(第二节时)
● 复习:摩尔和摩尔质量的概念。
● 学生阅读:课本例题1—例题3,找出已知量和要求的量及其换算关系。
● 提问:质量与物质的量之间的换算应抓住什么?
物质的量与微粒之间的换算应抓住什么?
质量与微粒之间的换算应抓住什么?
● 讲解:同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算方法,
引导学生找到解决任意两者之间换算的“钥匙”。
×M ×N A
÷N A
“钥匙”: M---摩尔质量 N A---阿伏加德罗常数
● 提问:若在不同的物质间进行换算,又怎样计算呢?
首先应解决同种微粒中更小微粒的计算问题。
● 投影:[例题4]
4.9克硫酸里有:(1)多少个硫酸分子?
(2)多少摩尔氢原子?多少摩尔原子?
(3)多少个氧原子?
(4)多少个质子?
● 师生活动:学生回答,教师启发分析得出结论。
结论:抓住物质的分子组成
● 投影:[例题5]
与4.4克二氧化碳
(1)含有相同分子数的水的质量是多少?
(2)含有相同原子数的一氧化碳有多少个分子?
● 师生活动:学生回答,教师启发分析得出结论。
结论:微粒数相同即物质的量相同
● 投影:[例题6]
含相同分子数的SO 2和SO 3的质量比是 ,摩尔质量比是
,物质的量之比是 ,含氧原子个数比是 硫原子个数比是 。
● 师生活动:学生回答,教师启发分析得出结论。
结论:微粒数之比 == 物质的量之比
● 课堂练习:课本40页第1题(学生回答答案,教师评价)
● 师生活动:问:反应 C + O2 == CO2 的微观意义是什么?
答: 1个原子 1个分子 1个分子
问:同时扩大N A 倍,恰好是多少?
答: 1mol 1mol 1mol
问:你从中得到什么结论?
答:反应方程式的系数比 == 物质的量之比 == 微粒数之比 讲:利用这个结论可以进行有关化学方程式的计算。
● 投影:[例题7]
6.5克锌和足量的硫酸反应,
(1)能生成多少摩尔氢气?
(2)能生成多少克氢气?
(3)产生多少个氢分子?多少个氢原子?
● 学生活动:一人做在黑板上,其他人在草稿上做。
● 讲解:解题方法和格式以及注意事项
方法一: 6.5g÷65g/mol == 0.1mol
Zn + H2SO 4 == ZnSO4 + H2 ---------- H2 H
1mol 1mol 2 2mol 0.1mol X = 0.1mol Y=0.2克 Z=0.2NA 个
方法二:
Zn + H2SO 4 == ZnSO4 + H2上下单位统一 65g 1mol
左右关系对应
【板书设计】:
二.同种物质的质量、物质的量和微粒数之间的换算。
×N A
÷N A
“钥匙”: M---摩尔质量 N A---阿伏加德罗常数
三.不同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算。
微粒数之比 == 物质的量之比
四.有关化学方程式的计算。
1.1.化学方程式系数比 == 物质的量之比 == 微粒数之比
2.只要上下单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算
【教后记】:
1. 应加强不同物质之间的质量、物质的量和微粒之间的换算规律的讲解和练习 如:《学习指导》 页第 题和 页第 题。
2. 对“上下单位统一,左右关系对应”的理解应设计一道例题,同时包含有 物质的量、质量、微粒数的计算,使学生看到其优点。
§2 气体摩尔体积
【目的要求】: 1.使学生正确理解和掌握气体摩尔体积的概念,
学会有关气体摩尔体积的计算。
2.通过气体摩尔体积及其有关计算的教学,培养学生
分析推理、解题归纳的能力。
【重、难点】: 气体摩尔体积的概念以及有关的计算。
【教学方法】: 实例引入,计算导出体积,揭示实质,强调概念要点
形成计算网络。
【课时安排】:第一节时重点完成气体摩尔体积的有关概念和内涵及基础计算;
第二节时解决有关阿伏加德罗定律的导出和推论。
【教具】: 固体和液体体积样品;气体摩尔体积模型;投影片。
【教学过程】:
● 复习引入:复习1摩尔物质包含的微粒的属性和质量的属性;
问:1摩尔物质有无体积的属性?
● 学生活动:1 请计算课本 的习题5,
1.计算1mol 水和1mol 硫酸的体积:
( 密度:水---1 g/㎝ 硫酸---1.83 g/㎝ )
2.计算标准状况下,1mol O2 、H 2 、CO 2和空气的体积
(空气:M=29 g/㎝ ρ=1.29 g/L)
● 提问:1从上面的计算,你得到什么结论?
2.为什么1mol 固体或液体的体积各不相同,
而气体的体积却大约都相等呢?(学生讨论)
(1)决定物质的体积大小的因素有哪些?
(2)决定1mol 物质的体积大小的因素有什么不同?
(3)决定1mol 固体或液体物质的体积大小的因素主要有哪些?
(4)决定1mol 气体物质的体积大小的因素主要有哪些?
● 分析讲解:以篮球和乒乓球为例子,逐步分析影响物质体积的因素。
(1) 决定物质的体积大小的因素
(2) 决定1mol 物质的体积大小的因素
(3) 决定1mol 固体或液体物质的体积主要因素
(4) 决定1mol 气体物质的体积的主要因素
微粒的多少
● 讲述:标准状况下,1mol 任何气体(纯净的和不纯净)的体积约为22.4L 。 这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。应注意:
前提条件: 标准状况(0℃ 1.01×105 Pa ;1mol )
对象: 任何气体(纯净或不纯净)
结论: 约22.4L
● 投影: [练习] 下列说法是否正确,为什么?
