課題:第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用(一)
------物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量授課班級
課 時1
教
學
目
的 知識
與
技能1、認識摩爾是物質(zhì)的是的基本單位,了解物質(zhì)的量與微觀粒子之間的關系,了解 摩爾質(zhì)量的概念,了解提出摩爾這一概念的重要性和必要性,懂得阿伏加德羅常數(shù)的涵義
2、了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的質(zhì)量之間的關系,能用于進行簡單的化學計算。
過程
與
方法1、初步培養(yǎng)學生演繹推理、歸納推理、邏輯推理和運用化學知識進行計算的能力
2、通過物質(zhì)的量這一聯(lián)系微觀粒子與宏觀質(zhì)量的物理量的學習,引導學生以化學的眼光、從微觀的角度地認識豐富多彩的物質(zhì)世界,認識到宏觀和微觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學的科學方法之一。
情感
態(tài)度
價值觀1、通過對概念的透徹理解,培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度,體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用。
重 點物質(zhì)的量及單位;摩爾質(zhì)量的概念和有關摩爾質(zhì)量的計算
難 點 物質(zhì)的量及單位------摩爾
知
識
結(jié)
構
與
板
書
設
計第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用
一、物質(zhì)的量(amount of substance)的單位---摩爾(mole)
1.是一個物理量,符號為 n,單位為摩爾(mol)。
2、阿伏加德羅常數(shù):表示1mol任何粒子的粒子數(shù),符號為NA,單位為mol-1,數(shù)值約為6.02*1023 mol-1
3、注意:使用mol時,必須指明粒子的種類,可以是分子、原子、離子、電子等。
4.N、NA與n的關系: A1=
1 mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量是以克為單位,在數(shù)值上就等于該粒子的相對原子(分子、離子)質(zhì)量。
5、摩爾質(zhì)量:
(1)定義:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,符號為M
(2)、公式:M= 單位 g?mol-1
6、有關摩爾質(zhì)量的相關計算
例1:24.5 g H2SO4 的物質(zhì)的量是_________
解:H2SO4 的相對分子質(zhì)量為98,則M(H2SO4 )=98 g?mol-1。
n(H2SO4 )= = =0.25mol。答:略過程
步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動
[引言]我們在初中時知道,分子、原子、離子等我們?nèi)庋劭床灰姷牧W,可以構成客觀存在的、具有一定質(zhì)量的物質(zhì),這說明,在我們?nèi)庋劭床灰姷牧W优c物質(zhì)的質(zhì)量之間,必定存在著某種聯(lián)系,那么,聯(lián)系他們的橋梁是什么呢?要解決這個問題,我們來學習第二節(jié)化學計量在實驗中的應用
[板書]第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用
[講]就像長度可用來表示物體的長短,溫度可表示為物體的冷熱程度一樣,物質(zhì)的量可用來表示物質(zhì)所含粒子數(shù)的多少,其符號為n,它是國際單位制中的基本物理量,四個字缺一不可,物質(zhì)的量單位是摩爾,符號mol ,簡稱摩。
[投] 國際單位制(SI)的7個基本單位
物理量的符號單位名稱及符號
長度l(L)米(m)
時間t秒(s)
質(zhì)量m千克(kg)
溫度T開爾文(K)
發(fā)光強度I(Iv)坎德拉(cd)
電流I安培(A)
物質(zhì)的量n摩爾(mol)
[板書]
一、物質(zhì)的量(amount of substance)的單位---摩爾(mole)
1.是一個物理量,符號為 n,單位為摩爾(mol)。
[過渡]從物質(zhì)的量設立的目的上看,物質(zhì)的量實際上表示含有一定數(shù)目粒子的集體。這個集體的組成者是粒子,這種集體有大有小,也就是集體內(nèi)的粒子數(shù)目有多有少。因此,物質(zhì)的量是專門用于計算粒子數(shù)目的物理量。那么物質(zhì)的是的1個單位即1mol表示的粒子數(shù)目是多少呢?
[學生活動]閱讀教材45頁上內(nèi)容,理解物質(zhì)的量在粒子數(shù)目上的大小關系
[問]1mol粒子的數(shù)目大約是多少?
(約為6.02*1023個)
[問]6.02*1023這個數(shù)值是以什么為依據(jù)得出的?
(是以0.012kg12C中所含碳原子數(shù)為依據(jù)得出來的)
[問]12C原子特指什么結(jié)構的碳原子?
(12C指原子核內(nèi)有6個質(zhì)子和6個中子的碳原子)
[師]大家回答得很好。由此,我們可以得出以下結(jié)論:
1mol任何粒子的數(shù)目是0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)目約為6.02*1023個
[講]1mol任何粒子的數(shù)目也叫阿伏加德羅常數(shù)。阿伏加德羅是意大利物理學家。因他對6.02*1023這個數(shù)據(jù)的測得有著很大的貢獻,故用他的名字來表示1mol任何粒子的粒子數(shù),以示紀念。
化學上,我們用NA來表示阿伏加德羅常數(shù),其單位mol-1,它表示1mol任何粒子的粒子數(shù),其數(shù)值近似6.02*1023個等于。
[板書]2、阿伏加德羅常數(shù):
表示1mol任何粒子的粒子數(shù),符號為NA,單位為mol-1,數(shù)值約為6.02*1023 mol-1
[師]下面請同學們點擊試題,看看平常計算中是如何應用阿伏加德羅常數(shù)的。
[點擊試題]填空
1. 1 mol H2所含氫氣分子的個數(shù) 。
2. 2 mol氫分子含 個氫原子。
3. 1 mol SO42?是 個硫酸根離子。
[講]物質(zhì)的量只限制了所含粒子個數(shù)的多少,并沒限制粒子的種類,所以使用mol 時應注明所指粒子是哪種?
