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学校:济宁市实验中学
第二章 第三节 物质的量
第一课时 物质的量的单位—摩尔
粒子数 1个C 1个 O2 1个CO2
C + O2 CO2
点燃
质 量 12g炭 32g氧气 44g二氧化碳
问题:请从定量角度描述这一化学反应的含义?
宏观物质
微观粒子
?
6.02×1023
6.02×1023
6.02×1023
结论:质量与粒子数之间一定存在数量上的关系
温故知新
思考质疑
证据推理
第二章 第三节 物质的量
第一课时 物质的量的单位—摩尔
素养目标
宏观辨识与微观探析:通过对物质的量的学习,从微观上理解物质由不同粒子构成,进而从宏观上明确物质的量的应用。
证据推理与模型认知:通过完成物质的量的学习,了解科学的推理过程,理解微观粒子模型在化学研究中的重要作用。
科学精神与社会责任:利用物质的量概念的建立过程,培养科学探究精神。
知识素养:通过认识物质的量及摩尔的意义,形成宏观与微观结合研究化学的理念,建立物质的量与物质质量、摩尔质量、粒子数、阿伏伽德罗常数之间的关系。
550ml 550g
你知道一瓶550ml(550g)水里含有多少个水分子吗?
…
…
发现问题
500张装
初步建立思维模型
走
进
生
活
中
的
计
量
外观越小的物质用集团计量越方便。
= 1盒
= 1盒
= 1包
初步建立思维模型
走
进
生
活
中
的
计
量
铅笔12支
一打手套
一打啤酒
一打笔记本
一打铅笔
一打鸡蛋
生活中不同的物质用一打计量12这一集团。
初步建立思维模型
感受一下
一滴水
一滴水
水分子
1.7万亿亿个
假如让10亿人来数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要
30000多年才能 数清。
12克碳
碳原子
6.02×1023个
结论:微观粒子不方便以个数来计量!
初步建立思维模型
走
进
生
活
中
的
计
量
类比思维
生活生产和科研中的量是如何计量的?
物理量 单位名称 单位符号
长度 l 米 m
质量 m 千克 Kg
时间 t 秒 s
电流强度 I 安培 A
热力学温度 T 开尔文 K
发光强度 I( Iv) 坎德拉 cd
一个物理量都有哪些基本要素?
思维模型的运用
思考与交流
极小极多的微观粒子该如何计量?
资料卡片 1971年,第14届国际计量大会通过了以“物质的量”作为化学计量的基本物理量。规定其单位为摩尔(mol);2018年第26届国际计量大会对摩尔这个基本单位进行了重新定义,规定1 mol 任何粒子的粒子数为阿伏伽德罗常数,以阿伏伽德罗常数这一基本物理常数定义摩尔,可大大提高摩尔这一单位的稳定性和精确度。
微观粒子的计量:以集合体来描述,并给予新的量词——摩尔。
物质的量这一物理量的基本要素是什么呢?
类比理解
物理量 单位名称 单位符号
长度 l 米 m
质量 m 千克 Kg
时间 t 秒 s
电流强度 I 安培 A
热力学温度 T 开尔文 K
发光强度 I( Iv) 坎德拉 cd
【资料卡片】国际单位制(SI)的7个基本单位
物质的量 n
摩尔
mol
物质的量这一物理量你是如何理解的?
一、物质的量的单位--摩尔
1、定义 :
符号:
2、单位名称 :
单位符号:
3、判断:下列说法是否正确,错误的请说明理由。
⑴ 、1mol西瓜
⑵ 、1mol氢
⑶ 、物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体,简称物质量
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。
n
摩尔,简称:摩
mol
知识归纳
计量对象:微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等)及它们的特定组合(如NaCl)
使用物质的量时,用化学式指明微粒的种类,
如1mol Fe,1mol O2,1mol Na+,1mol SO42-等。
物质的量是个专有名称,四个字是一个整体不能说成:物质的质量,物质的数量或物质量等
注意事项
思维模型的运用
思考与交流
极小极多的微观粒子该如何计量?
资料卡片 1971年,第14届国际计量大会通过了以“物质的量”作为化学计量的基本物理量。规定其单位为摩尔(mol);2018年第26届国际计量大会对摩尔这个基本单位进行了重新定义,规定1 mol 任何粒子的粒子数为阿伏伽德罗常数,以阿伏伽德罗常数这一基本物理常数定义摩尔,可大大提高摩尔这一单位的稳定性和精确度。
微观粒子的计量:以集合体来描述,并给予新的量词——摩尔。
国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02× 1023。1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数,符号为NA ,通常用6.02 × 1023 mol-1表示。
意大利科学家
阿伏伽德罗
3、注意事项
(1)阿伏加德罗常数是一个物理量,有单位,而不是纯数,
不能误认为NA就是6.02×1023。
(2)在应用时采用近似值6.02×1023mol-1
二、阿伏伽德罗常数
1、定义:
符号:
NA
2、 单位 :
mol-1
知识归纳
3、正误判断,并说明理由。
(1)、6.02×1023就是阿伏加德罗常数.