1.1mol 氢气的体积约为22.4L 。
2.标准状况下,1mol 水的体积约22.4L 。
3.20℃时,1mol 氧气的体积约22.4L 。
4.2×105 Pa时,1mol 氮气的体积小于22.4L
● 引问:我们已经找到了物质的质量、物质的量和微粒数之间换算的“钥匙” 那么,物质的量和气体摩尔体积之间又有什么关系呢?
×N A
÷N A
吗?
● 学生活动:阅读课本例题1-例题3,分别提出以下问题:
[例题1]:生成的氢气中含氢分子多少个?
[例题2]:需要盐酸多少克?生成溶液中含多少个氯离子?
[例题3]:从该题中你得到什么启示?
你认为解决物质的质量、物质的量、微粒数和标准状况下气体 体积之间的计算应抓住什么?
【板书设计】:
微粒的多少
● 标准状况下,1mol 任何气体(纯净的或不纯净)的体积约为22.4L 。 这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。
应注意 前提条件: 标准状况(0℃ 1.01×105 Pa ;1mol ) 对象: 任何气体(纯净或不纯净)
结论: 约22.4L
(第二节时)
● 复习引入:什么叫气体摩尔体积?为什么标准状况下,1mol 任何气体 (纯净的或不纯净)的体积大约相同?
气体分子间的间距有何特点?
● 讲解:气体分子间的间距有何特点
(1)(1)受温度和压强的影响
(2)(2)分子间距离比分子直径大
(3)(3)与分子的种类无关(相同条件下,间距几乎相同)
● 师生活动:讨论以下情况并从中得出结论
温度 压强 物质的量 微粒数 体积
对A 气体 0℃ 1.01×105 Pa 1mol NA 22.4L
对B 气体 ? 1.01×105 Pa 1mol NA 22.4L
20℃ 1.01×105 Pa 1mol NA >22.4L
对C 气体 20℃ 1.01×105 Pa 1mol NA VB =VC
对任何 相同 相同 ? 相同 气体
若 相同 相同 相同 ?
? 相同 相同 相同
相同 ? 相同 相同
结论:1.在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数
阿伏加德罗定律
2.气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例
推论一:在同温同压下,任何气体的体积之比 == 物质的量之比
● 学生回答:1. 为什么推论一成立?(教师评价归纳)
2.若是气体间的反应,其配平系数与体积有关吗?
此时推论一是否仍然成立?
● 提问:如何求标准状况下H 2和O 2的密度比?
32g/mol 2g/mol
●
22.4L/mol
22.4L/mol
2师生活动: ρH = ----------
2 ρO 2 = ---------- ρH M H 任何气体 ρ1 M1
(相对密度) ρO M O ρ2 M2
推论二:同温同压下,任何气体的密度之比 == 摩尔质量之比(即式量之比)
● ● 投影:[例题] 某有机气体A 对氧气的相对密度为0.5,求A 的式量是
多少?
若已知该气体只含有碳和氢两种元素,试推测其化学式。 A气体对空气的相对密度是多少?
(学生回答解题思路,教师总结) 222
● 学生阅读:课本例题1—例题3,思考解题思路方法
● 提问学生:回答课本例题1—例题3的解题思路,总结解题方法。
● 归纳讲解:有关气体摩尔体积的计算的解题方法并形成网络
×N A
÷N A
● 练习:1. 标准状况下,4.4克二氧化碳与多少克氧气所占的体积相同?
2.标准状况下,CO 和CO 2的混合气体质量为10克,体积是6.72升,
求:CO 和CO 2的体积和质量各是多少?
● 师生活动:学生回答解题思路,教师总结并介绍练习2的解法二 -----平均分子量的十字交叉法
10÷(6.72÷22.4)= 33.3
33.3 ----- = -----
CO2 CO和CO 2的物质的量之比为:2:1
● 作业布置:1.A 对空气的相对密度为0.966,求:(1)该气体的式量
(2)该气体在标准状况下的密度。
2.某CH 4和O 2的混合气体在标准状况下密度为1克/升,求:
混合气体中CH 4和O 2的分子数之比。
【板书设计】:
● 气体分子间的间距的特点:
(1)受温度和压强的影响
(2)分子间距离比分子直径大
(3)与分子的种类无关(相同条件下,间距几乎相同)
二.阿伏加德罗定律
定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
推论一:在同温同压下,任何气体的体积之比 == 物质的量之比
推论二:同温同压下,任何气体的密度之比 == 摩尔质量之比
(相对密度) (即式量之比)
【教后记】:
本节教学比较成功,能抓住难重点突破,对计算规律的推导和运用比较落实。
§3 物质的量浓度
【目的要求】: 1.使学生正确理解和掌握物质的量浓度的概念,
学会有关物质的量浓度的计算。
2.通过物质的量浓度及其有关计算的教学,培养学生
分析推理、解题归纳的能力。
3.学会配制一定物质的量浓度的溶液。
【重、难点】: 物质的量浓度的概念以及有关的计算。
【教学方法】: 旧知识引入,揭示实质,对比异同,示例及练习
形成计算网络。
【课时安排】:第一节时重点完成物质的量浓度的有关概念和溶液的配制; 第二、三节时解决有关物质的量浓度的计算。
【教具】: 配制一定物质的量浓度溶液的仪器一套;投影片。
【教学过程】:
● 引言:化学实验接触较多的是溶液,我们不但要了解溶液的成分,还要了 解定量的问题。什么是浓度?(一定量溶液中含溶质的量)初中我 们学过什么表示溶液浓度的方法?这种方法表示浓度有何不方便? (称没有量方便;不容易知道一定体积的溶液在化学反应中溶质的 质量)
● 提问:1. 什么是物质的量浓度?(看书49页)
2.这种浓度的表示方法有何特点?
