《化学计量在实验中的应用》
教案
一、教学目标
知识与技能
1.了解物质的量及其单位，了解物质的量与微观粒子数之间的关系；
2.通过对1
mol物质质量的讨论，理解摩尔质量的概念以及摩尔质量和相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
过程与方法
1.通过对物质的量概念的理解，尝试从定量的角度去认识物质，体会定量研究方法对研究和学习化学的重要作用；
2.经历物质的量与微观粒子数、物质的质量之间的换算，理解概念、运用和巩固概念，提高化学计算能力。
情感态度与价值观
1.在物质的量概念的建构过程中感受到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。
2.在运用物质的量进行计算的过程中，养成良好的学习习惯。
二、教学重点与难点
教学重点：
①物质的量及其单位、阿伏加德罗常数；
②摩尔质量概念和有关摩尔质量的计算；③物质的量浓度的概念及有关计算；
④一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
教学难点：
①物质的量概念的教学；
②摩尔质量、气体摩尔体积概念的建立；
③物质的量浓度的概念及有关计算。
三、教学方法
演示法、启发法、实验探究法
四、课时
1课时
五、教学过程
【情景创设】
【教】老师有一个问题希望得到同学们的帮助，我想从这瓶铁粉中取出一个铁原子，同学们有无好的建议？
【生】思考、交流
【师】若从这瓶铁粉中取出56克铁粉，应该怎么办呢？
【生】讨论
【小结】我们在初中已经知道分子、原子、离子等我们肉眼看不见的微观粒子，它们可以构成我们看得见的、客观存在的，具有一定质量的宏观物质。这说明，在我们肉眼看不见的微观粒子与看得见的宏观物质之间必定存在某种联系。
【引入新课】例如我们已经知道反应：
2H2 +
O2
2H2O
微观角度：2个氢分子
1个氧分子
2个水分子
宏观角度：
4g
32g
36
g
从上述方程式我们可以看到什么呢
【生】看到反应物、生成物的数目和质量关系。
【师】从方程式我们可以知道，微观上2个氢分子和1个氧分子可以反应生成2个水分子。而分子和原子是极微小的粒子，一滴水中就大约含有1．7万亿亿个水分子，如果一个个去数，即使分秒不停，一个人穷其一生也无法完成这个工作。在日常化工生产中我们更不可能数出一定个数的氢分子和一定个数的氧分子进行反应，而根据初中我们学习的知识也知道，从宏观上4
g的氢气和32
g的氧气完全反应生成36
g的水，所以我们知道，4
g的氢气所含的氢分子数必是32
g的氧气的2倍，那我们怎样才能既科学又方便地知道一定量氢气中含有多少个氢分子呢 所以，这里需要一个“桥梁”，需要一个物理量把宏观质量和微观粒子数联系起来，这个物理量就是“物质的量”。
(采用实例引入的方法来创设情境，使学生明白“物质的量”这一个物理量在化学中存石的必要性，激发他们学习的积极性。)
【师】第14届国际计量大会通过以“物质的量”作为化学计量的基本单位量，至此，物质的量和长度、质量、时间等成为国际单位制中的7个基本单位。
物质的量及摩尔质量
物理量
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
千克(公斤)
kg
时间
秒
S
电流
安[培]
A
热力学温度
开[尔文]
K
物质的量
摩[尔]
mol
发光强度
坎[德拉]
cd
我们用长度来表示物质的长短，用温度来表示物体的冷热程度，物质的量是用来表示物质所含粒子数的集合，用符号n表示。物质的量的单位为摩尔，符号为mol。
【师】在我们的计量上，多长为1米呢 “米”这个单位是如何得来的呢
(对于这个问题，学生一开始常常会毫不思索地回答：10分米为一米。但很快他们又会意识到1分米又是多少呢 10厘米 那1厘米又是多少呢 ……然后大家发现这是一个无尽的循环，这个问题旨在让学生明白在国际单位中，1米的长短，1
mol的多少都是人为规定的，这里常是学生很难理解的地方。)
【师】国际计量组织规定光在真空中于1/299
792
458秒时间间隔内所经路径的长度为1
m。同样，也规定了含有6.02×1023个粒子的物质为1
mol。1
mol就像我们平时所说的一打、一箱一样，表示的是数量的集体。一个箱子能装多少瓶饮料，这取决于我们做多大的箱子，也就是说我们可以定义这个集合单位。“摩尔”这个单位能包含多少个粒子 这也是由我们定义的。
(PPT) 集体一个体×规定的较大数目
1打=
1个×12；
1令
=
1张×500；
1
mol
=
1个×6．02×1023
(高一学生思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，对抽象概念的学习，一般离不开感性材料的支持。因此，以学生熟悉的、身边的真实现象来迁移类比，使学生从感知概念到形成概念，使学生容易理解，激发了学习的兴趣。)
