高中新课标 化学《必修1》 专题1 化学家眼中的物质世界
第一单元 丰富多彩的化学世界
【单元分析】
本单元教材是以“物质的分类及转化”、“物质的聚集状态”、“物质的分散体系”等化学物质的一般属性为主线进行编写的。由于物质的分类和转化实质是分子等微观微粒的变化,物质聚集状态的变化实质是分子等微观微粒间相互作用的变化和分子间距离的变化、物质的分散体系也涉及分子等微观微粒,所以本单元很自然地引出了“物质的量”、“气体摩尔体积”等基本概念。
这样编写一方面可以与初中化学进行合理衔接,另一方面又为高中化学后续内容的学习准备必要的基础知识。在初中化学的学习中,学生已掌握了一些化学反应,知道化学反应的四种基本类型和物质转化的一些实例,但初中化学中没有系统学习和研究有关酸、碱、盐、氧化物等物质之间的转化规律,没有对这些物质的转化反应进行整理总结。本单元中关于物质的分类和转化内容正好可对初中化学中学习过的化学反应进行总结和归纳,并进行适当的拓展和提高,帮助学生更好地认识化学物质。还可以为后阶段学习钠、镁、氯、氮和硫等元素化合物的性质和转化规律打下必要基础。在初中化学的学习中,学生已经接触过气体物质、固体沉淀、溶液、浊液等具体实例,本单元中有关“物质的聚集状态”、“物质的分散体系”的内容就是在这个基础上引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态,在原有基础上提升对化学物质的认识,同时为后续内容的学习准备重要的基础。
从化学学科的知识体系来看,物质的量、气体摩尔体积、胶体等都是非常重要的基本概念,被广泛应用于生产、科学研究中,是学生提高自身科学素质所必需的基础知识。从本专题的三个单元之间的关系看,经过第一单元的学习学生已经了解有关原子的一些基础知识,本单元转向从分子层面去认识化学物质,同时又为第三单元“研究物质的实验方法”打下基础,起着承前启后的作用。
从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观等教学目标角度分析,本单元内容和编排为教学留下了自主发挥的余地。另外,在教材的编写中,还为教师开发利用其他教学资源留下通道,许多地方需要教师发挥能动性自主开发教学资源,根据不同教师的不同理解、不同经历,不同学校的实际情况,教师必须因地制宜地开发教学资源,在课堂教学中补充不同的实例、增加不同的实验,来达到教学目标。
本单元教学设计中必须把握好的重点是:充分发挥学生的自主性,让学生在开放的问题情景中自由讨论、自主研究、自主形成结论。教师要转变教学观念,充分关注学生学习化学兴趣的培养,激发学生积极自主学习的热情,使学生形成探究、自主、合作的科学学习方式。
教学设计中要有针对性地精心设计问题情景,让学生在这样的情景中自然而然地从已有的记忆和基础为起点,进入新问题的研究,达到“温故而知新”的效果。如在开始讨论“物质的分类和转化”时,可以向学生提出下列具有一定开放性的问题:
在以往的化学学习中,你已经知道了哪些纯净的化学物质 举出6种以上的例子。
这样就自然地从学生原有的基础引到新的课题上来了。
重视“过程和方法”的目标达成。本单元中第一部分直接讨论“物质的分类及转化”,实际上后续的“物质的聚集状态”和“物质的分散体系”也是物质的分类和转化问题,只不过分类和转化的角度不同而已,教学设计中要注意本单元内容的这种前后联系。教学设计中要充分利用这类素材,创设情景让学生尝试用多种不同的方法对化学物质进行分类,让学生从中体会分类的研究方法,培养学生学会从不同角度考虑问题,增强思维的发散性品质。要让学生体会到:学会物质分类的目的是为了更好地研究化学物质的性质,更好地了解化学物质的应用,懂得物质的分类就可以实现由“掌握了一种物质”向“贯通一类物质”的转变,大大提高学习和认识化学的效率。
物质的量概念中包含着微观微粒的计量方法,气体摩尔体积中包含着气体物质的计量方法,物质的量和气体摩尔体积等概念中还包含着有关化学计算的技能。教学设计中要注意这方面知识和技能目标的把握。
【课时安排】 物质的分类及转化 2课时
物质的量 3课时
物质的聚集状态 2课时
物质的分散体系 1课时
【教学设计】 物质的分类及转化
本单元开头的几幅图片中展示的化学物质都是人工制取的,以图片形式展示在开头,是要告诉学生化学已经为人类生活作出了巨大的贡献,使学生了解人类生活离不开化工生产、化学合成。这样安排,一方面提高了学生学习化学的兴趣,另一方面可以比较顺利地引入本单元内容。要精心体会教材编写者的意图,挖掘和利用教材中的教学素材。
本单元的教学可以采用如下形式进行:教师提出开放性的问题+学生自主思考、发问、探索和讨论一学生自主总结归纳得出结论一学生自主应用自己得到的结论一教师点评。
