物质的量 教学设计
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文档简介
第1章 认识化学科学
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
教材分析
本节是位于鲁科版化学必修第一册第1章第3节第1课时：本节是连接宏观物质（质量、体积）与微观粒子的数量的桥梁。本章节内容抽象，是整个中学化学的计算核心，也是历年高考命题的热点内容，因其难教难学的特点，对学生来说比较陌生，理解难度特别大，尤其要深化对物质的量及其单位的认识。本章内容是中学化学计算的灵魂，也是数、理、化、生等相关学科计算的“桥梁”。学生在学习了原子、分子、电子等微观粒子，学习了化学方程式的意义和常用的物理量及其对应的单位，这是学习本节课的知识基础，但是本节课的概念多，理解难度大，而且对知识的归纳、整理和迁移能力尚还欠缺，这些需要教师善于引导，巧妙地设置问题引导学生自主阅读并与同学交流，从学生认识基础出发，加强直观性教学，采用设问、类比启发、重点讲解并辅以讨论的方法，引导学生去联想，运用迁移规律，使学生在轻松的环境中掌握新知识。
教学目标
宏观辨识与微观探析
1. 建立物质的量概念，基于物质的量定量认识物质的组成及变化。
2. 了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
3. 了解摩尔质量的概念。
4. 了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。
教学重难点
1. 建立物质的量概念，基于物质的量定量认识物质的组成及变化。
2. 物质的量，阿伏伽德罗常数、微粒数、摩尔质量之间的关系。
课前准备
简易多媒体教学环境
教学过程
【新课导入】请回忆初中所学的知识，表述下列方程式的意义？
【过渡】1 滴水约含有17万亿亿个水分子。怎么样才能既科学又方便的知道一定质量或体积的水中含有多少个水分子呢？如何把难见难称量的微观粒子和可见可称量的宏观物质联系起来
【板书】一、物质的量及其单位
1. 定义：是衡量物质所含微观粒子多少的物理量。
2. 符号：n。
3. 单位：摩尔，简称摩，符号mol。
【知识介绍】七个基本物理量及其单位和符号
物理量 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克 kg
时间 秒 s
电流强度 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
【注意事项】
专有化：“物质的量”是专有名词，不能添字减字。
微观化：是衡量物质所含微观粒子多少的物理量。
集体化：要用化学式或汉字指出微粒的具体名称。例：5 mol H2O、0.5 mol H2O
具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 mol H2表示1摩尔氢分子，1 mol H表示1摩尔氢原子，1 mol H＋表示1摩尔氢离子。而1 mol氢的表述是错误的，因为“氢”是元素名称，是宏观物质名称，不是微观粒子名称。
【课堂练习】
1. 填空
1 mol H2O 中含 2 mol H ， 1 mol 氧原子。
1 mol K2SO4 中含 4 mol 氧原子， 7 mol 原子。
1.5 mol Na2O2 中含 3 mol 钠原子， 3 mol 氧原子。
2. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
物质的量可以理解为物质的数量( × )
物质的量表示物质所含指定粒子集合体数目的多少( √ )
物质的量描述对象是分子、原子等微观粒子( √ )
摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一( × )
1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子( × )
【过渡】一盒铅笔 12 支，一刀白纸 500 张，一万 100 张，一盒鸡蛋15 个
【观看视频】胶卷有多少张？
【过渡】1 mol 粒子到底有多少个呢？有没有标准呢？
【讲解】国际计量大会规定，1 mol 任何微粒所含的微粒数与0.012 kg 12C 所含的碳原子数相等。
实验测定：约为 6.02×1023 个。
说明： 1 mol 任何微粒所含的微粒数与 0.012 kg 12C 所含的碳原子数相等，都约为 6.02×1023 个。
【板书】二、阿伏加德罗常数(NA)
【练习】阿伏加德罗常数就是 6.02×1023。 错误，缺单位，近似值
阿伏加德罗常数并非单纯的数，其单位为mol－1。
【过渡】对“阿伏加德罗常数（NA）”的理解
1 mol 任何微粒所含的微粒数与0.012 kg 12 C 所含的碳原子数相等，为6.02×1023。6.02×1023 mol-1 称为阿伏加德罗常数。
计算：已知 一个 12C 质量为 1.993×10-23 g ，求 12 克 12C 含多少个原子。
解：
NA的基准值： 12克 12C所含的原子数目（定义时用）。
近似值： 6.02×1023 mol-1（计算时用）。
【总结】
【课堂练习】
1. 判断下列说法是否正确
1 mol 苹果（不对，不能指宏观物质。）
1 mol 花粉颗粒（不对，不能指宏观物质。）
1 mol 钠元素（不对，元素是宏观概念，只能说种类。）
1 mol 氢（不对，指代的粒子种类不明。）
1 mol O（对，指氧原子。）
1 mol OH-（对）
1 mol e-（对）
1 mol NaCl（对）
1 mol H2O（对）
【注意】
1. 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
2. 微粒──可以是分子、原子、离子，电子、中子、质子等基本的粒子，也可以是特定微粒的组合，但是一定要说明确。