【师】我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。摩尔简称摩，符号为mol。
阿伏加德罗常数
1mol任何粒子的数目又叫阿伏加德罗常数。阿伏加德罗是意大利物理学家，因他对6.02×1023这个数据的测得有很大的贡献，故用其名来命名，以示纪念。表示为
NA=6.02×1023mol—1。
1
mo1粒子所含粒子数=阿伏加德罗常数的数值。
【练习】请根据上述说明回答下列问题：
(1)1
mo1
O2的分子数约为___________，2.5
mol
SO2的分子数为___________；
(2)3.01×1023个CO2的物质的量是______mol，其中碳原子的物质的量是________；
(3)1.204×
1023个H2O的物质的量是_____mo1，其中氢原子的物质的量是________。
(4)N个C的物质的量是___________mol。
【提问】 根据以上四个小题，能否得出物质的量(n)，阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)的关系
【生】交流讨论，得出：
。
【师】例：现有CO、CO2、O3三种气体，它们含有的氧原子个数之比为1∶2∶3，则这三种气体的物质的量之比为
(
)
A．1∶1∶1
B．1∶2∶3
C．3∶2∶1
D、6∶3∶2
【生】讨论得出A答案。并且总结出：粒子的数目之比等于物质的量之比。
(学生普遍觉得非常困难，弄不清原子数与分子数之间的关系，要回答好这个问题，必须
过两道关：(1)知道相同物质的量的CO、CO2、O3三种气体，氧原子数之比为1∶2∶3；根据n=N／NA推断，粒子的数目之比等于物质的量之比。)
【师】最后，让我们一起来感受一下：
(1)如果把6.02×1023个直径为2.5
cm的硬币排成一行，可以来回于地球与太阳之间240.8亿次。
(2)如果把6.02×1023粒米给全球60亿人吃，每人每天吃一斤，要吃14万年。
(学生非常惊奇，更加意识到使用物质的量这个粒子集体的重要性，也不会再用物质的
量去描述宏观物质。)
【练习】下列说法是否正确：
1
mol人
1
mol细菌
1
mol氧气分子
1
mol质子
【生】讨论并回答，1
mol人肯定是错的，1
mol细菌、1
mol质子、1
mol氧气分子是对的。
(“1
mol人”，学生都会很快反应是错误的，但1mol细菌很多学生会认为细菌是很小的，
是微观的，所以这种说法应该是正确的，所以借此要澄清学生的认识误区，不要认为只要是微观的概念就可以用摩尔来表示，应该是微观的物质粒子才行。)
【小结】对于物质的量这一个新的物理量，在应用时应注意以下几个问题：
(1)物质的量及其单位——摩尔只适用于微观粒子如原子、分子、离子、质子、电子、中子等。不是用于宏观物质如：l
mol人、1
mol大豆都是错误的。
(2)使用物质的量单位——摩尔时必须指明物质粒子的名称，不能笼统地称谓。1mol氧、1
mol氢就是错误的。只能说：l
mol氧分子或1
mol氧原子。
(3)只要物质的量相同的任何物质，所含微粒数相同，反之也成立。
《化学计量数在实验中的应用》教案
一、教学目标
知识与技能
1.使学生认识摩尔是物质的量的基本单位，了解物质的量与微观粒子之间的关系；了解摩尔质量的概念。
2.了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性，懂得阿伏加德罗常数的涵义。
3.使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。能用于进行简单的化学计算。
过程与方法
初步培养学生演绎推理、归纳推理、逻辑推理和运用化学知识进行计算的能力。
情感态度价值观
通过对概念的透彻理解，培养学生严谨、认真的学习态度，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。
二、教学重点、难点
物质的量及其单位。
三、教学方法
演示法、启发法、实验探究法
四、课时
1课时
五、教学过程
[引言]古时有一个勇敢的小伙子想娶国王美丽的公主，国王出题刁难，其中一个问题是：10kg小米是多少粒？同学们你们能不能帮帮他？
[思考、讨论、回答]
[追问]这些方法中，那种方法最科学？
[追问]谁能介绍几种生活中相似的例子
[讨论回答]箱、打、令、包、条…
设计意图：引发学习兴趣，引出把微小物质扩大倍数形成一定数目的集体以便于方便生活、方便科学研究、方便相互交流。
[引入]
复习C
+
O2 =CO2指出化学方程式的意义。
在实验中，我们可以取12
g C和32
g O2反应，而无法只取1个C原子和1个氧分子反应，那么12
g C中含多少个C呢？要解决这个问题，我们来学习“第2节 化学计量在实验中的作用”。
[板书]
第二节 化学计量在实验中的作用
[讲述]可称量物质与分子、原子和离子这些微观的看不见的粒子之间有什么联系？能否用一定数目的离子集体为单位来计量它们之间的关系。答案是肯定的。国际科学界建议采用“物质的量”将它们联系的。