[板書]3、注意:使用mol時,必須指明粒子的種類,可以是分子、原子、離子、電子等。
[點擊試題]
判斷正誤,說明理由。
A. 1 mol氫
B. 1 molCO2 √
C. 1 mol小米 × 小米不是微觀粒子
[講]請大家根據(jù)摩爾相關知識,進行如下計算。
[例題]根據(jù)摩爾的有關知識,進行計算。
1. 1.204×1024個H,合多少 mol? (2 mol)
2. 5 mol的O2中有多少個氧氣分子?。3.01*1024)
3. N個水分子的物質(zhì)的量是多少?(已知,阿伏加德羅常數(shù)為NA)
[講]由以上練習,我們得出粒子總個數(shù)N、阿伏加德羅常數(shù)NA、物質(zhì)的量n三者之間的關系為:
[板書]4.N、NA與n的關系:
[講]摩爾是一個巨大數(shù)量粒子集合體,可以是整數(shù),也可以是小數(shù),例如可以有0.5 mol O2,0.01 mol H2SO4等,但分子、原子等具體的粒子,只能是整數(shù),就不能說0.5個或0.01個。下面請大家做隨堂練習3
[點擊試題]
1.0.5 mol水中含有 個水分子。
2.2 mol水中含有 個水分子, 個氫原子。
3.1 mol H2SO4中含有 個H2SO4分子, 個硫酸根離子。
4.1 mol HCl溶于水,水中存在的溶質(zhì)粒子是什么?它們的物質(zhì)的量各是多少?
5.1個水分子中有 個電子,1 mol H2O中呢?
[過]前面我們學習了物質(zhì)的量,知道它是一個基本物理量,單位為摩爾,它表示含有一定數(shù)目的粒子集體。那么,1 mol粒子的數(shù)目是以什么為標準得出來的?其數(shù)目約為多少?
(是以0.012 kg 12C中所含碳原子數(shù)目為標準得來的;其數(shù)目約為6.02×1023)
[問]我們初中所學某種原子的相對原子質(zhì)量也是以碳-12原子為標準得出來的,它是怎樣定義的?
(以碳-12原子的質(zhì)量的1/12作為標準,其他原子的質(zhì)量跟它比較所得的數(shù)值,就是這種原子的相對原子質(zhì)量)
[師]很好!請大家推導思考題1
[思考]假如一原子的質(zhì)量為m1,碳-12原子的質(zhì)量為mC,則該原子的相對原子質(zhì)量A1怎樣表示?請大家用代數(shù)式表示出來。
[副板]A1=
[師]大家表示的都很正確。若另一種原子的質(zhì)量為m2,則它的相對原子質(zhì)量A2又該怎樣表示,請大家口答。
(A2= 。)
[問]A1比A2與m1與m2的關系是什么呢?請大家推導。
( A1∶A2=m1∶m2)
[師]很正確!這也就是說:原子的質(zhì)量比=原子相對原子質(zhì)量比。
[師]下面讓我們導出下列關系:
微觀粒子 一個C原子 一個O原子 一個Fe原子
1 mol C原子 1 mol O原子 1 mol Fe原子
宏觀質(zhì)量 0.012 kg=12 g x g y g
相對原子質(zhì)量 12 16 56
[師]由剛才我們對原子相對原子質(zhì)量的深入理解知道:原子的質(zhì)量比=原子的相對原子質(zhì)量比!1 mol任何原子的質(zhì)量比,就等于它們的相對原子質(zhì)量比。請大家根據(jù)此結(jié)論,計算出x值和y值。
[結(jié)果]x=16 y=56
[問]1 mol鈉原子的質(zhì)量是多少?1 mol氫原子的質(zhì)量呢?
(1 mol鈉原子的質(zhì)量是23 g,1 mol氫原子的質(zhì)量是1 g)
[問]由此可得出什么結(jié)論?
(1 mol任何原子的質(zhì)量,在數(shù)值上都等于它們的相對原子質(zhì)量)
[問]單位呢?
( 克!)
[問]1 mol分子的質(zhì)量,與它的相對分子質(zhì)量有什么關系?為什么?