● 投影:物质的量浓度的内涵
1.1. 是一种表示溶液组成的物理量。 2.2. 当溶液为一升时,
溶液以一升表示含溶质多少摩尔
3.3. 所表示的溶质与溶液并不是实际的数值,而是两者的相对比值。
演示实验:从10L 某溶液中倒出1L , 比喻:厨师要知道汤的味道, 再倒出1mL ,(问:浓度有何变化?) 只需舀一勺尝试即可
● 讨论:比较物质的量浓度与溶质的质量分数有何异同?
● 提问:学生回答讨论结果
● 投影: 溶质的质量分数 物质的量浓度
异:溶质: 以质量表示 以物质的量表示
以质量表示 以体积表示
2. 单位: 1 摩/升
同: 都表示溶质和溶液的相对比值
● 提问:如何配制一定物质的量浓度的溶液?
● 讲解:以配制0.05mol/L的溶液250mL 为例,讲解有关仪器和步骤以及注 意事项。
【板书设计】:
一.物质的量浓度
1. 概念:P49 溶质的物质的量(mol )
物质的量浓度 (C) = ----------------------
溶液的体积(L)
2. 内涵:是一种表示溶液组成的物理量。
溶质以若干摩尔表示当溶液为一升时,
溶液以一升表示含溶质多少摩尔
所表示的溶质与溶液并不是实际的数值,而是两者的相对比值。
3. 与溶质的质量分数的关系:
溶质的质量分数 物质的量浓度
异:溶质: 以质量表示 以物质的量表示
以质量表示 以体积表示
2. 单位: 1 摩/升
同: 都表示溶质和溶液的相对比值
二.配制一定物质的量浓度的溶液
1. 仪器:容量瓶、天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
2. 过程:
(1)准备工作:检漏
(2)操作步骤:计算
(3)结束工作:存放,整理清洗
(第二节时)
● 复习引入:什么是物质的量浓度?今天讲有关的计算。
● 学生活动:看课本例题1和例题2,分析已知和所求
● 教师总结:该题型的特点和解题思路方法。
● 练习:课本53页第二题的(2)和(4);第三题的(3)
● 例题: 浓度为1mol/L的酒精(难电离)和硫酸铝溶液(完全电离) 各1L ,求它们溶液中含溶质微粒各是多少?
● 讲解:[规律] (1)难电离的溶质-----以分子形式存在于溶液
(2)完全电离的溶质------以离子形式存在于溶液
(离子的数目要看物质的组成) ● 学生回答:解决上述例题的思路方法
● 教师归纳:有关溶液中溶质微粒数的计算
● 练习: 1. 0.5 mol /L的下列溶液500mL 中含NO 3-数目最多的是:( )
- NO3 物质的量浓度最大的是:( )
A.硝酸钾 B.硝酸钡 C.硝酸镁 D.硝酸铝
2.求等体积的0.5 mol /L的三种溶液硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝 中阳离子的个数比?阴离子的个数比?
● 例题: 98%的浓硫酸,密度为1.84g/cm3,求其物质的量浓度。
● 学生回答:解决上述例题的思路方法
● 教师归纳:有关物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
● 练习:课本54页第7题
● 演示实验:向体积和浓度都相同的两杯溶液中的一杯加水
● 引问:浓度相同吗?体积相同吗?有无相同之处?溶液稀释前后什么不变?
● 例题: 《学习指导》32页第3题
● 教师归纳:有关溶液稀释的计算
● 例题: 课本52页例题3
● 学生回答:解决上述例题的思路方法
● 教师归纳:有关化学方程式的计算
● 练习:25mL 的稀盐酸恰好中和20克20%的NaOH 溶液,求盐酸的物质的量 浓度。(或课本54页第5题)
【板书设计】:
三.有关物质的量浓度的计算
1.1.根据概念的计算
n m
C = ----- = -----
V V M
2.2.有关溶液中溶质微粒的计算
[规律]: (1)难电离的溶质-----以分子形式存在于溶液
(2)完全电离的溶质------以离子形式存在于溶液
(离子的数目要看物质的组成)
[关键]:微粒的数目 = 物质的n ×物质组成中离子数目×N A
3.3.物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
1000×ρ×a%
C = --------------
M
4.4.有关溶液稀释的计算
C1V 1 = C2V 2
5.根据化学方程式的计算
注意:上下单位统一,左右关系对应。
(第三节时)
● 复习:上节课讲了几种计算类型?解题的方法是什么?
● 例题:2 mol/L的盐酸溶液200L 和4 mol/L的盐酸溶液100L 混合
求:混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。
● 学生回答:解题思路方法
● 教师总结:解题规律
● 练习:2 mol/L的盐酸200L 和4 mol/L的硫酸100L 混合,则混合后 溶液中H +的物质的量浓度是多少?
● 例题:《学习指导》33页选择题5
● 学生回答:解题思路方法
● 教师总结:解题规律 (1体积+700体积=701体积吗?)