[板书]
一
、物质的量的单位—摩尔
[讲解]物质的量也是与质量、长度一样的物理量是国际单位制中的7个基本物理量。单位为摩尔，符号为mol。
[投影]
国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量
物理量的符号
单位名称及符号
长度
l（L）
米（m）
时间
t
秒（s）
质量
m
千克（kg）
温度
T
开尔文（K）
发光强度
I（Iv）
坎德拉（cd）
电流
I
安培（A）
物质的量
n
摩尔（mol）
强调：1、物质的量表示物质所含微粒的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
2、物质的量是以微观粒子为计量的对象，而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”、这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子，也可以是这些粒子的特定组合。
3、物质的量用符号“n”表示。
[例举]氧气的物质的量为1
mol；水的物质的量为2
mol。（铁的质量为10
g）
[反问]下列说法是否正确？
氢的物质的量是3
mol、小米的物质的量是1
mol
[讨论]学生讨论交流解决。
[学生归纳、回答]大量实验证明，任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量相等时，所含的微粒数目都是6．02×1023个。
[板书]1、含有6．02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。摩尔简称摩，符号mol。6．02×1023/mol叫阿伏加德罗常数，符号：ＮＡ。
[阅读]P12第3、4自然段
[讲解]叙述时注意明确对象：微观粒子
[板书]
2、摩尔质量：单位物质的量的物质的质量（M）
单位：克／摩 符号：g／mol
数值：等于物质的原子量、分子量、原子团的式量。
[举例]Mg的摩尔质量：24
g／mol，KCl摩尔质量：74.5
g／mol,CO32－摩尔质量：60
g／mol。强调单位。
[学生探究]物质的量（n）、阿伏加德罗常数(ＮＡ)、物质的微粒数（N）、摩尔质量(M)之间的关系.
[板书]3、计算公式：
n=N/ＮＡ n=m/M
[练习]学与问
[辨析]
1
mol
O2的质量是 32
g/mol
OH_的摩尔质量是17
g
1
mol
H2O的质量是18
g/mol
CO2的摩尔质量是44
g/mol
[思考]通过以上学习的我们知道1
mol微粒的质量，那么1
mol微粒体积怎样求？
[阅读]科学视野：
[讲述] 由于在1
mol任何物质中的粒于数目都是相同的，都约是6.02×1023。因此，在粒子数目相同的情况下，物质体积的大小就主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。当粒子之间的距离很小时，物质的体积就主要决定于构成物质的粒子的大小；而当粒子之间的距离比较大时，物质的体积就主要决定于粒子之间的距离。
在1
mol不同的固态物质或液态物质中，虽然含有相同的粒子数，但粒子的大小是不相同的。同时，在固态物质或液态物质中粒子之间的距离又是非常小的，这就使得固态物质或液态物质的体积主要决定于粒子的大小了。所以，l mol不同的固态物质或液态物质的体积是不相同的。
[学生讨论] 对于气体，粒子间距较大，决定物质体积大小的主要因素是粒子间的距离。（补充板书）而不同气体在一定温度和压强下，分子间的距离可以看作是相等的，所以1mol任何气体的体积基本相同。这里我们就引入了气体摩尔体积。
结论：相同条件下，1mol 气体的体积主要决定于分子间的距离。
[引导] 请同学们回忆摩尔质量的概念，给气体摩尔体积下个定义。
[板书]二、
气体的摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm。（提问：为什么液体、固体没有摩尔体积）
n=V/Vm
(标准状况下：Vm=22.４L/mol)
附：板书设计：
第一节 化学计量在实验中的作用
一、物质的量的单位—摩尔
1、含有6．02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。摩尔简称摩，符号mol。6．02×1023/mol叫阿伏加德罗常数，符号：ＮＡ。
2、摩尔质量：单位物质的量的物质的质量（M）
单位：克／摩 符号：g／mol
数值：等于物质的原子量、分子量、原子团的式量。
3、计算公式：
n=N/ＮＡ n=m/M
二、气体的摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm。（提问：为什么液体、固体没有摩尔体积）n=V/Vm (标准状况下：Vm=22.４L/mol)