(因為分子都是由原子構成的,而分子的相對分子質(zhì)量等于構成它的原子的相對原子質(zhì)量的總和。1 mol任何原子的質(zhì)量在數(shù)值上等于它的相對原子質(zhì)量,單位為克,則1 mol任何分子的質(zhì)量就應該在數(shù)值上等于它的相對分子質(zhì)量,單位為克)
[師]很正確!那么,對于粒子中的離子來講,又將怎樣呢?請大家閱讀課本12頁最后一段后回答。
(對于離子來說,由于電子的質(zhì)量很小,當原子得到或失去電子變成離子時,電子的質(zhì)量可略去不計,因此,1 mol離子的質(zhì)量在數(shù)值上就等于該離子的式量,單位為克)
[師]回答得很好,綜合以上分析,我們可得出以下結(jié)論:
[副板]1 mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量是以克為單位,在數(shù)值上就等于該粒子的相對原子(分子、離子)質(zhì)量。
[師]請大家做以下練習:
[點擊試題]
1 mol H2O的質(zhì)量是 。
1 mol NaCl的質(zhì)量是 。
1 mol Na+的質(zhì)量是 。
1 mol S的質(zhì)量是 。
[師]化學上,我們把1 mol物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)量。
[板書]5、摩爾質(zhì)量:
(1)定義:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,符號為M
[師]也就是說,物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是該物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)的物質(zhì)的量之比
[板書](2)、公式:M= 單位 g?mol-1
[講]依據(jù)此式,我們可以把物質(zhì)的質(zhì)量與構成物質(zhì)的粒子集體---- 物質(zhì)的量聯(lián)系起來,請大家口答下列空
[點擊試題]
1.Na的摩爾質(zhì)量 。
2.NaCl的摩爾質(zhì)量 。
3. SO 摩爾質(zhì)量 。
[師]大家在解答有關摩爾質(zhì)量的問題時,一定要注意單位!下面,讓我們根據(jù)摩爾質(zhì)量的為進行計算。注意解題格式。
[板書]6、有關摩爾質(zhì)量的相關計算
例1:24.5 g H2SO4 的物質(zhì)的量是_________
解:H2SO4 的相對分子質(zhì)量為98,則M(H2SO4 )=98 g?mol-1。
n(H2SO4 )= = =0.25mol。答:略
[點擊試題]
1。5 mol Na2CO3 的質(zhì)量是多少?
[小結(jié)]從本節(jié)課的學習中我們知道:1 mol不同的物質(zhì)中,構成它們的粒子的數(shù)目雖然相同,但由于不同粒子的質(zhì)量一般不同,故1 mol不同物質(zhì)的質(zhì)量一般也不相同,以克為單位時,其數(shù)值就等于構成該物質(zhì)的粒子的相對原子(或分子)質(zhì)量。在進行有關摩爾質(zhì)量的計算時,一定要注意單位和解題格式。
[自我評價]
1. 1.5 mol H2SO4的質(zhì)量是 。其中含有 mol O, mol H,其質(zhì)量分別為 和 。
2. 0.01 mol某物質(zhì)的質(zhì)量為1.08 g,此物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 。
3.下列說法正確的是( )
A.71 g氯相當于2 mol氯
B.每摩爾物質(zhì)中含有6.02×1023個原子
C.阿伏加德羅常數(shù)為12 g 12C所含的碳原子數(shù)
D.1 mol KClO3中含有3 mol氧元素
4.如果1 g水中含有m個氫原子,則阿伏加德羅常數(shù)是( )
A. B.9m C.2m D.18m
5下列說法正確的是( )
A.氮原子的質(zhì)量就是氮的相對原子質(zhì)量
B.氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量是40 g
C.1 mol H2SO4中含有1 mol H2
D.氬氣的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于它的相對原子質(zhì)量
6、0.8g 某物質(zhì)含有3.01*1022個分子,該物質(zhì)的式量約為( )
A、8 B、16 C、64 D、160
課后作業(yè)
1、71g Na2SO4 中含有Na+和SO42-物質(zhì)的量各是__________________
2、 19.6g H2SO4 中氧元素的質(zhì)量_________________
3、 含有1.5*1022個分子,其質(zhì)量為2。7g 求分子質(zhì)量
4、多少克H2SO4 所含的分子數(shù)與3.6克10%鹽酸所含溶質(zhì)的分子數(shù)相等
5、 0.2 mol KClO3中所含的Cl原子數(shù)與多少克CaCl2中所含的Cl-離子數(shù)相等。
引發(fā)學習興趣,引出把微小物質(zhì)擴大倍數(shù)形成一定數(shù)目的集體以便于方便生活,方便科學研究,方便相互交流
學生自學,師生一問一答,檢驗自學成果
進行化學史的教育,培養(yǎng)學生科學態(tài)度
A、 × 沒有指出是分子、原子或離子
B. √
C. × 小米不是微觀粒子
1. (2 mol)
2. (3.01*1024)
引導學生自我總結(jié)公式
3.01*1023
1.204*1024 ; 2.408*1024
6.02*1023; 6.02*1023
H+ 、Cl? 各1 mol
10; 6.02*1024
學生推導,教師巡視并指導
教師引發(fā)思考,學生展開討論,一步步得出結(jié)論,有利于學生對概念的深入理解和推理,歸納能力的培養(yǎng)
學生討論
學生閱讀,
18g
58.5g
23g
32g
23 g?mol-1
58.5 g?mol-1
96 g?mol-1
147g ;6;3 ;96g ;3g
108g/mol
1、1 mol ;0.5 mol
2、12.8 g
3、108
4、0.98克
5、11.1克
教學回顧:
教 案
課題:第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用(二)
------氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律授課班級
課 時1
教
學
目
的 知識
與
技能1、知道固、液、氣態(tài)物質(zhì)的一些特性,初步學會運用氣體摩爾體積等概念進行簡單計算
過程
與
方法1、從分析研究影響固體、液體、氣體體積的大小主要因素過程中,培養(yǎng)問題的意識,調(diào)動研究的主觀欲望,體驗歸納整理的過程,學習分析矛盾的主要方面和次要方面
情感
態(tài)度
價值觀1、通過影響物質(zhì)體積大小的因素和氣體摩爾體積的學習,培養(yǎng)與人合作的團隊精神,善于合作學習,共同提高,在學習中感受化學世界的美麗、奇妙和和諧。
重 點氣體摩爾體積
難 點 決定物質(zhì)體積的因素;氣體摩爾體積
知
識
結(jié)
構
與
板
書
設
計二、氣體摩爾體積 (molar volume of gas )
1、定義:單位物質(zhì)的量氣體所占的體積
2、符號:Vm
3、定義式:Vm=
4、單位:國際:m3/mol 常用:L/mol
5、氣體在標準狀況下的摩爾體積約是22.4L
6、阿伏加德羅定律:
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子
教學過程
教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動
[復習]通過上一節(jié)課的學習,我們知道,1 mol任何物質(zhì)的粒子個數(shù)都相等,都約為6.02*1023個,1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量都是以g為單位,在數(shù)值上等于構成該物質(zhì)的粒子(分子,原子,離子等)的式量。那么,1 mol任何物質(zhì)的體積又該如何確定呢?
