化学：1.2《化学计量在实验中的应用》教学案（新人教版必修1）
文档属性
| 名称 | 化学：1.2《化学计量在实验中的应用》教学案（新人教版必修1） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 13.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-06-17 18:23:00 | ||
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文档简介
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化学计量在实验中的应用
一、教学目标
1.了解摩尔质量的概念，理解物质的量、摩尔质量与物质质量的关系。
2.理解物质的量浓度的概念，掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。
二、内容分析
1.地位和功能
根据《普通高中化学课程标准(实验)》所确定的“内容标准”，在必修课程的6个主题“认识化学科学”“化学实验基础”“常见无机物及其应用”“物质结构基础”“化学反应与能量”“化学与可持续发展”中，“化学实验基础”是必修课程内容的核心。化学是一门以实验为基础的科学，要让学生学好化学首先要了解化学学科的这一特征，并引导学生通过实验去学习化学。实验是了解物质性质的最好方法，也是认识元素周期律的最佳途径；通过实验可以感受化学反应与能量的关系，认识并研究能量的利用问题；通过实验还能切实了解材料、环境、绿色化学等问题。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。
此外，教科书把“化学实验”不仅作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性，既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化学新知识学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。
2.内容的选择与呈现
实验是中学化学的基础，在初中阶段学生已经学习了一些实验知识和技能。在高中阶段开始，根据课程标准的内容要求，本章选择物质的检验、分离、提纯和溶液配制等内容。对于检验、分离、提纯等基本操作，以初中学习过的粗盐提纯操作为主要线索，复习、深化；对于溶液的配制，以有关物质的量等概念作为基础知识，在此基础上学习溶液配制的方法和操作。
这一章的教学内容是以实验基本方法和基本操作（包括一定物质的量浓度溶液的配制）为主要内容，对化学基础知识进行应用，对整个高中化学的学习起着重要的指导作用。这一章是高中化学的第一章，对课程标准所提到的有关实验的内容标准，不可能一步达到要求，如实验方案设计、实验条件的控制、数据处理等方法和技能，将在整个必修化学中逐步完成。
3.内容结构
本章以化学实验方法和技能为主要内容和线索，结合基本概念等化学基础知识。将实验方法、实验技能与化学基础知识紧密结合。
全章分两节内容，第一节“化学实验基本方法”在强调化学实验安全性的基础上，通过初中化学实验“粗盐的提纯”, 复习过滤和蒸发，对于蒸馏则是在初中简易操作的基础上，引入使用冷凝管这一较正规的操作；在复习拓宽的基础上再介绍一种新的方法──萃取。这一节还结合实际操作引入物质检验的知识。这样由已知到新知，由简单到复杂，逐步深入。
第二节“化学计量在实验中的应用”则是在化学基本概念的基础上通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法作为基本化学实验方法和技能，也作为对知识的应用，而物质的量的有关知识，作为化学实验中的计量来呈现，从而突出实验主题。
三、教学建议
1.从引入物质的量的必要性入手，激发学生了解物质的量概念的积极性
原子是化学变化的最小粒子，分子与分子、原子与原子按一定的比例定量进行化学反应，而原子或者分子都很小，我们肉眼不可能观察到，更不可能一个一个地进行称量。怎样将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起来，来研究分子、原子或离子所进行的化学反应呢？这就需要确定一种物理量。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物理量，规定1 mol粒子所含的数目为6.02×1023个。此时1 mol任何物质的质量以克为单位时，其数值恰好等于相对原子质量或相对分子质量，这样使用起来就十分方便。当物质的量小于0.1 mol或大于1 000 mol时，正像小于0.1 m或大于1 000 m一样，需要采用“摩”的倍数单位。
2.使学生了解物质的量、摩尔质量的涵义，并能正确运用
要强调“物质的量”是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能压缩为“物质量”，否则就改变了原有意义。要与“物质的质量”区分开来。
