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1、2022年蘇教版必修1 專題1第1單元 豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)(第2課時(shí)) 教案
教學(xué)目標(biāo):
1.了解物質(zhì)的量及其單位摩爾,懂得阿伏加德羅常數(shù)的含義。
2.了解摩爾質(zhì)量的概念,學(xué)習(xí)物質(zhì)的量、物質(zhì)的微粒數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間關(guān)系,初步學(xué)會(huì)它們之間的簡(jiǎn)單計(jì)算。
教學(xué)重點(diǎn):
物質(zhì)的量及其單位,阿伏加德羅常數(shù)以及摩爾質(zhì)量的定義。
教學(xué)難點(diǎn):
“物質(zhì)的量”,“阿伏加德羅常數(shù)”,“摩爾質(zhì)量”這一概念在學(xué)生頭腦中的初步形成。
教學(xué)過程:
一、 導(dǎo)入新課
引入] 教師在講臺(tái)上準(zhǔn)備一堆散粉筆和幾盒十根裝粉筆,讓一位學(xué)生上來做游戲:先從散的粉筆中數(shù)出二十根,下面同學(xué)為他計(jì)時(shí),在從幾盒十根
2、裝粉筆中數(shù)出二十根,同樣計(jì)時(shí)。引導(dǎo)學(xué)生注意前后對(duì)比。?
提問]同樣是整理出二十跟粉筆,為什么第二次會(huì)這么快呢??
過渡]是的,因?yàn)槲覀儼焉⒌姆酃P十根集合在一起,放在盒子里面,這樣更方便我們統(tǒng)計(jì)。那么在我們生活中還有很多這樣的例子,比如一箱牛奶二十四盒,一打雞蛋十二個(gè),一箱啤酒十二瓶。對(duì)于這種宏觀細(xì)小的物質(zhì),我們?yōu)榱朔奖憬?jīng)常將它變?yōu)橐粋€(gè)集和的概念來進(jìn)行統(tǒng)計(jì),比如“箱”,“打”“盒”。那么在我們的化學(xué)中,對(duì)于數(shù)目車成千上萬的粒子,我們?yōu)榱朔奖闶遣皇歉鼞?yīng)該引入一個(gè)集合的概念呀?那么今天我們就來學(xué)習(xí)一個(gè)表示集合概念的新物理量。同學(xué)們翻到課本第7頁第一單元第二節(jié),先預(yù)習(xí)課本。
二、 推進(jìn)新課
教
3、學(xué)環(huán)節(jié)一:物質(zhì)的量
板書]一、物質(zhì)的量
1. 物質(zhì)的量:將一定數(shù)目的微觀粒子與可稱量物質(zhì)之間聯(lián)系起來的物理量。
符號(hào):n。
說明]
(1)物質(zhì)的量是一個(gè)物理量的名稱,它包括4個(gè)字,是一個(gè)整體,不可分割,不可加減字。
(2)物質(zhì)的量是以微觀粒子為計(jì)量的對(duì)象,而這里的“微?!笔侵笜?gòu)成物質(zhì)的“基本單元”,這個(gè)基本單元可以是分子、原子、離子、中子、質(zhì)子、電子等單一微粒,也可以是這些微粒的特定組合。
引入]每一種物理量都有它相應(yīng)的單位。例如:質(zhì)量的單位是“千克”,長(zhǎng)度的單位是“米”,那么物質(zhì)的量的單位是什么呢?
講述]科學(xué)上,物質(zhì)的量用12g C-12所含的碳原子這個(gè)微粒集體作為計(jì)數(shù)單位
4、,我們稱之為“摩爾”。
板書]2. 物質(zhì)的量的單位--摩爾(mol)
(1)摩爾:是表示物質(zhì)的量的單位,簡(jiǎn)稱:摩,符號(hào):mol。
1mol某種微粒集合體所含的微粒數(shù)是阿伏加德羅常數(shù)個(gè)。
(2)阿伏加德羅常數(shù):0.012kg C-12所含的碳原子數(shù)目。
符號(hào):NA。近似值:6.02×1023mol-1。
思考一]判斷下列說法是否正確?