● 练习:标准状况下,用装氯化氢气体的烧瓶做“喷泉”实验,求所得 溶液中盐酸的物质的量浓度。
● 小结:有关物质的量的桥梁作用的计算网络----《学习指导》24页
【板书设计】:
6.有关溶液混合的计算
n1 + n2 C1V 1 + C2V 2
C = --------- = ----------
V1 + V2 V1 + V2
7.有关标况下气体溶于水后溶液的浓度的计算
V/22.4
C = ---------------------------
ρ水V 水 + (V/22.4)×M
1000 ×ρ液
小结:
【教后记】:
本节教学应抓住:在理解概念的基础上引导学生从具体的实例中得出抽象的规 律,并能灵活地运用这些规律去解决具体的问题。
§4 反应热 (1节时)
【目的要求】: 1.使学生初步了解吸热反应放热反应和反应热的概念, 了解研究化学反应中能量变化的重要意义。
2. 使学生初步理解热化学方程式的意义,及有关反应热 的简单计算。
【重、难点】: 热化学方程式的概念和有关反应热的简单计算。
【教学方法】: 实例分析,对比异同,总结归纳,巩固掌握
【教具】: 投影片
【教学过程】:
● 引入:化学反应通常伴随有热量的变化,请举例说明。
● 讲述:1. 例如,碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,放出热量393.5KJ , 碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气要吸收热量131.3KJ 。
化学反应通常伴随有热量的变化,化学反应放出或吸收的热量 称为反应热。
2.反应热在生产和生活中有重要的意义。
● 提问:1. 如何衡量反应热?(学生阅读课本55页第二自然段)
2.什么叫热化学方程式?它与一般化学方程式有何不同?
● 投影:对比有何不同:
2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (气)+ 483.6KJ
2H2 + O2 == 2H2O
● 学生回答:上述反应式的不同点。(教师总结三方面的不同点)
● 提问:为什么要注明状态?
● 投影: 比较有何不同?为什么?
2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (气)+ 483.6KJ
2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (液)+ 571.6KJ
● 提问:反应式中的配平系数表示什么?
能表示微粒数或其比值吗?
能表示物质的量或其比值吗?
● 讲解:不能表示微粒数。若2个氢分子放出483.6KJ 的热,则2摩尔氢 气放出的热足以将地球烧掉。
不能表示物质的量的比,这样4摩尔氢气和2摩尔氧气反应所放出 的热仍然是483.6KJ ,因为都是2:1的关系,这是不对的。 只能表示某一确定的物质的量的物质反应所放出或吸收的热,即 配平能够系数与热量成固定比例关系,可以用分数表示。
● 提问:如何写热化学方程式?
● 投影:1克CH 4在空气中燃烧,恢复常温下测得放出热量55.625KJ ,试写出
热化学方程式。
● 师生活动:学生上黑板写,教师评价和总结。
【板书设计】:
一.反应热 放热反应:放出热量的化学反应
化学反应通常伴有热量的变化吸热反应:吸收热量的化学反应
反应热:反应过程中放出或吸收的热。通常以一定量物质(用摩为单位)在 反应中所放出或吸收的热量来衡量的。
二.热化学方程式
热化学方程式 化学方程式 2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (气)+ 483.6KJ 2H2 + O2 == 2H2O 不同: (1)注明物质的状态 无
(2)注明反应热 无
(3)系数只能表示物质的量,可用分数。 既可表示物质的量 有可表示微粒数
【教后记】:
1. 本课的引入可随意多样:化学史 实验 旧知识等都可以。
2. 可以使用多媒体教学软件进行教学,更直观生动。
3. 尽可能让学生自己通过思考讨论得出结论。
第三章 物质的量
§1 摩尔
【目的要求】: 1.使学生初步理解摩尔的意义,了解物质的微粒数、
物质的质量、摩尔质量之间的关系,了解摩尔质量与
式量的联系与区别,并能较熟练地进行摩尔质量的计算。
2.了解引进摩尔这一单位的重要性和必要性,
懂得阿伏加德罗常数的涵义。
3.培养学生演绎推理、归纳推理和运用化学知识
进行计算的能力。
【重、难点】: 1.对摩尔概念的内涵的理解;
2.运用摩尔进行有关计算。
【教学方法】: 实例引入,逐步抽象,揭示实质,清晰脉络关系,结合练习。
【课时安排】:第一节时重点完成摩尔有关概念及内涵;
第二节时解决有关的计算。
【教学过程】: 点燃
● 引入:问学生反应 C + O2 === CO2 所表达的意义?
一个碳原子 一个氧分子 一个二氧化碳分子 ------------微观粒子
(1)在实验室里,拿一个原子和一个分子反应,容易做到吗?一般用质量 是否: 1克 1克 2克 呢?
反应是按比例: 12克 32克 44克 --------宏观质量
(2) 怎样知道一定质量的物质里含有多少微粒?
(3) 微观粒子和宏观质量之间有什么联系?科学家统一确定了一个新的
物理量-----物质的量,它将微粒与质量联系起来了。
● 投影: 物 理 量 单 位 符 号
长 度 米 m
质 量 千克 Kg
时 间 秒 s
电 流 安培 A
热力学温度 开尔文 K
发光强度 坎德拉 cd
物质的量 摩尔 mol
● 学生阅读:采用多大的集体作为物质的量的单位呢?请看书本33页
第二自然段。
● 分析讲解:
阿氏常数 为什么要定12克---数值与原子量同
12克 6.02×1023学生计算得出N A --- 12/1.997×10-26
23阿氏常数(精确值)与6.02×10 (近似值)的关系就象π与3.14一样。
使用时应注意: 1摩尔碳原子含有6.02×1023 个碳原子
每摩尔碳原子含有阿伏加德罗常数个碳原子。
● 学生朗读:摩尔的概念
● 展示样品:1摩尔碳;1摩尔水;1摩尔硫酸
● 分析讲解:理解摩尔概念应明确以下几个问题
一. 一. 物质的量:表示物质微粒集体的物理量。
比喻:一打---12个;一令纸---500张;一盒粉笔---50支
12克碳原子有6.02×1023 个,作为一堆,称为1摩尔
有多大?