[講]1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量,我們都可以用摩爾質(zhì)量作橋梁把它計算出來,
[副板書]
[講]若想要通過質(zhì)量求體積,還需搭座什么橋呢?
(還需要知道物質(zhì)的密度)
[問]質(zhì)量、密度和體積三者之間的關系是什么?
[副板書]
*密度
體積======質(zhì)量
密度÷
[講]那么,請同學們思考一下,物質(zhì)的體積與微觀粒子間是否存在著一些關系呢?也就是說體積與物質(zhì)的量之間能否通過一個物理量建立起某種關系呢?也就是說體積與物質(zhì)的量之間能否通過一個物理量建立起某種聯(lián)系呢?讓我們帶著這個問題,親自動手尋找一下答案。
請同學們填寫教材P13上科學探究2
[投]科學探究
密度/g?L-11 mol物質(zhì)的體積
O21.42922.4
H20.089922.4
2、下表列出了0℃、101 kPa(標準體積)時O2和H2 的密度,請計算出1 mol O2和H2的體積
密度/g?cm-3質(zhì)量 g體積cm3
Fe7.86567.2
Al2.702710
H2O0.9981818
H2SO41.839853.6
下表列出了20℃時幾種固體和液體的密度,請計算出1 mol這幾種物質(zhì)的體積
[講]請同學們根據(jù)計算結(jié)果,并參照投影上1mol幾種物質(zhì)的體積示意圖,分析物質(zhì)的存在狀態(tài)跟體積的關系
[投影小結(jié)]
1、1 mol 不同的固態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)、體積不同
2、在相同狀態(tài)下,1 mol 氣體的體積基本相同
3、同樣是1 mol 物質(zhì),氣體和固體的體積相差很大。(1 mol H2O在液態(tài)時是18 mL,在100 ℃氣態(tài)時約為3.06*104 mL ,相差約1700倍
[問]一堆排球、一堆籃球,都緊密堆積,哪一堆球所占體積更大?
如果球的數(shù)目都為一百個呢?
如果球和球之間都間隔1米,在操場上均勻地分布,哪一堆球所占總的體積更大?
[投影]液態(tài)水變成水蒸氣的圖的動畫模擬。
[投影]固體Fe、液體H2O、氣體CO2粒子間距示意圖
[投影小結(jié)]
決定物質(zhì)體積大小有三個因素:
①物質(zhì)所含結(jié)構微粒數(shù)多少;
②微粒間的距離(固態(tài)、液態(tài)距離小,排列緊密,氣態(tài)分子間排列疏松)
③微粒本身的大小(液態(tài)時小,氣態(tài)時大)
[講]在我們計算中,物質(zhì)的粒子數(shù)是相同的,都是1 mol,那么后兩個因素對體積大小有什么影響呢?
[小結(jié)]對于固體和液體來說,粒子間距離非常小,主要取決于粒子本身的大小,對于氣態(tài)來說,粒子間大小相差無幾,主要取決于粒子間的距離。
[講]現(xiàn)在我們清楚了固、液、氣態(tài)體積的決定因素。再進一步考慮,為什么相同外界條件下,1 mol固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積不同,而1 mol 氣體物質(zhì)所具有的體積卻基本相同?
[小結(jié)]在固態(tài)和液態(tài)中,粒子本身的大小不同決定了其體積不同,而不同的氣體在一定的外界條件下,分子間的距離可看作近似相同,
同時,由我們所學的物理知識可知,粒子間距離主要受環(huán)境也就是溫度和壓強的影響,因此,在談到氣體體積時必須注明外界條件。
[過]事實上,在我們學習生活乃至科研領域,用得更多的氣體的體積,而不是質(zhì)量。無數(shù)實驗事實證明,外界條件相同時,物質(zhì)的量相同的任何氣體都含有相同的體積。這給我們研究氣體提供了很大的方便,為些,我們專門引出了氣體摩爾體積的概念,這也是我們這節(jié)課所要學習的內(nèi)容
[板書]二、氣體摩爾體積 (molar volume of gas )
1、定義:單位物質(zhì)的量氣體所占的體積
[講]氣體摩爾體積即氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比
[板書]
2、符號:Vm
3、定義式:Vm=
4、單位:國際:m3/mol 常用:L/mol
[講]我們?yōu)榱搜芯糠奖,通常將溫度為O℃,壓強101 kPa時的狀況稱為標準狀態(tài),根據(jù)大量實驗事實證明,在標準狀況下,1 mol任何氣體的體積都約是22.4L
[板書]5、氣體在標準狀況下的摩爾體積約是22.4L
[投影]注意:
1.為了研究的方便,科學上把溫度為0°C、壓強為101 kPa規(guī)定為標準狀態(tài),用S?T?P表示。
2.氣體摩爾體積僅僅是針對氣體而言。
3.同溫同壓下,氣體的體積只與氣體的分子數(shù)目有關,而與氣體分子的種類無關。
[點擊試題]
判斷正誤
1.標況下,1 mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L。
2.1 mol氣體的體積約為22.4 L。
3.標況下,1 mol O2和N2混合氣(任意比)的體積約為22.4 L。
4.22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含的分子數(shù)。
5.任何條件下,氣體的摩爾體積都是22.4 L。
6.只有在標況下,氣體的摩爾體積才能是22.4 L。
[思考]同溫同壓下,如果氣體的體積相同則氣體的物質(zhì)的量是否也相同呢?所含的分子數(shù)呢?