(1)每摩爾物質(zhì)含有6.02×1023個(gè)微粒。
(2)摩爾是七個(gè)基本物理量之一。
(3)摩爾是物質(zhì)的質(zhì)量單位。
(4)摩爾是物質(zhì)的數(shù)量單位。
(5)1摩爾小麥約含6.02×1023個(gè)麥粒。
解析:
(1)錯(cuò)誤。每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常
5、數(shù)個(gè)粒子,近似值為6.02×1023粒子,但不能認(rèn)為6.02×1023就是阿伏加德羅常數(shù)。凡是講概念時(shí)必須加“約”,計(jì)算時(shí)可直接用6.02×1023。
(2)錯(cuò)誤。“物質(zhì)的量”是七個(gè)基本物理量之一,“摩爾”是物質(zhì)的量的單位,不可將這兩個(gè)概念混為一談。
(3)和(4)錯(cuò)誤。摩爾既不是物質(zhì)的質(zhì)量單位,也不是物質(zhì)的數(shù)量單位,它是物質(zhì)的量的單位。
(5)錯(cuò)誤。物質(zhì)的量只適用于微觀粒子,不能用來說明宏觀物質(zhì)。
思考二]回答下列問題。
(1)1mol金剛石中含碳原子數(shù)____________;
(2)1mol硫酸中含硫酸分子數(shù)____________;
(3)2mol鈉離子含鈉離子數(shù)____
6、_________;
(4)0.5mol電子含電子數(shù)______________;
(5)3.01×1023個(gè)CO2的物質(zhì)的量___________;
(6)N個(gè)C的物質(zhì)的量____________。
解析:(板演,強(qiáng)調(diào)規(guī)范)
(1)N(C)=1mol×6.02×1023mol-1=6.02×1023
(2)N(H2SO4)=1mol×6.02×1023mol-1=6.02×1023
(3)N(Na+)=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024
(4)N(e-)=0.5mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023
(5)n(CO2)= 3.01
7、×1023/6.02×1023mol-1=0.5mol
點(diǎn)撥]根據(jù)第6小題的結(jié)論得出物質(zhì)的量(n),阿伏加德羅常數(shù)(NA)與粒子數(shù)(N)的關(guān)系(請(qǐng)學(xué)生推導(dǎo)得出)。
物質(zhì)的量=
物質(zhì)所含微粒數(shù)目
阿伏加德羅常數(shù)
板書] (3)物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間的換算
用符號(hào)表示:n=
N
NA
講述]當(dāng)知道一種物質(zhì)所含的微粒數(shù)目時(shí),可以求出該物質(zhì)的物質(zhì)的量是多少,反之,也可根據(jù)物質(zhì)的量,求出該物質(zhì)含有的微粒數(shù)目。
小結(jié)]從以上可知n N,NA起橋梁作用,進(jìn)一步推知1mol任何物質(zhì)都具有相同的微粒數(shù)的結(jié)論。
投影]1molC、1molO2、1molH2O、
8、1molH+、1molOH-、1mole-中所含微粒數(shù)目約為6.02×1023。
提問]1摩爾氧中含有多少個(gè)微粒?(含6.02×1023個(gè)微粒。)
追問]有不同意見嗎?(剛才那位同學(xué)回答的不妥,因?yàn)椴恢览蠋熣f的是1摩爾氧原子,還是氧分子?)
評(píng)價(jià)]這位同學(xué)問得好。如果不說清楚微粒是分子、原子,還是離子,是沒有辦法回答的。因此在使用物質(zhì)的量時(shí)必須指明微觀粒子的名稱或化學(xué)式。通常將微粒的名稱或符號(hào)寫在摩名稱或符號(hào)的后面。如1摩氧分子即1molO2。
設(shè)問]物質(zhì)的量及單位——摩爾的使用范圍是什么?在使用摩爾這個(gè)單位時(shí)應(yīng)注意什么問題?
板書](4)使用摩爾應(yīng)注意:
①指微觀粒子。
②用
9、化學(xué)式或物質(zhì)名稱指明微粒的種類。
問題解決]計(jì)算下列物質(zhì)的微粒數(shù)或物質(zhì)的量。
(1)0.5mol氫氣中氫分子數(shù) ;
(2)1molNaCl中氯離子數(shù) ;
(3)1molH2SO4中氧原子數(shù) ;
(4)1.204×1024個(gè)水分子的物質(zhì)的量是 ;
(5)9.03×1023個(gè)鐵原子的物質(zhì)的量 。
解析](3)1molH2SO4中含有多少摩爾H?多少摩爾O?