还要说明“摩”是“物质的量”的单位，不要将两者混淆起来，如“某物质的物质的量是多少”不要说成“某物质的摩尔数是多少”。
应该强调，物质的量这个物理量只适用于微观粒子，即原子、分子、离子，使用摩作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。如写成2 mol H、1 mol H2、1.5 mol NaOH、1 mol OH-、1 mol e-。
3.运用比较的方法，使学生正确理解“摩尔质量”“物质的量浓度”的涵义
关于摩尔质量，可说明摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量或相对分子质量，但摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量的区别在于前者的单位是g/mol，后者单位为1。
物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数不同点是：前者的溶质用物质的量表示，后者的溶质用质量表示；前者的单位是mol·L-1，后者是质量之比，单位为1；两者的最大区别是相同物质的量浓度、相同体积的不同溶液，它们所含溶质的物质的量相等，而相同质量分数、相同体积的不同溶液，它们所含溶质的物质的量不相等。因为化学反应是根据粒子数目比例进行的，用质量来表示反应的量不太方便，所以我们要引入物质的量浓度。
4.做好一定物质的量浓度溶液的配制实验，使学生掌握溶液配制的要点
配制一定物质的量浓度溶液的方法，是高中学生必须学会的化学实验操作技能之一。教学中要介绍容量瓶特点和使用方法，以及为什么转移溶液时要用玻璃棒；为什么要用水将烧杯洗涤数次，并将洗液倒入容量瓶中；容量瓶中溶液接近瓶颈刻度时为什么要改用胶头滴管加水等，并将一定物质的量浓度溶液配制步骤归纳为：计算、称量、溶解、洗液、定容、摇匀等要点。
5.运用量方程，使学生建立概念之间的联系
通过简单的量方程，使学生建立物质的量等概念之间的联系，会运用其进行简单的计算。但应注意把握教学要求，不要强化计算。
【实验1-4】
（1）选用配制NaCl溶液，是因为NaCl价廉。用100 mL，也是考虑所配NaCl溶液用处不大，减少浪费。目前有的学校条件比较好，配备了分析天平，可用分析天平来称量。若用托盘天平，可向学生简单说明感量问题即可。此实验的目的是使学生学习配溶液的方法和技能。
（2）教学中可以教师先演示，学生再实验。
（3）学生实验后可进行一些误差分析。
【学与问】
1.配制一定物质的量浓度的溶液时，烧杯中的溶液转移到容量瓶后，烧杯的内壁上还粘有少量溶液，若不用蒸馏水洗涤烧杯，容量瓶中的溶质就会减少，即容量瓶内的溶质的物质的量减少，导致所配的溶液的浓度偏低。为了减少溶质的损失，应用蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤后的溶液全部转移到容量瓶中。
2.如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的小。因为洒出的溶液中含有溶质，所以转移到容量瓶内的溶质比称量时少，即瓶内溶质的物质的量减少。
3.【实验1-4】配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液需要NaCl固体5.85 g。用托盘天平称量时，托盘天平的感量为0.1 g，所以不能称出5.85 g固体。如要比较准确地配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液，应用分析天平进行称量。分析天平的精度比托盘天平高。
【思考与交流】
1. 24.5 g H2SO4的物质的量是0.25 mol，1.50 mol Na2CO3的质量是159 g。教师可以再编一些类似的题进行训练，也可以让学生两人一组，一问一答的形式进行训练。
2.（1）以浓硫酸和稀硫酸为例，在性质上有比较大的差异，如：浓硫酸的密度比稀硫酸大；将浓硫酸、稀硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上，浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑（纸被腐蚀），而稀硫酸只能使石蕊试纸变红（久置后也会变黑）；浓硫酸稀释时会放出大量热，而稀硫酸稀释放出的热量不大；浓硫酸露置在空气中会变稀，稀硫酸露置在空气中浓度变化不大；浓硫酸常温下不与铁反应，稀硫酸能与铁反应产生氢气等。可以让学生思考，由于浓硫酸与稀硫酸浓度相差很大，所以性质也有很大差异，若浓度比较接近的稀硫酸性质也会有明显差异吗？