[總結(jié)]因為氣體分子間的平均距離隨著溫度、壓強的變化而改變,各種氣體在一定的溫度和壓強下,分子間的平均距離是相等的。所以,同溫同壓下,相同體積氣體的物質(zhì)的量相等。所含的分子個數(shù)也相等。這一結(jié)論最早是由意大利科學家阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)的,并被許多的科學實驗所證實,成為定律,叫阿伏加德羅定律。
[板書]6、阿伏加德羅定律:
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。
[講]對這一定律的理解一定要明確,適用范圍為氣體。
在定律中有四同:“同溫”、“同壓”、“同體積”、“同分子數(shù)目”,三同就可定為一同。
[投影小結(jié)]
1、同溫、同壓下,同體積的兩種氣體必含有相同數(shù)目的分子
2、同T、P下,同分子數(shù)目的兩種氣體體積必然相同
3、同溫下,兩種氣體體積相同,分子數(shù)也相同,則壓強必然相等。
[總結(jié)]我們首先研究了影響物質(zhì)的體積的因素有多種,對于氣體,相同條件下,物質(zhì)的量相同的氣體含有相同的體積,為此,引入氣體摩爾體積的概念。標準狀況下,氣體摩爾體積的數(shù)值約為22.4L/ mol。只要同學們掌握氣體摩爾體積的概念和阿伏加德羅定律的涵義,很容易做氣體的物質(zhì)的量和體積之間的相關計算。
[自我評價]
1.下列說法正確的是( )
A.標準狀況下22.4L/mol就是氣體摩爾體積
B.非標準狀況下,1mol任何氣體的體積不可能為22.4L
C.標準狀況下22.4L任何氣體都含有約6.02×1023個分子
D.1mol H2和O2的混合氣體在標準狀況下的體積約為22.4L
課后作業(yè):
在標準狀況下
(1)0.5molHCl占有的體積是多少?
(2)33.6LH2的物質(zhì)的量是多少?
(3)16gO2的體積是多少?
(4)44.8LN2中含有的N2分子數(shù)是多少?
引導學生由舊知識的再現(xiàn)進入新知識的學習
采用數(shù)據(jù)歸納出事物規(guī)律的科學方法,導出氣體摩爾體積的概念,培養(yǎng)學生的科學歸納思維能力
學生討論
引導學生在腦海里建立理想模型,形象地分析物質(zhì)體積決定因素,對學生進行空間想像能力和邏輯推理能力的訓練。
學生積極思考,相互討論,和老師一起共同歸納出決定物質(zhì)所占體積大小的三個因素
溫度越大,距離越大,導致熱脹冷縮
壓強越大,排列越緊,距離越大
(×,物質(zhì)應是氣體)
(×,未指明條件標況)
(√,氣體體積與分子種類無關)
(×未指明氣體體積是否在相同條件下測定)
(×,只在標況下)
(×,不一定)
學生思考并回答,由氣體摩爾體積概念逐漸過渡到阿伏加德羅定律,易于學生理解和接受。
引導學生推導出阿伏加德羅定律的簡單應用
教學回顧:
教 案
課題:第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用(三)
------物質(zhì)的量濃度及溶液的配制授課班級
課 時
教
學
目
的 知識
與
技能1、理解物質(zhì)的是濃度的概念,運用物質(zhì)的量濃度的概念進行簡單的計算,學會配制物質(zhì)的量濃度溶液的方法和技能
過程
與
方法1、從概念的應用中,培養(yǎng)學生實驗能力和思維能力,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力
情感
態(tài)度
價值觀1、通過概念的學習和溶液的配制,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學習自然科學的思想。
2、培養(yǎng)學生學習自然科學的學習興趣以及嚴謹求實的學習態(tài)度。
重 點一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制方法
難 點 溶液配制的實驗操作及誤差分析
知
識
結(jié)
構
與
板
書
設
計三、物質(zhì)的量在化學實驗中的應用
(一) 物質(zhì)的量濃度 ( amount ?of-substance concentration of B)
1、定義: 以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫溶液B的物質(zhì)的量濃度,符號c(B)
2、公式 c(B)=
3、單位:國際單位:mol/m3 常用單位 mol/L
[例1]配制500 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液需要NaOH的質(zhì)量是多少?