6.02×1023 粒米全球60亿人每人每天吃一斤,要吃14万年。
二.摩尔(mol ):物质的量的单位。
它包含两方面的含义:
23 1.微粒:(1)个数-----阿伏加德罗常数个(约6.02×10 个)
举例:1摩尔氢原子含有6.02×1023个氢原子
1摩尔氧分子含有6.02×1023个氧分子
(1摩尔氧分子含有2×6.02×1023个氧原子)
比喻:一打人有1224只
(2)对象:微粒----- 分子、原子、离子、原子团
质子、中子、电子、原子核
这样说法对吗? 1摩尔人;1摩尔米;1摩尔细菌
1摩尔氧中含有N A 个氧原子
问: 1摩尔氯中含有多少个微粒?
注意:一般说多少摩尔物质,指的是构成该物质的微粒。
(如: 1摩尔水,指水分子而不指水分子中的原子; 1摩尔铁,指铁原子。)
2.质量:(1)数值-----与该物质的式量(或原子量)相等
以上结论从碳可以推出:
试推:1摩尔铁
1个 1个摩尔硫酸
NA 个 NA 个摩尔钠离子
1摩尔 1摩尔 12克 16克 (2)摩尔质量:
概念:1摩尔物质的质量。
单位:克/摩
注意说法的不同:摩尔水的质量是18克
水的摩尔质量是18克/摩
【板书设计】:
一.摩尔
1.物质的量:表示物质微粒集体的物理量。
2.摩尔(mol ):物质的量的单位。
(1)个数:阿伏加德罗常数个 (1)数值上与该物质的式量 (约6.02×1023个) (或原子量)相等
(2)对象:微粒 (2)摩尔质量:
( 分子、原子、离子、原子团 概念:1摩尔物质的质量。 质子、中子、电子、原子核) 单位:克/摩
(第二节时)
● 复习:摩尔和摩尔质量的概念。
● 学生阅读:课本例题1—例题3,找出已知量和要求的量及其换算关系。
● 提问:质量与物质的量之间的换算应抓住什么?
物质的量与微粒之间的换算应抓住什么?
质量与微粒之间的换算应抓住什么?
● 讲解:同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算方法,
引导学生找到解决任意两者之间换算的“钥匙”。
×M ×N A
÷N A
“钥匙”: M---摩尔质量 N A---阿伏加德罗常数
● 提问:若在不同的物质间进行换算,又怎样计算呢?
首先应解决同种微粒中更小微粒的计算问题。
● 投影:[例题4]
4.9克硫酸里有:(1)多少个硫酸分子?
(2)多少摩尔氢原子?多少摩尔原子?
(3)多少个氧原子?
(4)多少个质子?
● 师生活动:学生回答,教师启发分析得出结论。
结论:抓住物质的分子组成
● 投影:[例题5]
与4.4克二氧化碳
(1)含有相同分子数的水的质量是多少?
(2)含有相同原子数的一氧化碳有多少个分子?
● 师生活动:学生回答,教师启发分析得出结论。
结论:微粒数相同即物质的量相同
● 投影:[例题6]
含相同分子数的SO 2和SO 3的质量比是 ,摩尔质量比是
,物质的量之比是 ,含氧原子个数比是 硫原子个数比是 。
● 师生活动:学生回答,教师启发分析得出结论。
结论:微粒数之比 == 物质的量之比
● 课堂练习:课本40页第1题(学生回答答案,教师评价)
● 师生活动:问:反应 C + O2 == CO2 的微观意义是什么?
答: 1个原子 1个分子 1个分子
问:同时扩大N A 倍,恰好是多少?
答: 1mol 1mol 1mol
问:你从中得到什么结论?
答:反应方程式的系数比 == 物质的量之比 == 微粒数之比 讲:利用这个结论可以进行有关化学方程式的计算。
● 投影:[例题7]
6.5克锌和足量的硫酸反应,
(1)能生成多少摩尔氢气?
(2)能生成多少克氢气?
(3)产生多少个氢分子?多少个氢原子?
● 学生活动:一人做在黑板上,其他人在草稿上做。
● 讲解:解题方法和格式以及注意事项
方法一: 6.5g÷65g/mol == 0.1mol
Zn + H2SO 4 == ZnSO4 + H2 ---------- H2 H
1mol 1mol 2 2mol 0.1mol X = 0.1mol Y=0.2克 Z=0.2NA 个
方法二:
Zn + H2SO 4 == ZnSO4 + H2上下单位统一 65g 1mol
左右关系对应
【板书设计】:
二.同种物质的质量、物质的量和微粒数之间的换算。
×N A
÷N A
“钥匙”: M---摩尔质量 N A---阿伏加德罗常数
三.不同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算。
微粒数之比 == 物质的量之比
四.有关化学方程式的计算。
1.1.化学方程式系数比 == 物质的量之比 == 微粒数之比
2.只要上下单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算
【教后记】:
1. 应加强不同物质之间的质量、物质的量和微粒之间的换算规律的讲解和练习 如:《学习指导》 页第 题和 页第 题。
2. 对“上下单位统一,左右关系对应”的理解应设计一道例题,同时包含有 物质的量、质量、微粒数的计算,使学生看到其优点。
§2 气体摩尔体积
【目的要求】: 1.使学生正确理解和掌握气体摩尔体积的概念,
学会有关气体摩尔体积的计算。
2.通过气体摩尔体积及其有关计算的教学,培养学生
分析推理、解题归纳的能力。
【重、难点】: 气体摩尔体积的概念以及有关的计算。
【教学方法】: 实例引入,计算导出体积,揭示实质,强调概念要点
形成计算网络。
【课时安排】:第一节时重点完成气体摩尔体积的有关概念和内涵及基础计算;
第二节时解决有关阿伏加德罗定律的导出和推论。
【教具】: 固体和液体体积样品;气体摩尔体积模型;投影片。
【教学过程】:
● 复习引入:复习1摩尔物质包含的微粒的属性和质量的属性;
问:1摩尔物质有无体积的属性?