（2）将5 mL浓硫酸稀释为20 mL稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质量相等，这是因为稀释前与稀释后H2SO4的质量是不变的，只是溶液体积增大了，所以两溶液的物质量浓度不同。（讨论：如果从这20 mL稀硫酸溶液中取出5 mL，与原5 mL浓硫酸比，溶质的物质的量、溶液的物质的量浓度是否相同？为什么？）
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化学计量在实验中的应用
一、教学目标
1.了解摩尔质量的概念，理解物质的量、摩尔质量与物质质量的关系。
2.理解物质的量浓度的概念，掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。
二、内容分析
1.地位和功能
根据《普通高中化学课程标准(实验)》所确定的“内容标准”，在必修课程的6个主题“认识化学科学”“化学实验基础”“常见无机物及其应用”“物质结构基础”“化学反应与能量”“化学与可持续发展”中，“化学实验基础”是必修课程内容的核心。化学是一门以实验为基础的科学，要让学生学好化学首先要了解化学学科的这一特征，并引导学生通过实验去学习化学。实验是了解物质性质的最好方法，也是认识元素周期律的最佳途径；通过实验可以感受化学反应与能量的关系，认识并研究能量的利用问题；通过实验还能切实了解材料、环境、绿色化学等问题。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。
此外，教科书把“化学实验”不仅作为专题内容，还把它安排在第一章，突出了化学实验的基础性，既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接，又为高中化学新知识学习穿针引线，通过实验把学生引入化学世界，由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。
2.内容的选择与呈现
实验是中学化学的基础，在初中阶段学生已经学习了一些实验知识和技能。在高中阶段开始，根据课程标准的内容要求，本章选择物质的检验、分离、提纯和溶液配制等内容。对于检验、分离、提纯等基本操作，以初中学习过的粗盐提纯操作为主要线索，复习、深化；对于溶液的配制，以有关物质的量等概念作为基础知识，在此基础上学习溶液配制的方法和操作。
这一章的教学内容是以实验基本方法和基本操作（包括一定物质的量浓度溶液的配制）为主要内容，对化学基础知识进行应用，对整个高中化学的学习起着重要的指导作用。这一章是高中化学的第一章，对课程标准所提到的有关实验的内容标准，不可能一步达到要求，如实验方案设计、实验条件的控制、数据处理等方法和技能，将在整个必修化学中逐步完成。
3.内容结构
本章以化学实验方法和技能为主要内容和线索，结合基本概念等化学基础知识。将实验方法、实验技能与化学基础知识紧密结合。
全章分两节内容，第一节“化学实验基本方法”在强调化学实验安全性的基础上，通过初中化学实验“粗盐的提纯”, 复习过滤和蒸发，对于蒸馏则是在初中简易操作的基础上，引入使用冷凝管这一较正规的操作；在复习拓宽的基础上再介绍一种新的方法──萃取。这一节还结合实际操作引入物质检验的知识。这样由已知到新知，由简单到复杂，逐步深入。
第二节“化学计量在实验中的应用”则是在化学基本概念的基础上通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法作为基本化学实验方法和技能，也作为对知识的应用，而物质的量的有关知识，作为化学实验中的计量来呈现，从而突出实验主题。
三、教学建议
1.从引入物质的量的必要性入手，激发学生了解物质的量概念的积极性
原子是化学变化的最小粒子，分子与分子、原子与原子按一定的比例定量进行化学反应，而原子或者分子都很小，我们肉眼不可能观察到，更不可能一个一个地进行称量。怎样将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起来，来研究分子、原子或离子所进行的化学反应呢？这就需要确定一种物理量。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物理量，规定1 mol粒子所含的数目为6.02×1023个。此时1 mol任何物质的质量以克为单位时，其数值恰好等于相对原子质量或相对分子质量，这样使用起来就十分方便。当物质的量小于0.1 mol或大于1 000 mol时，正像小于0.1 m或大于1 000 m一样，需要采用“摩”的倍数单位。
2.使学生了解物质的量、摩尔质量的涵义，并能正确运用
要强调“物质的量”是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能压缩为“物质量”，否则就改变了原有意义。要与“物质的质量”区分开来。
还要说明“摩”是“物质的量”的单位，不要将两者混淆起来，如“某物质的物质的量是多少”不要说成“某物质的摩尔数是多少”。
