第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
知道摩爾是物質(zhì)的量的基本單位，了解阿伏伽德羅常數(shù)的含義；
初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的量，物質(zhì)的微粒之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
2.過程與方法
通過理解與練習(xí)初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的量，微粒數(shù)之間的簡(jiǎn)單關(guān)系；
通過對(duì)物質(zhì)的量概念的理解，嘗試從定量的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)，體會(huì)定量研究方法對(duì)研究和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要作用；
初步培養(yǎng)學(xué)生演繹推理、歸納推理、邏輯推理和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)概念的透徹理解，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；
結(jié)合概念的理解與應(yīng)用，使學(xué)生領(lǐng)悟到運(yùn)用微觀與宏觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學(xué)科學(xué)的基本方法之一。
學(xué)生分析
物質(zhì)的量這個(gè)詞對(duì)于學(xué)生說比較陌生、難以理解，容易和物質(zhì)的質(zhì)量混淆起。因此教材首先從為什么學(xué)習(xí)這個(gè)物理量入手，指出它是聯(lián)系微觀粒子和宏觀物質(zhì)的紐帶，在實(shí)際應(yīng)用中有重要的意義，即引入這一物理量的重要性和必要性。然后介紹物質(zhì)的量及其單位，物質(zhì)的量與物質(zhì)的粒子數(shù)之間的關(guān)系。關(guān)于這方面，應(yīng)注意不要隨意拓寬和加深有關(guān)內(nèi)容，加大學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。
重點(diǎn)
理解物質(zhì)的量是一種物理量，摩爾是物質(zhì)的量的單位；能夠進(jìn)行物質(zhì)的量、微粒數(shù)之間的簡(jiǎn)單計(jì)算
教學(xué)方式
啟發(fā)、聯(lián)想、討論
教學(xué)過程
C + O2 = CO2這個(gè)方程式表示的意義？
12g的碳和32g的氧氣反應(yīng)生成44g的二氧化碳；1個(gè)碳原子和1個(gè)氧氣分子反應(yīng)生成1個(gè)二氧化碳分子。
我們知道，實(shí)驗(yàn)室中可以稱取12g的碳和32g的氧氣反應(yīng)，而無(wú)法只取1個(gè)碳原子和1個(gè)氧氣分子反應(yīng)，那么12g碳中含有多少C原子呢？要解決這個(gè)問題，我們學(xué)習(xí)“第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用”。
第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用
我們知道：原子和分子都很小，我們?nèi)庋鄄豢赡苡^察到，更不可能一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行稱量，怎樣將微觀的粒子數(shù)目與宏觀的物質(zhì)的質(zhì)量聯(lián)系起，研究分子、原子或離子所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)呢？
古代有一個(gè)勇敢的小伙子想娶國(guó)王美麗的公主，國(guó)王出題刁難，其中的一個(gè)問題是：10?小米是多少粒？同學(xué)們你們能不能幫幫他？
討論交流得出結(jié)論：先數(shù)出一兩小米是多少粒，然后再轉(zhuǎn)換成10?中有多少微粒。
列舉日常生活中相似的例子：商店進(jìn)貨礦泉水，20瓶為一箱，以箱為單位進(jìn)十箱礦泉水，一共200瓶；12個(gè)雞蛋為一打，那么兩打雞蛋就是24個(gè)；500張紙為一刀紙，，五刀紙就是2500張等等。
借助這種方法，我們也可以設(shè)置一個(gè)物理量，假定一定質(zhì)量的物質(zhì)有多少個(gè)微粒，那么我們就很好的能將宏觀（m）和微觀（N）聯(lián)系在一起，第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過一“物質(zhì)的量”作為化學(xué)計(jì)量的基本物理量。
一、物質(zhì)的量
1.定義：表示物質(zhì)所含微粒多少的物理量，也表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。
2.物質(zhì)的量是以微觀粒子為計(jì)量的對(duì)象。
3.物質(zhì)的量的符號(hào)為“n”。
二、摩爾
1.物質(zhì)的量的單位
2.符號(hào)是mol。
3.使用摩爾表示物質(zhì)的量時(shí)，應(yīng)該用化學(xué)式指明粒子的種類。
例如：1molH表示mol氫原子，1mol H2表示1mol氫分子（氫氣），1mol H+表示1mol氫離子，但如果說“1mol氫”就違反了使用標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)闅涫窃孛Q，不是微粒名稱，也不是微粒的符號(hào)或化學(xué)式。
【練習(xí)】1.氧氣的物質(zhì)的量為1mol
2.水分子的物質(zhì)的量為2mol
3.氫的物質(zhì)的量是3mol
4.小米的物質(zhì)的量是1mol
那么到底用多少粒子作為一個(gè)集體最為合適呢?