解:n(NaOH)==c(NaOH)?V[NaOH(aq)]=0.1 mol/L *0.5L=0.05 mol
m(NaOH)==n(NaOH)?M(NaOH)=0.05 mol*40g/ mol==2g
4、一定物質(zhì)的是濃度的溶液中溶質(zhì)的微粒數(shù)目
[例2]將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,計算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,并求出溶液中Na+和SO42? 的物質(zhì)的量濃度。
解:n (Na2SO4)= === =0.2 mol
c (Na2SO4)= ==0.8 mol/L
Na2SO4==2 Na++SO42?
c(Na+)==2c(Na2SO4)==2*0.8=1.6 mol/L c(SO42? )==c(Na2SO4)==0.8mol/L
5、c=
6、稀釋定律:c(濃溶液)×V(濃溶液)= c(稀溶液)×V(稀溶液)
(二) 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1、儀器:(1)天平(2)容量瓶
2、步驟:實驗1-5 配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
3、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的誤差分析
誤差分析依據(jù)的原理:
CB= 由m、V決定實驗誤差教學過程
教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動
[引入]:化學試劑瓶的標簽上一般都有試劑含量的數(shù)據(jù),化工產(chǎn)品和藥品的說明書中一般都標明主要成分的含量。你知道這些數(shù)據(jù)是如何得到的嗎?
[投影] 這是一位老師的血清肝功能、酶類檢驗報告,請大家分析一下,在這些項目上這位老師健康情況如何?
項 目結(jié) 果參 考 值
總膽紅素16.4×10-61.7×10-6~20.0×10-6 mol/L
直接膽紅素4.0×10-60×10-6~6×10-6 mol/L
總蛋白72.360~80 g/L
白蛋白46.335~55 g/L
球蛋白26.025~35 g/L
谷丙轉(zhuǎn)氨酶31×10-66×10-6~40×10-6 /L
谷草轉(zhuǎn)氨酶30×10-66×10-6~50×10-6 /L
堿性磷酸酶77×10-634×10-6~114×10-6 /L
[講]其實這些項目的測定都需要在溶液中進行,而許多化學反應都是在溶液中進行的,生產(chǎn)和科學研究中經(jīng)常要對溶液進行定量分析、定量計算,必定需要一個表示溶液組成的物理量。在初中化學中我們學過溶液的質(zhì)量分數(shù),溶液的質(zhì)量分數(shù)是一個表示溶液組成的物理量,可用來直接計算溶質(zhì)、溶劑、溶液的質(zhì)量。但是在化學研究中,更需要一個可以直接計算溶質(zhì)的“n(溶質(zhì))”的物理量。
請你設想一下,怎樣來建立一個表示溶液組成的物理量?要求能夠用此物理量進行“V(溶液)”、“n(溶質(zhì))”之間的換算。
[揭示]可以與溶液的質(zhì)量分數(shù)進行類比,提出“物質(zhì)的量濃度”的設想。
溶液表示溶質(zhì)表示優(yōu)點
溶液的質(zhì)量分數(shù)單位質(zhì)量溶液中溶質(zhì)的“質(zhì)量”用于“質(zhì)量”計算
物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中溶質(zhì)的“物質(zhì)的量” 用于“物質(zhì)的量”計算
[過]下面我們就來學習另一種與溶液體積有關的表示溶液濃度的物理量------物質(zhì)的量濃度
[板書]三、物質(zhì)的量在化學實驗中的應用
(一) 物質(zhì)的量濃度 ( amount ?of-substance concentration of B)
[問]物質(zhì)的是和溶液的濃度有什么關系?什么是物質(zhì)的是濃度?請大家閱讀教材P15前兩段,請大家用準確的語言敘述物質(zhì)的量濃度的概念,并說出它的符號是什么?
[板書]1、定義: 以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫溶液B的物質(zhì)的量濃度,符號c(B)
[投影小結(jié)]注意:
1、單位體積的溶液不是溶劑
2、溶質(zhì)是物質(zhì)的量,不是質(zhì)量
3、B不但表示溶液中所含溶質(zhì)的分子還可表示溶液中所含溶質(zhì)電離出的離子
[講]物質(zhì)的量濃度的概念,我們也可以簡化為一個代數(shù)示,應怎樣表示?
(物質(zhì)的量濃度c(B)等于溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量n(B)與溶液的體積V的比值)
[板書]2、公式 c(B)=
3、單位:國際單位:mol/m3 常用單位 mol/L
[過]下面,我們根據(jù)物質(zhì)的量濃度的概念來進行計算。
[例1]配制500 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液需要NaOH的質(zhì)量是多少?
解:n(NaOH)==c(NaOH)?V[NaOH(aq)]=0.1 mol/L *0.5L=0.05 mol
m(NaOH)==n(NaOH)?M(NaOH)=0.05 mol*40g/ mol==2g
[點擊試題]
1、1L溶液中含1molNaCl,則NaCl的物質(zhì)的量濃度___________
2、1L溶液中含有0.5mol NaCl,則NaCl的物質(zhì)的是濃度______________
[板書]4、一定物質(zhì)的是濃度的溶液中溶質(zhì)的微粒數(shù)目
[思考]1、1mol/L蔗糖溶液與1mol/L酒精水溶液中溶質(zhì)微粒濃度是否相等?
(相等)
2、1mol/LHCl和1mol/LH2SO4中,c(H+)是否相等?c(SO42-)和c(Cl-)是否相等?
(否 是)
3、1mol/L HCl和1mol/LHAc中,氫離子物質(zhì)的量濃度是否相同?