(2)、1molH2O含有6.02×1023个分子。
如果把6.02×1023个直径为2.5cm的硬币排成一行,可以来回于地球与太阳之间10亿次!
感受阿伏加德罗常数的数值
思考与交流:为什么物质的量的计量对象只能是微观粒子及它们的特定组合?
如果把 6.02×1023 粒米给60亿人吃,每人每天吃一斤,要吃14万年!
(1)1 mol O约含有 个氧原子
(2)5 mol O约含有 个氧原子
(3)6.02×1024个氧原子的物质的量约为 。
(4)1.806×1023个硫酸分子的物质的量约为 。
6.02×1023
3.01×1024
10 mol
0.3 mol
思考与交流:
粒子个数(N)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)三者的关系?
物质的量(n)
微粒数目(N)
阿伏加德罗常数(NA)
=
n=N/NA
变式:N=n·NA或 NA =N/n
国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02× 1023。1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数,符号为NA ,通常用6.02 × 1023 mol-1表示。
学以致用 1
下列对“1mol H2O”的含义叙述是否正确?
① 6.02×1023水分子的物质的量为1mol
② 1mol H2O中所含的分子数约为6.02×1023 个
③ 1mol H2O中所含的氢原子数约为1.204×1024个
④ 1mol H2O中所含的氧原子数约为6.02×1023个
⑤ 1mol H2O中含有2mol H,1mol O
迁移应用
思考与交流
微粒数
物质的量
1.204×1024个氢原子
6.02×1023个氧原子
6.02×1023个水分子
1mol H2O
2mol H
1mol O
感悟“1mol H2O”的含义
体验感悟
结论:建构了这样一幅关系图,粒子间的转化可以一目了然,物质的量这一物理量为我们提供了一个定量认识物质组成的新视角。
学以致用 2
1. 3.01×1024 个氯化氢分子的物质的量是 。
2. 1.5 mol H2O中含有水分子的个数 。
3. 2mol H2O含 mol H mol O
4. 1mol H2O含 个 H 个 O
5mol
约9.03×1023
4
2
约1.204× 1024
约6.02×1023
粒子 符号 每个粒子的质量(g/个) 1mol物质含有的粒子数(个) 1mol物质质量(g)
C 1.993×10-23
H2O 2.990×10-23
Na+ 3.821×10-23
OH- 2.824×10-23
12
18
23
17
(计算结果保留整数)
6.02×1023
6.02×1023
6.02×1023
6.02×1023
粒子的
相对分子质量
12
18
23
17
微观探析
结论:1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
1mol Al 的质量? 1mol CO2 的质量?
思考与交流
宏观辨识
下图为课本第55页 图2-21 物质的量为 1 mol的几种物质,你发现了1mol不同物质的质量有什么规律?
思考与交流
结论:1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
三、摩尔质量
1、定义 :
符号:
2、 单位 :
4、注意事项
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量
M
g/mol ( g·mol-1)
3、表达式:
M =
m
n
m= n × M
n =
m
M
知识归纳
1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
思考与交流
O2 的摩尔质量?
CO2 的摩尔质量?
32 g·mol-1
44 g·mol-1
学以致用 3
1、Al的相对原子质量为 ,Al的摩尔质量为 ,
1molAl的质量为 , 2molAl的质量为 ,
81gAl的物质的量为 。
2、H2O的相对分子质量为 , H2O的摩尔质量为 ,
0.5molH2O的质量为 ,约含有 个水分子,
18g H2O约含有 个水分子。
27 g·mol-1
27
27 g
54 g
3 mol
18
9g
3.01×1023
6.02×1023
18 g·mol-1
m
M
M
n
NA
NA
N
归纳总结
n(H2O)=
m(H2O)
M(H2O)
550g
18g/mol
=
=30.56mol
N(H2O) = n(H2O)×NA
=30.56mol×6.02×1023mol-1
=1.84×1025
答:一瓶水(550g)的水中含有水分子数目为1.84×1025个。
一瓶水(550ml即550g)的水中含有水分子数目为多少?
m
M
M
n
NA
NA
N
解决问题
1、下列说法正确的是( )
A. 摩尔是国际单位制的7个基本物理量之一
B. 物质的量是表示含有一定数目的粒子集合体的物理量
C. 物质的量是指物质中所含微粒的个数
D. CO2的摩尔质量为44g
B
学以致用 4
2、下列关于阿伏加德罗常数及粒子数的叙述,正确的是( )。
A. 1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
B. 6.02×1023就是阿伏加德罗常数
C. 1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D. 1mol H含有6.02×1023个质子
D
粒子数 1个碳原子 1个氧分子 1个二氧化碳分子
C + O2 CO2
点燃
质 量 12克炭 32克氧气 44克二氧化碳
宏观物质
微观粒子
6.02×1023
6.02×1023
6.02×1023
结论:质量与粒子数之间一定存在数量上的关系
物质的量 1mol 1mol 1mol
物质的量
问题:请从定量角度描述这一化学反应的含义?
思维导图
知识建构
谢 谢