● 学生活动:1 请计算课本 的习题5,
1.计算1mol 水和1mol 硫酸的体积:
( 密度:水---1 g/㎝ 硫酸---1.83 g/㎝ )
2.计算标准状况下,1mol O2 、H 2 、CO 2和空气的体积
(空气:M=29 g/㎝ ρ=1.29 g/L)
● 提问:1从上面的计算,你得到什么结论?
2.为什么1mol 固体或液体的体积各不相同,
而气体的体积却大约都相等呢?(学生讨论)
(1)决定物质的体积大小的因素有哪些?
(2)决定1mol 物质的体积大小的因素有什么不同?
(3)决定1mol 固体或液体物质的体积大小的因素主要有哪些?
(4)决定1mol 气体物质的体积大小的因素主要有哪些?
● 分析讲解:以篮球和乒乓球为例子,逐步分析影响物质体积的因素。
(1) 决定物质的体积大小的因素
(2) 决定1mol 物质的体积大小的因素
(3) 决定1mol 固体或液体物质的体积主要因素
(4) 决定1mol 气体物质的体积的主要因素
微粒的多少
● 讲述:标准状况下,1mol 任何气体(纯净的和不纯净)的体积约为22.4L 。 这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。应注意:
前提条件: 标准状况(0℃ 1.01×105 Pa ;1mol )
对象: 任何气体(纯净或不纯净)
结论: 约22.4L
● 投影: [练习] 下列说法是否正确,为什么?
1.1mol 氢气的体积约为22.4L 。
2.标准状况下,1mol 水的体积约22.4L 。
3.20℃时,1mol 氧气的体积约22.4L 。
4.2×105 Pa时,1mol 氮气的体积小于22.4L
● 引问:我们已经找到了物质的质量、物质的量和微粒数之间换算的“钥匙” 那么,物质的量和气体摩尔体积之间又有什么关系呢?
×N A
÷N A
吗?
● 学生活动:阅读课本例题1-例题3,分别提出以下问题:
[例题1]:生成的氢气中含氢分子多少个?
[例题2]:需要盐酸多少克?生成溶液中含多少个氯离子?
[例题3]:从该题中你得到什么启示?
你认为解决物质的质量、物质的量、微粒数和标准状况下气体 体积之间的计算应抓住什么?
【板书设计】:
微粒的多少
● 标准状况下,1mol 任何气体(纯净的或不纯净)的体积约为22.4L 。 这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。
应注意 前提条件: 标准状况(0℃ 1.01×105 Pa ;1mol ) 对象: 任何气体(纯净或不纯净)
结论: 约22.4L
(第二节时)
● 复习引入:什么叫气体摩尔体积?为什么标准状况下,1mol 任何气体 (纯净的或不纯净)的体积大约相同?
气体分子间的间距有何特点?
● 讲解:气体分子间的间距有何特点
(1)(1)受温度和压强的影响
(2)(2)分子间距离比分子直径大
(3)(3)与分子的种类无关(相同条件下,间距几乎相同)
● 师生活动:讨论以下情况并从中得出结论
温度 压强 物质的量 微粒数 体积
对A 气体 0℃ 1.01×105 Pa 1mol NA 22.4L
对B 气体 ? 1.01×105 Pa 1mol NA 22.4L
20℃ 1.01×105 Pa 1mol NA >22.4L
对C 气体 20℃ 1.01×105 Pa 1mol NA VB =VC
对任何 相同 相同 ? 相同 气体
若 相同 相同 相同 ?
? 相同 相同 相同
相同 ? 相同 相同
结论:1.在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数
阿伏加德罗定律
2.气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例
推论一:在同温同压下,任何气体的体积之比 == 物质的量之比
● 学生回答:1. 为什么推论一成立?(教师评价归纳)
2.若是气体间的反应,其配平系数与体积有关吗?
此时推论一是否仍然成立?
● 提问:如何求标准状况下H 2和O 2的密度比?
32g/mol 2g/mol
●
22.4L/mol
22.4L/mol
2师生活动: ρH = ----------
2 ρO 2 = ---------- ρH M H 任何气体 ρ1 M1
(相对密度) ρO M O ρ2 M2
推论二:同温同压下,任何气体的密度之比 == 摩尔质量之比(即式量之比)
● ● 投影:[例题] 某有机气体A 对氧气的相对密度为0.5,求A 的式量是
多少?
若已知该气体只含有碳和氢两种元素,试推测其化学式。 A气体对空气的相对密度是多少?
(学生回答解题思路,教师总结) 222
● 学生阅读:课本例题1—例题3,思考解题思路方法
● 提问学生:回答课本例题1—例题3的解题思路,总结解题方法。
● 归纳讲解:有关气体摩尔体积的计算的解题方法并形成网络
×N A
÷N A
● 练习:1. 标准状况下,4.4克二氧化碳与多少克氧气所占的体积相同?