粒子質(zhì)量粒子個(gè)數(shù)1個(gè)粒子質(zhì)量
12C12 g1.993×10-23 g
Fe56 g9.299×10-23 g
CO244 g7.309×10-23 g
Al6.02×10234.485×10-23 g
S6.02×10235.314×10-23 g
宏觀物質(zhì)的質(zhì)量與粒子個(gè)數(shù)存在怎樣的特定關(guān)系？
第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定，1mol粒子集合體所含粒子數(shù)與0.12kg12C中所含的碳原子數(shù)相同，約為6.02×1023，把6.02×1023mol-1叫做阿伏伽德羅常數(shù)。也就是說6.02×1023個(gè)粒子的任何粒子集合體稱1mol。
三、阿伏伽德羅常數(shù)NA近似值為6.02×1023mol-1。
例如：1mol O2中約含有個(gè)6.02×1023氧分子
2mol C中約含有1.204×1024個(gè)碳原子
1mol H2SO4中約含有6.02×1023硫酸分子
1.5mol NaOH中約含有9.03×1023個(gè)Na+和9.03×1023個(gè)OH-；
n mol某微粒集合體中所含微粒數(shù)約為n×6.02×1023。
由以上舉例可以得知：物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數(shù)以及微粒數(shù)之間存在什么樣的關(guān)系式？
由以上內(nèi)容可以看出，物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間存在正比例關(guān)系。如果用n表示物質(zhì)的量，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，N表示微粒數(shù)，三者之間的關(guān)系是：N = n•NA,由此可以推知n = N/NA
NA = N/n
四、物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數(shù)以及微粒數(shù)之間的關(guān)系：n = N/ NA
【練習(xí)】1. 0.1mol碳約含有 個(gè)碳原子
2. 2mol氧氣約含有 個(gè)氧氣分子， 個(gè)氧原子。
3. 0.2mol氫氧化鋇含有 mol鋇離子， mol氫氧根粒子。
4.1.204×1024個(gè)水分子的物質(zhì)的量 。
5.9.03×1023個(gè)鐵原子的物質(zhì)的量 。
6.0.1molNa2SO4中含有離子總共 個(gè)，Na+的物質(zhì)的量是 ，SO4-的物質(zhì)的量是 。
7. 3.01×1023個(gè)O3的物質(zhì)的量是 ，其中含有氧原子的物質(zhì)的量是 。
8.1個(gè)NH3含有 個(gè)電子，在0.5mol NH3中約含有 個(gè)電子。
9. molH2O中所含有的氧原子數(shù)與1.5 molCO2中含有的氧原子數(shù)相同。
【分析討論】在計(jì)算的熟練過程中我們發(fā)現(xiàn)，微粒的個(gè)數(shù)之比等于微粒的物質(zhì)的量之比。這是因?yàn)楦鶕?jù)N = n•NA， NA為常數(shù)，則 N1/N2=n1/n2。
五、小結(jié)
六、作業(yè)
下列說法正確的是（ ）
A.物質(zhì)的量就是物質(zhì)的質(zhì)量
B.阿伏伽德羅常數(shù)就是6.02×1023
C.1mol氧含有6.02×1023O2
D.科學(xué)上規(guī)定含有6.02×1023個(gè)粒子的任何粒子集體計(jì)量為1mol
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