当然,引入本单元,除了可以利用教材第9页的插图外,也可利用其他图片、录像和一些媒体素材来引发学生思考。如利用有关铜、铝、铁等材料应用的素材提问:
【教学目标】〔知识与技能〕
1、学会从不同角度对常见物质进行分类。
2、理解单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系。
〔过程与方法〕
1、掌握化学物质的分类方法,了解物质的组成、结构和性质的关系;认识化学变化的本质。
2、认识比较和分类等科学方法对化学研究的作用。尝试按不同的方法对物质进行分类。
3、初步了解通过化学反应实现物质相互转化的重要意义。
〔情感、态度与价值观〕
1、了解化学家研究物质及其变化的方法和重要内容。
2、体会定量研究的方法和学习化学的重要作用。
[教学重点] 培养学生学会从不同角度、不同的标准去思考问题的能力
[教学难点] 引导学生从物质的宏观性质的学习和研究转入从微观角度分析研究问题
[教具准备] 多媒体 投影仪 图片若干
[课时安排]2课时
物质的分类及转化
[教学过程] 第一课时
[引言]“科学是美的,每个科学家都有这种感觉。”(杨振宁语)化学世界绚丽多彩,千姿百态,奥秘无穷。下面我们一些来看一组图片。
[展示]:教材的几幅图片。
[板书]一、物质的分类
[师]化学物质在我们日常生活中有很多重要应用,在你的生活经历中留下深刻印象的有哪些?请各位同学在纸上写出一些实例,再进行小组交流。
自己完成实例后,小组讨论:在日常生活中我们经常接触的化学物质有:水、氧气、金属、碳、塑料、二氧化碳、汽油、淀粉、纤维素、蛋白质等。
[师]在这些丰富多彩的化学物质中,为了获得生活和发展需要的物质,并更好地利用这些物质为人类服务,化学家们需要将众多的物质进行分类研究,需要探索物质转化的条件和转化时所遵循的规律。如何来分类呢?
[师]给出常见的一些物质,如:空气、乙醇、硫酸铵、铜、、碘、氢气、石墨、食盐水等。 请同学们分组讨论。如何给这些物质进行分类?
[生1]我们小组将物质分成了混合物和纯净物。
混合物有:空气和食盐水;纯净物为:乙醇、硫酸铵、铜、、碘、氢气、石墨。
[生2]我们小组将物质分成了单质和化合物。
单质有:铜、、碘、氢气、石墨;化合物有:乙醇、硫酸铵。空气和食盐水是混合物。
[生3]我们小组将物质分成了气态、液态和固态。
气态为:空气、氢气;液态为:乙醇、食盐水;固态为:硫酸铵、铜、碘和石墨
[生4]我们小组将物质分成了易溶、微溶、难溶。
易溶为:乙醇、食盐水、硫酸铵;微溶为:碘;难溶为:空气、氢气、铜、石墨
[师]以上同学提出的分类形式都非常好。有从组成、导电性、状态、溶解能力等依据来分析的,看来,我们只要调整一下思维方式,在不同的角度思维,就会“山穷水尽凝无路,柳暗花明又一村”,得到异乎寻常的答案,说明衡量事物的标准不止一个。
[板书]物质分类标准的不同,分类形式的结果各不相同。
[展示]老师在此也提出一种分类方式与同学们一起共享。
[问题解决]根据物质的组成对下列物质进行分类。
钙(Ca) 氯气(Cl2) 氯化钙(CaCl2)溶液 硫酸(H2SO4) 碳酸钙(CaCO3) 氧化钙(CaO) 氢氧化钙[Ca(OH)2] ,请同学们讨论得出结论。
[学生活动]小组讨论。按上表进行分类:
混合物为:氯化钙溶液,其余为纯净物。
在纯净物中,单质为:钙和氯气,其中钙为金属单质,氯气为非金属单质;
化合物有:硫酸、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙;
在化合物中又可分成氧化物、酸、碱、盐。
属于氧化物为:氧化钙;属于酸为:硫酸;属于碱为:氢氧化钙;属于盐为:碳酸钙。
[过渡]实际上对上述物质的分类,我们可以用不同的依据进行分类。同一类物质在组成或某些性能方面往往具有一定的相似性。因此,对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的结构、组成和性能。
[问题]在一定条件下,一些物质不同类别的物质之间是可以转化的,如酸和碱反应转化成盐和水。
【问题解决】KOH属于碱,CO2和SO2是非金属氧化物,请写出足量KOH溶液分别与CO2、SO2反应的化学方程式。
你还知道哪些类别的物质之间可以发生转化?转化的条件是什么?请同学思考、讨论。
[板书]二、物质间的转化
完成下表所列的物质的转化类型,并将你知道的其他的转化类型补充到表中。
物质的转化类型 化学方程式
单质化合物
金属氧化物氢氧化物
酸盐
[学生活动]展示自己的方案。
物质的转化类型 化学方程式
单质化合物 2H2+O2=2H2O
金属氧化物氢氧化物 CaO+H2O=Ca(OH)2