应该强调，物质的量这个物理量只适用于微观粒子，即原子、分子、离子，使用摩作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。如写成2 mol H、1 mol H2、1.5 mol NaOH、1 mol OH-、1 mol e-。
3.运用比较的方法，使学生正确理解“摩尔质量”“物质的量浓度”的涵义
关于摩尔质量，可说明摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量或相对分子质量，但摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量的区别在于前者的单位是g/mol，后者单位为1。
物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数不同点是：前者的溶质用物质的量表示，后者的溶质用质量表示；前者的单位是mol·L-1，后者是质量之比，单位为1；两者的最大区别是相同物质的量浓度、相同体积的不同溶液，它们所含溶质的物质的量相等，而相同质量分数、相同体积的不同溶液，它们所含溶质的物质的量不相等。因为化学反应是根据粒子数目比例进行的，用质量来表示反应的量不太方便，所以我们要引入物质的量浓度。
4.做好一定物质的量浓度溶液的配制实验，使学生掌握溶液配制的要点
配制一定物质的量浓度溶液的方法，是高中学生必须学会的化学实验操作技能之一。教学中要介绍容量瓶特点和使用方法，以及为什么转移溶液时要用玻璃棒；为什么要用水将烧杯洗涤数次，并将洗液倒入容量瓶中；容量瓶中溶液接近瓶颈刻度时为什么要改用胶头滴管加水等，并将一定物质的量浓度溶液配制步骤归纳为：计算、称量、溶解、洗液、定容、摇匀等要点。
5.运用量方程，使学生建立概念之间的联系
通过简单的量方程，使学生建立物质的量等概念之间的联系，会运用其进行简单的计算。但应注意把握教学要求，不要强化计算。
【实验1-4】
（1）选用配制NaCl溶液，是因为NaCl价廉。用100 mL，也是考虑所配NaCl溶液用处不大，减少浪费。目前有的学校条件比较好，配备了分析天平，可用分析天平来称量。若用托盘天平，可向学生简单说明感量问题即可。此实验的目的是使学生学习配溶液的方法和技能。
（2）教学中可以教师先演示，学生再实验。
（3）学生实验后可进行一些误差分析。
【学与问】
1.配制一定物质的量浓度的溶液时，烧杯中的溶液转移到容量瓶后，烧杯的内壁上还粘有少量溶液，若不用蒸馏水洗涤烧杯，容量瓶中的溶质就会减少，即容量瓶内的溶质的物质的量减少，导致所配的溶液的浓度偏低。为了减少溶质的损失，应用蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤后的溶液全部转移到容量瓶中。
2.如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的小。因为洒出的溶液中含有溶质，所以转移到容量瓶内的溶质比称量时少，即瓶内溶质的物质的量减少。
3.【实验1-4】配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液需要NaCl固体5.85 g。用托盘天平称量时，托盘天平的感量为0.1 g，所以不能称出5.85 g固体。如要比较准确地配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液，应用分析天平进行称量。分析天平的精度比托盘天平高。
【思考与交流】
1. 24.5 g H2SO4的物质的量是0.25 mol，1.50 mol Na2CO3的质量是159 g。教师可以再编一些类似的题进行训练，也可以让学生两人一组，一问一答的形式进行训练。
2.（1）以浓硫酸和稀硫酸为例，在性质上有比较大的差异，如：浓硫酸的密度比稀硫酸大；将浓硫酸、稀硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上，浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑（纸被腐蚀），而稀硫酸只能使石蕊试纸变红（久置后也会变黑）；浓硫酸稀释时会放出大量热，而稀硫酸稀释放出的热量不大；浓硫酸露置在空气中会变稀，稀硫酸露置在空气中浓度变化不大；浓硫酸常温下不与铁反应，稀硫酸能与铁反应产生氢气等。可以让学生思考，由于浓硫酸与稀硫酸浓度相差很大，所以性质也有很大差异，若浓度比较接近的稀硫酸性质也会有明显差异吗？
（2）将5 mL浓硫酸稀释为20 mL稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质量相等，这是因为稀释前与稀释后H2SO4的质量是不变的，只是溶液体积增大了，所以两溶液的物质量浓度不同。（讨论：如果从这20 mL稀硫酸溶液中取出5 mL，与原5 mL浓硫酸比，溶质的物质的量、溶液的物质的量浓度是否相同？为什么？）
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