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】:
引入:问学生反应 C + O
点燃
2
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
2
=== CO
学生阅读:采用多大的集体作为物质的量的单位呢?
一.摩尔
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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。
物质的量
微粒
(1)个数:阿伏加德罗常数个
23
(约6.02×10个)(2)对象:微粒
(分子、原子、离子、原子团
质子、中子、电子、原子核)(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?
质量
(1)数值上与该物质的式量
(或原子量)相等(2)摩尔质量:
概念:1摩尔物质的质量。单位:克/摩
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
质量 m
物质的量
÷M n
A×N
微粒
A N ÷N
A---阿伏加德罗常数N
“钥匙”: M---摩尔质量
课堂练习:填表
物质的质量(克)物质的量(摩尔)36克水分子280克铁原子
3.4克氢氧根离子
2摩尔硫酸分子0.8摩尔镁原子5摩尔钠离子
微粒(个)
3.01×10个氧分子
24
1.204×10个铜原子
23
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6.02×10个铵根离子
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
24
投影:[例题6]
含相同分子数的SO2和SO3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
A倍,恰好是多少?问:同时扩大N
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?
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(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 + H2SO4 == ZnSO4 + H2 ---------- H2
H
1mol 1mol 2 2mol 0.1mol X = 0.1mol Y=0.2克 Z=0.2N
方法二:
Zn + H
2SO4 == ZnSO4 + H2
上下单位统一 65g 1mol
6.5g X = 0.1mol 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。
×M
×N
A质量物质的量
微粒
m
÷M n
÷N
A N “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。
A个
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§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 <第一节摩尔> 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、H2、CO2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
主要决定于
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1mol固体或液体的体积
微粒的大小
决定于
1mol物质的体积
体积
决定于
微粒的多少微粒间的距离
1mol气体物质的体积
主要决定于
讲述:标准状况下,1mol任何气体(纯净的和不纯净)的体积约为
这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。应注意:
5
前提条件:标准状况(0℃ 1.01×10 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。
5
4.2×10 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?
A×M ×N
质量物质的量微粒
A N m ÷M n ÷N
有
联
22.4L。
×
系
吗?
÷
22.4 L/ mol 22.4 L/ mol
气体的体积
(标准状况下)
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】: 一.气体摩尔体积
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主要决定于
1mol固体或液体的体积
微粒的大小
决定于
1mol物质的体积
体积
决定于
微粒的多少微粒间的距离
1mol气体物质的体积
主要决定于
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。
5
应注意前提条件:标准状况(0℃ 1.01×10 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,
(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?
1mol任何气体
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
5
对A气体 0℃ 1.01×10 Pa 1mol N
5
对B气体? 1.01×10 Pa 1mol N
5
20℃ 1.01×10 Pa 1mol N
5
对C气体 20℃ 1.01×10 Pa 1mol N对任何气体
若
相同相同?相同
相同相同相同?
微粒数
体积
A 22.4L A 22.4L A >22.4L A VB=VC
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
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2.气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例
== 物质的量之比
推论一:在同温同压下,任何气体的体积之比
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
H2和O2的密度比?
32g/mol
2g/mol
22.4L/mol
22.4L/mol
师生活动:H = ---------- ρ
2ρO = ----------2
2
H任何气体ρHM
(相对密度) D = ----- = ----- D = ---- = ----
ρO M O
22
2
ρ1 Mρ2 M
1
2
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)
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
A×M ×N
质量物质的量微粒
A N m ÷M n ÷N
×22.4
÷22.4
气体的体积
(标况下)
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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CO2的混合气体质量为10克,体积是6.72升,
2的体积和质量各是多少?求:CO和CO
2的解法二
师生活动:学生回答解题思路,教师总结并介绍练习
-----平均分子量的十字交叉法
10÷(6.72÷22.4)= 33.3 CO 28 10.7 2 33.3 ----- = ----- CO2 44 5.3 1 CO和CO2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。
4和O2的混合气体在标准状况下密度为 2.某CH1克/升,求:混合气体中CH4和O2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推论二:同温同压下,任何气体的密度之比
(相对密度)
== 物质的量之比 == 摩尔质量之比
(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。
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2. 3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。
.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.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
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,再倒出1mL,(问:浓度有何变化?)
比喻:厨师要知道汤的味道,
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:
异:1. 溶质:
溶液: 2.
溶质的质量分数以质量表示以质量表示物质的量浓度以物质的量表示以体积表示
摩/升
单位: 1
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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: 1.是一种表示溶液组成的物理量。 2.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
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。3.与溶质的质量分数的关系:
溶质的质量分数
异:1. 溶质:以质量表示
溶液:以质量表示 2.
单位: 1
物质的量浓度
以物质的量表示以体积表示
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—称量—溶解—转移—洗涤—定容—摇匀(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)
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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
-3数目最多的是:(练习: 1. 0.5 mol /L的下列溶液500mL中含NO
- 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?
3
例题: 98%的浓硫酸,密度为1.84g/cm,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×NA3.3.物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算 1000×ρ×a%
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C = -------------- M
4.4.有关溶液稀释的计算 C1V1 = C2V2
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 C1V1 + C2V2 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:
22.4
m M
V (标况)
n N
A
N
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C a%S
【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?
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2H 2H
22
(气)+ O2(气)== 2H2O(气)+ 483.6KJ (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CH4在空气中燃烧,恢复常温下测得放出热量
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 2H不同:
热化学方程式
(气)+ 483.6KJ2(气)+ O2(气)== 2H2O
(1)注明物质的状态(2)注明反应热
(3)系数只能表示物质的量,可用分数。
化学方程式
2H2 + O2 == 2H2O
无无
既可表示物质的量有可表示微粒数55.625KJ,试写出
【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。
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