2.标准状况下,CO 和CO 2的混合气体质量为10克,体积是6.72升,
求:CO 和CO 2的体积和质量各是多少?
● 师生活动:学生回答解题思路,教师总结并介绍练习2的解法二 -----平均分子量的十字交叉法
10÷(6.72÷22.4)= 33.3
33.3 ----- = -----
CO2 CO和CO 2的物质的量之比为:2:1
● 作业布置:1.A 对空气的相对密度为0.966,求:(1)该气体的式量
(2)该气体在标准状况下的密度。
2.某CH 4和O 2的混合气体在标准状况下密度为1克/升,求:
混合气体中CH 4和O 2的分子数之比。
【板书设计】:
● 气体分子间的间距的特点:
(1)受温度和压强的影响
(2)分子间距离比分子直径大
(3)与分子的种类无关(相同条件下,间距几乎相同)
二.阿伏加德罗定律
定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
推论一:在同温同压下,任何气体的体积之比 == 物质的量之比
推论二:同温同压下,任何气体的密度之比 == 摩尔质量之比
(相对密度) (即式量之比)
【教后记】:
本节教学比较成功,能抓住难重点突破,对计算规律的推导和运用比较落实。
§3 物质的量浓度
【目的要求】: 1.使学生正确理解和掌握物质的量浓度的概念,
学会有关物质的量浓度的计算。
2.通过物质的量浓度及其有关计算的教学,培养学生
分析推理、解题归纳的能力。
3.学会配制一定物质的量浓度的溶液。
【重、难点】: 物质的量浓度的概念以及有关的计算。
【教学方法】: 旧知识引入,揭示实质,对比异同,示例及练习
形成计算网络。
【课时安排】:第一节时重点完成物质的量浓度的有关概念和溶液的配制; 第二、三节时解决有关物质的量浓度的计算。
【教具】: 配制一定物质的量浓度溶液的仪器一套;投影片。
【教学过程】:
● 引言:化学实验接触较多的是溶液,我们不但要了解溶液的成分,还要了 解定量的问题。什么是浓度?(一定量溶液中含溶质的量)初中我 们学过什么表示溶液浓度的方法?这种方法表示浓度有何不方便? (称没有量方便;不容易知道一定体积的溶液在化学反应中溶质的 质量)
● 提问:1. 什么是物质的量浓度?(看书49页)
2.这种浓度的表示方法有何特点?
● 投影:物质的量浓度的内涵
1.1. 是一种表示溶液组成的物理量。 2.2. 当溶液为一升时,
溶液以一升表示含溶质多少摩尔
3.3. 所表示的溶质与溶液并不是实际的数值,而是两者的相对比值。
演示实验:从10L 某溶液中倒出1L , 比喻:厨师要知道汤的味道, 再倒出1mL ,(问:浓度有何变化?) 只需舀一勺尝试即可
● 讨论:比较物质的量浓度与溶质的质量分数有何异同?
● 提问:学生回答讨论结果
● 投影: 溶质的质量分数 物质的量浓度
异:溶质: 以质量表示 以物质的量表示
以质量表示 以体积表示
2. 单位: 1 摩/升
同: 都表示溶质和溶液的相对比值
● 提问:如何配制一定物质的量浓度的溶液?
● 讲解:以配制0.05mol/L的溶液250mL 为例,讲解有关仪器和步骤以及注 意事项。
【板书设计】:
一.物质的量浓度
1. 概念:P49 溶质的物质的量(mol )
物质的量浓度 (C) = ----------------------
溶液的体积(L)
2. 内涵:是一种表示溶液组成的物理量。
溶质以若干摩尔表示当溶液为一升时,
溶液以一升表示含溶质多少摩尔
所表示的溶质与溶液并不是实际的数值,而是两者的相对比值。
3. 与溶质的质量分数的关系:
溶质的质量分数 物质的量浓度
异:溶质: 以质量表示 以物质的量表示
以质量表示 以体积表示
2. 单位: 1 摩/升
同: 都表示溶质和溶液的相对比值
二.配制一定物质的量浓度的溶液
1. 仪器:容量瓶、天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
2. 过程:
(1)准备工作:检漏
(2)操作步骤:计算
(3)结束工作:存放,整理清洗
(第二节时)
● 复习引入:什么是物质的量浓度?今天讲有关的计算。
● 学生活动:看课本例题1和例题2,分析已知和所求
● 教师总结:该题型的特点和解题思路方法。
● 练习:课本53页第二题的(2)和(4);第三题的(3)
● 例题: 浓度为1mol/L的酒精(难电离)和硫酸铝溶液(完全电离) 各1L ,求它们溶液中含溶质微粒各是多少?
● 讲解:[规律] (1)难电离的溶质-----以分子形式存在于溶液
(2)完全电离的溶质------以离子形式存在于溶液
(离子的数目要看物质的组成) ● 学生回答:解决上述例题的思路方法
● 教师归纳:有关溶液中溶质微粒数的计算
● 练习: 1. 0.5 mol /L的下列溶液500mL 中含NO 3-数目最多的是:( )
- NO3 物质的量浓度最大的是:( )
A.硝酸钾 B.硝酸钡 C.硝酸镁 D.硝酸铝
2.求等体积的0.5 mol /L的三种溶液硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝 中阳离子的个数比?阴离子的个数比?