酸盐 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
【板书】单质、酸、碱、盐、氧化物间的相互关系:
[交流讨论]2、钙的金属活泼性比镁强,电解熔融的氯化钙可以得到金属钙和氯气,钙与氯气反应又能生成氯化钙。请你尽可能多地写出图中物质之间转化的化学方程式,并将你的结果与同学交流讨论。
[学生活动]学生先自已完成,然后小组讨论。展示自己完成的化学方程式。
①CaO+H2O=Ca(OH)2 CaO+CO2CaCO3 CaO+2HCl=CaCl2+H2O
②CaCO3CaO+CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
③Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑ 2Ca+O2=2CaO Ca+2HCl=CaCl2+H2↑
④Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
⑤CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2↑+Cl2↑
[师]请同学们对照自已书写的方程式进行检查,并将刚才书写的反应方程式,按化学反应类型进行分类。
[整理与归纳]1、根据化学反应的特征,完成表1-4的填充。
反应类型 实例
A+B=AB
AB=A+B
AB+C=A+CB
AB+CD=AD+CB
[展示]学生作业,由学生讲解,并说出判断理由。
反应类型 实例
A+B=AB 化合 CaO+H2O=Ca(OH)2
AB=A+B 分解 CaCO3CaO+CO2
AB+C=A+CB 置换 Ca+2HCl=CaCl2+H2↑
AB+CD=AD+CB 复分解 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
[师]刚才这位同学归纳出了初中学习过的四种基本反应类型,这四种基本反应类型的特征非常清楚,我们再请一位同学来给大家归纳一下,这四种基本反应类型的特点?
[生]在化合反应是多归一;分解反应是一变多;置换反应是二单二化合物,复分解反应是两化合物间相互交换。
[思考]若在水溶液中发生下列两种类型的化学反应:(1)复分解反应;(2)一种金属与另一种可溶性金属的盐溶液发生置换反应。这两类反应的条件是什么?请将为两类反应的条件填写到下列横线上。(1) ,(2) 。
[生]复分解反应的条件是:①要有沉淀生成,②要有气体生成,③要有水生成。第二个反应的条件是:在金属活动表中,排在前面的金属单质能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
[化学史话]历史上曾经认为有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊力量――生命力的作用下才能产生,人工合成有机物是不可能。1828年,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO,一种无机化合物,由氯化铵和氰酸银反应制得)水溶液得到尿素[CO(NH2)2]。尿素的人工合成,揭开了人工合成有机物的序幕。
[本课小节]这一课我们学习了物质的分类和物质之间的相互转化,根据不同的分类标准,物质可以分成很多种类别,不仅无机物与无机物之间可以相互转化,实际上无机物与有机物之间也可以转化。
[作业]:用化学方程式完成下列物质间的相互转化。
CaCaOCaCO3CaOCa(OH)2CaCl2
补充题答案:2Ca+O2=2CaO CaO+CO2CaCO3 CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
课后小结
第二课时 氧化还原反应
教学目的:
在复习四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上,使学生进一步了解化学反应的分类方法。
使学生学会用化合价升降的观点来理解氧化还原反应,并学会利用“双线桥”分析氧化还原反应。
培养学生使用已经掌握的知识,通过分析、理解,形成解决问题的思路和方法
对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育。用发展的观点,以科学的态度来学习化学。
教学重点:用化合价升降的观点来理解氧化还原反应。
教学难点:用化合价升降的观点来分析氧化还原反应
教学方法:质疑、讨论法
〔引入〕上节课我们以反应物和生成物的类型及反应前后物质种类的多少,将化学反应分为四种基本反应类型。
〔问〕Fe2O3+3CO2Fe+3CO2属于什么基本反应类型?(都不是)