(是)
[投影小結(jié)]溶質(zhì)的微粒個數(shù)比等于微粒的物質(zhì)的量濃度之比:
1、溶質(zhì)是難電離的物質(zhì)時,溶質(zhì)在溶液中以分子的形式存在。
2、對于易電離的物質(zhì),如AaBb的溶液濃度為 c mol/L,在溶液中AaBb的電離方程式為AaBb==a Ab+ +b Ba- ;則溶液中 Ab+ 的濃度為ac mol/L,Ba-溶液為bc mol/L
[例2]將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,計算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,并求出溶液中Na+和SO42? 的物質(zhì)的量濃度。
解:n (Na2SO4)= === =0.2 mol
c (Na2SO4)= ==0.8 mol/L
Na2SO4==2 Na++SO42?
c(Na+)==2c(Na2SO4)==2*0.8=1.6 mol/L
c(SO42? )==c(Na2SO4)==0.8mol/L
答:略
[點擊試題]
1、1mol/LMgCl2溶液,c(Cl-)==__________
2、2mLMgCl2溶液,已知其物質(zhì)的量濃度為2mol/L,則n(Cl-)=___,n(Mg2+)=___
3、0.1mol/LAl2(SO4)3中,Al3+的物質(zhì)的量濃度為__________
4、已知2LAl2(SO4)3溶液,Al3+的個數(shù)為9.03*1023個,則SO42-的物質(zhì)的量濃度_____
[過]物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)同是表示溶液組成的物理量,之間存在聯(lián)系也有差別,完成下列對比:
物質(zhì)的量濃度溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
溶質(zhì)的物理量和單位 物質(zhì)的量 mol 質(zhì)量 g kg
溶液的物理量和單位 體積 L m3 質(zhì)量 g
計算公式
特點 物質(zhì)的量濃度相同、溶液體積也相同的不同溶液里,含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同 質(zhì)量相同、質(zhì)量分數(shù)也相同的不同溶液里,含有溶質(zhì)的質(zhì)量也相同
[問]那么物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)之間有什么聯(lián)系呢?
[板書]5、c=
[過]在初三時我們已經(jīng)學過如何來稀釋溶液,在稀釋的過程中,保證前后溶質(zhì)的質(zhì)量應該是不變的,也就有了 m(濃溶液)×ψ(濃溶液)= m(稀溶液)×ψ(稀溶液),那么將溶液用水稀釋或去水濃縮的時候,溶液體積發(fā)生變化,但溶質(zhì)質(zhì)量不變,即溶液稀釋或濃縮前后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。對此,可用怎樣的公式來表示呢?
[板書]6、稀釋定律:
c(濃溶液)×V(濃溶液)= c(稀溶液)×V(稀溶液)
[講]在稀釋濃溶液時,溶液的體積發(fā)生了變化,但溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,即在溶液稀釋前后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等。我們?nèi)糁郎鲜鏊膫量中的三個量,就可以解決稀釋問題
[過]我們學習了物質(zhì)的量濃度,下面就讓我們來配制一定濃度的溶液
實驗1-5 配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
[講] 首先讓我們先來認識一下本實驗所需的儀器。
[板書](二) 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1、儀器
(1)天平
[投]天平的使用方法:
1、稱量前先把游碼撥到標尺的零刻度處,檢查天平左右擺動是否平衡。若未達到平衡,可調(diào)節(jié)左右平衡螺母,使天平平衡。
2、左物右碼。藥品不可直接放在托盤里。砝碼用鑷子夾取。
[講]下面讓我們來介紹一下主要的容量瓶:
[板](2)容量瓶
[講]容量瓶是配制準確物質(zhì)的量濃度溶液的儀器。容量瓶有各種不同規(guī)格,常用的有100 mL、250 mL、500mL和1000mL等幾種。容量瓶頸部有標線、瓶上標有溫度和容量。容量瓶只能配對應體積的溶液。因此,在選擇時,要使容量瓶的容積等于或略大于所需。容量瓶的使用要有一定溫度限制,容量瓶不能作為盛放液體的容器或反應容器使用,也不能加熱)
[投影小結(jié)]容量瓶使用前
a、檢查是否漏水
方法:往瓶內(nèi)加水,塞好瓶塞。用手指頂住瓶塞。另一手托住瓶底,把瓶倒立。觀察瓶塞周圍是否漏水,若不漏水,旋轉(zhuǎn)180°,仍把瓶倒立過來,再檢驗是否漏水。
b、用蒸餾水洗滌容量瓶
[思考]為什么檢查后要將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后再檢查一次?
(為防止容量瓶的瓶塞,瓶口內(nèi)部不規(guī)則而造成誤判。)
[講]容量瓶要注意它的拿法,為防止因受熱而使容積變大或液體體積膨脹,不能用手掌握容量瓶,振蕩或倒轉(zhuǎn)容量瓶時,要用一只手指頂住瓶塞。
[投影小結(jié)]注意事項:
1、向容量瓶轉(zhuǎn)移溶液或加入水,用玻璃棒引流并且玻璃棒的下端要靠在刻度線以下的內(nèi)壁上,榛身要在瓶中央位置。
2、加水到刻度線1-2?處改用膠頭滴管。
3、視線與刻度線平行。當液體凹液面與容量瓶的刻度線恰好相切時,停止加水。
[講]容量瓶的使用時,要將燒杯中的液體沿玻璃棒小心地注入容量瓶時,不要讓溶液灑在容量瓶外,也不要讓溶液在刻度線上面沿瓶壁流下。配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的過程:
[板書]2、步驟
[投影實驗]實驗1-5 配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
(1)計算需要固體NaCl 的質(zhì)量______
(2)稱量:用托盤天平稱取固體質(zhì)量或量筒量體積。
(3)溶解或稀釋:在小燒杯中溶解固體,用適量蒸餾水溶解或稀釋,冷卻至室溫。
[思考]溶液注入容量瓶前為什么要冷卻?