3. 使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明粒子种类。
【课堂练习】
2. 下列说法正确的是 （ C ）
A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B.摩尔是表示物质量的单位，每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C.2 mol H表示2 mol氢原子
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯原子
3. 下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是 （ C ）
A.阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1
D.0.2 mol水中含有的氢原子数为0.2NA
【思考交流】
1 mol H2含 NA个 H2，3 mol H2含 3NA 个 H2 。
微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)之间的关系式是 N=n·NA或n=N \ NA 。
【课堂练习】
4. a mol硫酸中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为 （ B ）
【计算填表】
物质微粒 1个微粒的实际质量(g) 6.02×1023个 微粒的质量(g) 相对分子 (或原子)质量
H2O 2.990×10－23 17.9998 18
Al 4.485×10－23 26.9997 27
通过上表计算结果，可得出的结论是6.02×1023个微粒(1摩尔)的质量(以克为单位时)，在数值上(近似)等于其相对分子(或原子)质量。
【板书】
三、摩尔质量
物质 相对原子/分子质量 1mol的质量
铝 27 27g
水 18 18g
Na+ 23 23g
Cl- 35.5 35.5g
例如：Mg 的摩尔质量是 24 g/mol KCl 的摩尔质量是 74.5g/mol
SO2的摩尔质量是 64g/mol CO32-的摩尔质量是 60g/mol
【归纳总结】摩尔质量概念的理解
(1)等值性：摩尔质量以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。
【课堂练习】
5. 下面关于摩尔质量的描述或应用中正确的是（ A ）
A.一个钠原子的质量等于
B.二氧化碳的摩尔质量是44 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 mol氢氧根离子的质量是17 g·mol－1
【板书】
【易错警示】
(1) 计算离子的摩尔质量时，可忽略电子的质量。
(2) 摩尔质量、质量、阿伏加德罗常数等物理量使用时一定要注意各自的单位。
(3) 摩尔质量只有以“g·mol－1”为单位时，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。不能认为摩尔质量就是物质的质量。
【课堂练习】
6. 计算下列物质的摩尔质量。
(1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为 17 g·mol－1 。
(2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为 64 g·mol－1 。
(3)已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为 bNA g·mol－1 。
(4)NA为阿伏加德罗常数，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为
a NA\bg·mol－1 。
【规律总结】——摩尔质量的计算方法
【易错警示】
(1) 计算离子的摩尔质量时，可忽略电子的质量。
(2) 摩尔质量、质量、阿伏加德罗常数等物理量使用时一定要注意各自的单位。
(3) 摩尔质量只有以“g·mol－1”为单位时，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。不能认为摩尔质量就是物质的质量。
【课堂练习】
7. 在14.2 g 硫酸钠中：
(1)含有的Na＋的数目是 1.204×1023 ；
(2)含有的SO的质量是 9.6 g ；
(3)含氧原子的物质的量是 0.4 mol 。
【方法规律】
建立物质的量概念，基于物质的量认识物质的组成和物质的变化。物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁。
(1)物质的质量与微粒数目相互计算时，一般先转换成物质的量，再计算。
(2)物质的化学式表示构成微粒之间物质的量的关系。如H2SO4～2H～S～4O。
【课堂练习】
8. NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ B ）
A.2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为 0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8:1
【易错警示】
(1)NA指1 mol任何粒子的粒子数，一定要明确指出是何种粒子，如1 mol H2O中含有的分子数为NA，氢原子数为2NA，原子总数为3NA。
(2)稀有气体为单原子分子。
【归纳总结】
教学反思
本节课虽然内容不多，但是比较抽象，知识点分散不好理解，学生不能自觉的建立起概念之间的联系，难以形成思维的兴奋点。设计过程让学生主动体验探究过程，以激发学生的学习热情，提高课堂效率。关注如何引发学生积极的思考，立足于促使学生“思维”，优化学生的思维方法，整节课感到成效明显，学生课堂的表现不再是被动的接受，而是积极思考参与学习活动，沉浸在享受思维的快乐感受中。培养了学生宏微结合的思想和素养。