1個(gè)硫酸分子中有2個(gè)H原子和4個(gè)O原子,當(dāng)同時(shí)擴(kuò)大阿伏加德羅常數(shù)倍之后,有以下關(guān)系:H2SO4 ~ 2H ~ 4O
1 2 4
NA
10、 2 NA 4NA
1mol 2mol 4mol
可以看出微粒之間的個(gè)數(shù)之比也就是物質(zhì)的量之比。所以1mol硫酸中含有2摩爾H和4摩爾O。解此類型題時(shí)關(guān)鍵在于找出所給微粒與待求微粒之間的關(guān)系。
板書]③微粒個(gè)數(shù)之比等于微粒物質(zhì)的量之比。
思考三]0.5molNa2SO4·10H2O含有____molNa+,____molSO42-,___________個(gè)水分子。
解析]1molNa2SO4含有2molNa+,1molSO42-,10mol水分子,所以0.5molNa2SO4含有1molNa+,0.5molSO42-,5mol
11、水分子即5×6.02×1023個(gè)水分子。
教學(xué)環(huán)節(jié)二:摩爾質(zhì)量
板書]二、摩爾質(zhì)量
1.定義:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。
符號(hào):M 單位:g/mol
數(shù)值:等于物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量。
思考一]回答下列問題
(1)O2的摩爾質(zhì)量是多少? (2)Cl2的摩爾質(zhì)量是多少?
(3)OH-的摩爾質(zhì)量是多少? (4)SO42-的摩爾質(zhì)量是多少?
回答]O2的摩爾質(zhì)量是32g/mol;Cl2的摩爾質(zhì)量是71g/mol;NaOH的摩爾質(zhì)量是40g/mol;H2SO4的摩爾質(zhì)量是98g/mol。
設(shè)問]根據(jù)摩爾質(zhì)量的概念,能不能得到物質(zhì)質(zhì)量、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量三者之
12、間的關(guān)系?
回答]物質(zhì)的量等于物質(zhì)的質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量。
物質(zhì)的量(摩)=
物質(zhì)的質(zhì)量(克)
摩爾質(zhì)量(克/摩)
板書]2. 數(shù)學(xué)表達(dá)式:
用符號(hào)表示:n=
m
M
講述]根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量可求出物質(zhì)的量,反之根據(jù)物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量也可求出物質(zhì)的質(zhì)量。
思考二]下列物質(zhì)各是多少克?含有多少個(gè)微粒?(強(qiáng)調(diào)書寫格式)
(1)100摩O2 (2)0.5摩Cl2
(3)1摩OH- (4)3摩SO42-
(5)2mol鋁離子
解:(1)m(O2)=100mol×98g/mol=9800g,N(O2)=100mol×6.02×
13、1023mol-1=6.02×1025
(后略)
【例1】483gNa2SO4·10H2O中所含的Na+和SO42-的物質(zhì)的量各是多少?所含水分子的數(shù)目是多少?
解:Na2SO4·10H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為322,摩爾質(zhì)量為332g/mol,
Na2SO4·10H2O ~ 2 Na+~ SO42-~10H2O
n( Na2SO4·10H2O)=
m
M
= = 1.5mol
483g
322g/mol
1 2 1 10
n(Na+)=1.5mol×2=3mol
n(SO42-)=1.5mol×1
14、= 1.5mol
n(H2O)=1.5mol×10=15mol
N(H2O)=15mol××6.02×1023mol-1=9.03×1024
問題解決]參考例1解題方式,計(jì)算下列物質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量。
(1)9.8gH2SO4的物質(zhì)的量 ;
(2)5.3gNa2CO3的物質(zhì)的量 ;
(3)0.25molCaCO3的質(zhì)量 ;
(4)2.0molH2O的質(zhì)量 ;
交流與討論]寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并說明反應(yīng)物和生成物之間的物質(zhì)的量關(guān)系。
(1)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)
15、 ;
(2)氧化鐵在高溫下與一氧化碳反應(yīng) ;
(3)氯酸鉀受熱分解生成氧氣和氯化鉀 ;
(4)過氧化氫分解生成氧氣和水 。
解析:
(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量之比為:2∶1∶1∶2
(2)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量之比為:1∶3∶2∶3
(3)2KClO3 2KCl+3O2↑
反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量之比為:2∶2∶3
(4)2H2O2 2H2O+O2
反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量之比為:2∶2∶1
板書]三、化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比。
講解]物質(zhì)的量將宏觀的質(zhì)量與微觀的粒子數(shù)聯(lián)系起來了。
小結(jié)]物質(zhì)的質(zhì)量
(g)
物質(zhì)的量
(mol)
微粒數(shù)
(個(gè))
÷摩爾質(zhì)量
(g/mol)
×摩爾質(zhì)量
(g/mol)
×阿伏伽德羅常數(shù)
÷阿伏伽德羅常數(shù)