(稀釋或溶解總有一定的熱效應。容量瓶在使用前有一定的溫度指數(shù),只標明一定溫度下的正確體積(20℃,250mL),其含義是,只有當液體的溫度與容量瓶上標出溫度相同時,體積才是準確值。
[投影實驗]
(4)移液:將小燒杯中液體沿玻璃棒小心轉(zhuǎn)入一定體積的容量瓶中,若不慎灑出,必須重新配制;溶液轉(zhuǎn)移容量瓶時,必須用蒸餾水將燒杯內(nèi)壁及玻璃棒洗滌2-3次,并將洗滌液一并倒入容量瓶中。
[學與問]
1、為什么要用蒸餾水洗滌燒杯,并將洗滌液也注入容量瓶?
(配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯的內(nèi)壁上還沾有少量溶液,若不用蒸餾水洗滌燒杯,容量瓶中的溶質(zhì)就會減少,即容量瓶內(nèi)容質(zhì)的物質(zhì)的量減少,導致所配溶液中溶質(zhì)的濃度會偏低。為了減少溶質(zhì)的損失,應用蒸餾水洗滌燒杯2-3次,并將洗滌后的溶液也轉(zhuǎn)移到容量瓶中。)
2、若將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶時不慎灑到容量瓶外,最后配成的溶液中溶質(zhì)的濃度比所要求的大?
(配成的溶液中溶質(zhì)的實際濃度比要求小)
[投影實驗]
(5)輕微振蕩搖勻:
[思考]為什么在容量瓶中尚未定容前,就搖勻?
(兩種性質(zhì)不同的溶液混合后,體積不再有加合性,若加到標線再搖勻,就可能超過標線)
[投影實驗]
(6)定容:向容量瓶中加水至離刻度線1-2?處,改用膠頭滴管加水至刻度線,塞好瓶塞,搖勻,用食指頂住瓶塞,另一支手托住瓶底,倒轉(zhuǎn)過來,搖動多次,使溶液混合均勻。
[思考]定容后,反復振蕩,液面低于刻度線,為什么?能否再加水?
(容量瓶屬容納式玻璃儀器。振蕩后液面低,是因為極少量溶液在潤濕磨口處損耗了?潭仁且匀菁{量為依據(jù),所以不再加水至刻度,否則,溶液濃度偏低)
[投影實驗](7)裝瓶并貼標簽。
[板書]3、配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的誤差分析
誤差分析依據(jù)的原理:
CB= 由m、V決定實驗誤差
[投影總結(jié)]
(1)稱量時所引起的誤差
若砝碼銹蝕、試劑砝碼左右顛倒、游碼放在右端、量筒量取液體時仰視讀數(shù)所讀體積偏大時,CB變大。
若砝碼有殘缺或俯視讀數(shù),使體積偏小,CB變小。
(2)用于溶解固體或稀釋溶液的燒杯和玻璃棒未用蒸餾水洗滌,使溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少,致使液體濃度偏低。
(3)轉(zhuǎn)移或攪拌時有部分濺出,致使?jié)舛绕 ?br />(4)定容時,仰視體積變大,濃度偏低,俯視則相反。
[自我評價]
有下列化學儀器:①托盤天平;②玻璃棒;③藥匙;④燒杯;⑤量筒;⑥容量瓶;⑦膠頭滴管;⑧細口試劑瓶;⑨標簽紙。
(1) 現(xiàn)需要配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液,需用質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g/?3的濃硫酸______ mL。
(2) 從上述儀器中,按實驗使用的先后順序,其編號排列是________
(3) 容量瓶使用前檢驗漏水的方法是____________
(4)若實驗遇到下列情況,對所配制硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“不變”)?
① 用以稀釋硫酸的燒杯未洗滌__________
② 未經(jīng)冷卻趨熱將溶液注入容量瓶中____________
③ 搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線再加水_____________
④ 容量瓶中原有少量蒸餾水_____________
⑤ 定容時俯視觀察液面__________________
學生設想、學生討論后總結(jié)找到一個新的物理量----物質(zhì)的量濃度,可以用來進行“V(溶液)”、“n(溶質(zhì))”之間的換算。
學生閱讀,自學,總結(jié)定義和公式
由公式推出單位
1 mol/L
0.5 mol/L
此題反映的是溶液的體積、質(zhì)量、溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之間的換算,只要熟悉特別是之間的關系,此種類型題便可輕易得解
2 mol/L
0.008 mol ;
0.004mol
0.2mol/L
1.125mol/L n=1*0.1=0.1 mol
m=0.1*40=4 g
為了與容量瓶的精度相匹配,本實驗稱量固體時,應使用分析天平(或電子天平)?紤]到學校的實際情況,可用托盤天平代替。
27.2;
⑤⑦④②⑥⑧⑨;
往容量瓶里加適量水,塞好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一支手的五指托住瓶底,把瓶倒立過來,如不漏水,把瓶塞180°旋轉(zhuǎn)后塞緊,再把瓶倒立過來,若不漏水,才能使用。
偏低;
偏高;
偏低;
不變;
偏高;
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