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
教材分析
本节是位于鲁科版化学必修第一册第1章第3节第1课时：本节是连接宏观物质（质量、体积）与微观粒子的数量的桥梁。本章节内容抽象，是整个中学化学的计算核心，也是历年高考命题的热点内容，因其难教难学的特点，对学生来说比较陌生，理解难度特别大，尤其要深化对物质的量及其单位的认识。本章内容是中学化学计算的灵魂，也是数、理、化、生等相关学科计算的“桥梁”。学生在学习了原子、分子、电子等微观粒子，学习了化学方程式的意义和常用的物理量及其对应的单位，这是学习本节课的知识基础，但是本节课的概念多，理解难度大，而且对知识的归纳、整理和迁移能力尚还欠缺，这些需要教师善于引导，巧妙地设置问题引导学生自主阅读并与同学交流，从学生认识基础出发，加强直观性教学，采用设问、类比启发、重点讲解并辅以讨论的方法，引导学生去联想，运用迁移规律，使学生在轻松的环境中掌握新知识。
教学目标
宏观辨识与微观探析
1. 建立物质的量概念，基于物质的量定量认识物质的组成及变化。
2. 了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
3. 了解摩尔质量的概念。
4. 了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。
教学重难点
1. 建立物质的量概念，基于物质的量定量认识物质的组成及变化。
2. 物质的量，阿伏伽德罗常数、微粒数、摩尔质量之间的关系。
课前准备
简易多媒体教学环境
教学过程
【新课导入】请回忆初中所学的知识，表述下列方程式的意义？
【过渡】1 滴水约含有17万亿亿个水分子。怎么样才能既科学又方便的知道一定质量或体积的水中含有多少个水分子呢？如何把难见难称量的微观粒子和可见可称量的宏观物质联系起来
【板书】一、物质的量及其单位
1. 定义：是衡量物质所含微观粒子多少的物理量。
2. 符号：n。
3. 单位：摩尔，简称摩，符号mol。
【知识介绍】七个基本物理量及其单位和符号
物理量 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克 kg
时间 秒 s
电流强度 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
【注意事项】
专有化：“物质的量”是专有名词，不能添字减字。
微观化：是衡量物质所含微观粒子多少的物理量。
集体化：要用化学式或汉字指出微粒的具体名称。例：5 mol H2O、0.5 mol H2O
具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 mol H2表示1摩尔氢分子，1 mol H表示1摩尔氢原子，1 mol H＋表示1摩尔氢离子。而1 mol氢的表述是错误的，因为“氢”是元素名称，是宏观物质名称，不是微观粒子名称。
【课堂练习】
1. 填空
1 mol H2O 中含 2 mol H ， 1 mol 氧原子。
1 mol K2SO4 中含 4 mol 氧原子， 7 mol 原子。
1.5 mol Na2O2 中含 3 mol 钠原子， 3 mol 氧原子。
2. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
物质的量可以理解为物质的数量( × )
物质的量表示物质所含指定粒子集合体数目的多少( √ )
物质的量描述对象是分子、原子等微观粒子( √ )
摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一( × )
1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子( × )
【过渡】一盒铅笔 12 支，一刀白纸 500 张，一万 100 张，一盒鸡蛋15 个
【观看视频】胶卷有多少张？
【过渡】1 mol 粒子到底有多少个呢？有没有标准呢？
【讲解】国际计量大会规定，1 mol 任何微粒所含的微粒数与0.012 kg 12C 所含的碳原子数相等。
实验测定：约为 6.02×1023 个。
说明： 1 mol 任何微粒所含的微粒数与 0.012 kg 12C 所含的碳原子数相等，都约为 6.02×1023 个。
【板书】二、阿伏加德罗常数(NA)
【练习】阿伏加德罗常数就是 6.02×1023。 错误，缺单位，近似值
阿伏加德罗常数并非单纯的数，其单位为mol－1。
【过渡】对“阿伏加德罗常数（NA）”的理解
1 mol 任何微粒所含的微粒数与0.012 kg 12 C 所含的碳原子数相等，为6.02×1023。6.02×1023 mol-1 称为阿伏加德罗常数。
计算：已知 一个 12C 质量为 1.993×10-23 g ，求 12 克 12C 含多少个原子。
解：
NA的基准值： 12克 12C所含的原子数目（定义时用）。
近似值： 6.02×1023 mol-1（计算时用）。
【总结】
【课堂练习】
1. 判断下列说法是否正确
1 mol 苹果（不对，不能指宏观物质。）
1 mol 花粉颗粒（不对，不能指宏观物质。）
1 mol 钠元素（不对，元素是宏观概念，只能说种类。）
1 mol 氢（不对，指代的粒子种类不明。）
1 mol O（对，指氧原子。）
1 mol OH-（对）
1 mol e-（对）
1 mol NaCl（对）
1 mol H2O（对）
【注意】
1. 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
2. 微粒──可以是分子、原子、离子，电子、中子、质子等基本的粒子，也可以是特定微粒的组合，但是一定要说明确。
3. 使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明粒子种类。