● 例题: 98%的浓硫酸,密度为1.84g/cm3,求其物质的量浓度。
● 学生回答:解决上述例题的思路方法
● 教师归纳:有关物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
● 练习:课本54页第7题
● 演示实验:向体积和浓度都相同的两杯溶液中的一杯加水
● 引问:浓度相同吗?体积相同吗?有无相同之处?溶液稀释前后什么不变?
● 例题: 《学习指导》32页第3题
● 教师归纳:有关溶液稀释的计算
● 例题: 课本52页例题3
● 学生回答:解决上述例题的思路方法
● 教师归纳:有关化学方程式的计算
● 练习:25mL 的稀盐酸恰好中和20克20%的NaOH 溶液,求盐酸的物质的量 浓度。(或课本54页第5题)
【板书设计】:
三.有关物质的量浓度的计算
1.1.根据概念的计算
n m
C = ----- = -----
V V M
2.2.有关溶液中溶质微粒的计算
[规律]: (1)难电离的溶质-----以分子形式存在于溶液
(2)完全电离的溶质------以离子形式存在于溶液
(离子的数目要看物质的组成)
[关键]:微粒的数目 = 物质的n ×物质组成中离子数目×N A
3.3.物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
1000×ρ×a%
C = --------------
M
4.4.有关溶液稀释的计算
C1V 1 = C2V 2
5.根据化学方程式的计算
注意:上下单位统一,左右关系对应。
(第三节时)
● 复习:上节课讲了几种计算类型?解题的方法是什么?
● 例题:2 mol/L的盐酸溶液200L 和4 mol/L的盐酸溶液100L 混合
求:混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。
● 学生回答:解题思路方法
● 教师总结:解题规律
● 练习:2 mol/L的盐酸200L 和4 mol/L的硫酸100L 混合,则混合后 溶液中H +的物质的量浓度是多少?
● 例题:《学习指导》33页选择题5
● 学生回答:解题思路方法
● 教师总结:解题规律 (1体积+700体积=701体积吗?)
● 练习:标准状况下,用装氯化氢气体的烧瓶做“喷泉”实验,求所得 溶液中盐酸的物质的量浓度。
● 小结:有关物质的量的桥梁作用的计算网络----《学习指导》24页
【板书设计】:
6.有关溶液混合的计算
n1 + n2 C1V 1 + C2V 2
C = --------- = ----------
V1 + V2 V1 + V2
7.有关标况下气体溶于水后溶液的浓度的计算
V/22.4
C = ---------------------------
ρ水V 水 + (V/22.4)×M
1000 ×ρ液
小结:
【教后记】:
本节教学应抓住:在理解概念的基础上引导学生从具体的实例中得出抽象的规 律,并能灵活地运用这些规律去解决具体的问题。
§4 反应热 (1节时)
【目的要求】: 1.使学生初步了解吸热反应放热反应和反应热的概念, 了解研究化学反应中能量变化的重要意义。
2. 使学生初步理解热化学方程式的意义,及有关反应热 的简单计算。
【重、难点】: 热化学方程式的概念和有关反应热的简单计算。
【教学方法】: 实例分析,对比异同,总结归纳,巩固掌握
【教具】: 投影片
【教学过程】:
● 引入:化学反应通常伴随有热量的变化,请举例说明。
● 讲述:1. 例如,碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,放出热量393.5KJ , 碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气要吸收热量131.3KJ 。
化学反应通常伴随有热量的变化,化学反应放出或吸收的热量 称为反应热。
2.反应热在生产和生活中有重要的意义。
● 提问:1. 如何衡量反应热?(学生阅读课本55页第二自然段)
2.什么叫热化学方程式?它与一般化学方程式有何不同?
● 投影:对比有何不同:
2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (气)+ 483.6KJ
2H2 + O2 == 2H2O
● 学生回答:上述反应式的不同点。(教师总结三方面的不同点)
● 提问:为什么要注明状态?
● 投影: 比较有何不同?为什么?
2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (气)+ 483.6KJ
2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (液)+ 571.6KJ
● 提问:反应式中的配平系数表示什么?
能表示微粒数或其比值吗?
能表示物质的量或其比值吗?
● 讲解:不能表示微粒数。若2个氢分子放出483.6KJ 的热,则2摩尔氢 气放出的热足以将地球烧掉。
不能表示物质的量的比,这样4摩尔氢气和2摩尔氧气反应所放出 的热仍然是483.6KJ ,因为都是2:1的关系,这是不对的。 只能表示某一确定的物质的量的物质反应所放出或吸收的热,即 配平能够系数与热量成固定比例关系,可以用分数表示。
● 提问:如何写热化学方程式?
● 投影:1克CH 4在空气中燃烧,恢复常温下测得放出热量55.625KJ ,试写出
热化学方程式。
● 师生活动:学生上黑板写,教师评价和总结。
【板书设计】:
一.反应热 放热反应:放出热量的化学反应
化学反应通常伴有热量的变化吸热反应:吸收热量的化学反应
反应热:反应过程中放出或吸收的热。通常以一定量物质(用摩为单位)在 反应中所放出或吸收的热量来衡量的。
二.热化学方程式
热化学方程式 化学方程式 2H2 (气)+ O2 (气)== 2H2O (气)+ 483.6KJ 2H2 + O2 == 2H2O 不同: (1)注明物质的状态 无
(2)注明反应热 无
(3)系数只能表示物质的量,可用分数。 既可表示物质的量 有可表示微粒数
【教后记】:
1. 本课的引入可随意多样:化学史 实验 旧知识等都可以。
2. 可以使用多媒体教学软件进行教学,更直观生动。
3. 尽可能让学生自己通过思考讨论得出结论。