【课堂练习】
2. 下列说法正确的是 （ C ）
A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B.摩尔是表示物质量的单位，每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C.2 mol H表示2 mol氢原子
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯原子
3. 下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是 （ C ）
A.阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1
D.0.2 mol水中含有的氢原子数为0.2NA
【思考交流】
1 mol H2含 NA个 H2，3 mol H2含 3NA 个 H2 。
微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)之间的关系式是 N=n·NA或n=N \ NA 。
【课堂练习】
4. a mol硫酸中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为 （ B ）
【计算填表】
物质微粒 1个微粒的实际质量(g) 6.02×1023个 微粒的质量(g) 相对分子 (或原子)质量
H2O 2.990×10－23 17.9998 18
Al 4.485×10－23 26.9997 27
通过上表计算结果，可得出的结论是6.02×1023个微粒(1摩尔)的质量(以克为单位时)，在数值上(近似)等于其相对分子(或原子)质量。
【板书】
三、摩尔质量
物质 相对原子/分子质量 1mol的质量
铝 27 27g
水 18 18g
Na+ 23 23g
Cl- 35.5 35.5g
例如：Mg 的摩尔质量是 24 g/mol KCl 的摩尔质量是 74.5g/mol
SO2的摩尔质量是 64g/mol CO32-的摩尔质量是 60g/mol
【归纳总结】摩尔质量概念的理解
(1)等值性：摩尔质量以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。
【课堂练习】
5. 下面关于摩尔质量的描述或应用中正确的是（ A ）
A.一个钠原子的质量等于
B.二氧化碳的摩尔质量是44 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 mol氢氧根离子的质量是17 g·mol－1
【板书】
【易错警示】
(1) 计算离子的摩尔质量时，可忽略电子的质量。
(2) 摩尔质量、质量、阿伏加德罗常数等物理量使用时一定要注意各自的单位。
(3) 摩尔质量只有以“g·mol－1”为单位时，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。不能认为摩尔质量就是物质的质量。
【课堂练习】
6. 计算下列物质的摩尔质量。
(1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为 17 g·mol－1 。
(2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为 64 g·mol－1 。
(3)已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为 bNA g·mol－1 。
(4)NA为阿伏加德罗常数，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为
a NA\bg·mol－1 。
【规律总结】——摩尔质量的计算方法
【易错警示】
(1) 计算离子的摩尔质量时，可忽略电子的质量。
(2) 摩尔质量、质量、阿伏加德罗常数等物理量使用时一定要注意各自的单位。
(3) 摩尔质量只有以“g·mol－1”为单位时，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。不能认为摩尔质量就是物质的质量。
【课堂练习】
7. 在14.2 g 硫酸钠中：
(1)含有的Na＋的数目是 1.204×1023 ；
(2)含有的SO的质量是 9.6 g ；
(3)含氧原子的物质的量是 0.4 mol 。
【方法规律】
建立物质的量概念，基于物质的量认识物质的组成和物质的变化。物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁。
(1)物质的质量与微粒数目相互计算时，一般先转换成物质的量，再计算。
(2)物质的化学式表示构成微粒之间物质的量的关系。如H2SO4～2H～S～4O。
【课堂练习】
8. NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ B ）
A.2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为 0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8:1
【易错警示】
(1)NA指1 mol任何粒子的粒子数，一定要明确指出是何种粒子，如1 mol H2O中含有的分子数为NA，氢原子数为2NA，原子总数为3NA。
(2)稀有气体为单原子分子。
【归纳总结】
教学反思
本节课虽然内容不多，但是比较抽象，知识点分散不好理解，学生不能自觉的建立起概念之间的联系，难以形成思维的兴奋点。设计过程让学生主动体验探究过程，以激发学生的学习热情，提高课堂效率。关注如何引发学生积极的思考，立足于促使学生“思维”，优化学生的思维方法，整节课感到成效明显，学生课堂的表现不再是被动的接受，而是积极思考参与学习活动，沉浸在享受思维的快乐感受中。培养了学生宏微结合的思想和素养。