上述分类方法有局限性,不能包括所有的化学反应。这类反应的实质是什么?下面我们来进一步研究。
〔板书〕 氧化还原反应
〔问题〕各写出一个符合要求条件的化学方程式
①两种单质化合;两种化合物化合;单质与化合物化合。
②一种物质分解成两种物质;一种物质分解成三种物质。
③非金属置换非金属单质;金属单质置换金属单质。
④复分解反应:氧化物与酸;氧化物与碱;酸与碱;酸与盐;盐与盐。
(练习,讲评)
〔问〕反应:C+O2CO2 ,C+2CuO2Cu+CO2↑除属于基本反应类型中的化合反应和置换反应之外,还属于什么反应类型?(氧化和还原反应)
从得失氧角度分析:(学生回答)
〔讨论〕从得失氧角度分析下列三个反应:
反应 氧化反应 还原反应 基本反应类型
H2+CuOCu+H2O
C+2CuO2Cu+CO2↑
CO+CuOCu+CO2↑ 否
①氧化反应与还原反应是孤立存在还是同时存在?
②若2Na+Cl22NaCl也属于氧化还原反应,是否符合上述定义?(不符合)
〔结论〕化学反应有多种分类方法。
氧化反应与还原反应必定同时发生,称为氧化还原反应,在初中所学的定义有局限性。
我们从得失氧角度分析了氧化还原反应,我们继续讨论其反应的特征和实质。
〔投影1〕
反应实例 得失氧情况 化合价变化(特征)
H2+CuOCu+H2O
2Na+Cl22NaCl
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
对于反应①我们非常熟悉,该反应中有氧的得失。而后两个反应并无氧的得失,但仍为氧化还原反应,它们究竟有哪些共同点呢?
〔结论〕都发生化合价变化。
〔分析〕学生标出上述反应的化合价变化并分析化合价变化与氧化还原反应的关系。
〔板书〕(1)物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应;物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
(2)有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应(化合价升降角度)
〔讲解〕用化合价升降的观点不仅能分析有得失氧的反应,还能分析虽没有得失氧,但元素的化合价在反应前后有变化的反应。
〔练习〕用化合价升降观点分析下列反应的氧化还原情况:
(1)2KClO3 2KCl+3O2↑
(2)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
〔板书〕有化合价升降的反应都是氧化还原反应
化合价升高(特征),氧化反应(被氧化)(“升氧”)
化合价降低(特征),还原反应(被还原)(“降还”)
〔练习〕分析下列反应的化合价、被氧化、被还原的情况:
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
6NO+4NH3→5N2+6H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
〔讨论〕基本反应类型与氧化还原反应的关系
〔结论〕
〔小结〕本节内容
依据化合价是否变化将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
〔布置作业〕用化合价升降观点分析下列氧化还原反应
1.C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.2SO2+O2→2SO3
3. 2KClO3 2KCl+3O2↑
4.Fe+Cu2+=Fe2++Cu
5.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
6.2HClO→2HCl+O2↑
7.Cl2+H2O=HCl+HClO
8.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
课后记
物质的量
教学目的:
了解物质的量及其单位,了解物质的量与微观微粒之间的关系
了解物质的量这一物理量的重要性和必要性
培养演绎推理、归纳推理的能力
教学重点:物质的量的概念及其单位
课时:3
教学方法:启发、谈话法
教学过程
第一课时 物质的量
〔引入〕已知一个12C原子的质量为1.993×10-23g,求0.012kg 12C所含12C原子的数目:
物质间的反应是按一定的数目比进行的,而在生产和科学研究中,我们取用的物质,都是可以用称量器具称量的。那么我们称量的一定质量的物质所含的微粒数目为多少呢?
〔分析〕反应C + O2 = CO2的微粒数比和质量比
微粒数比:
质量比:
可称量的物质与原子、分子或离子之间一定存在某种联系。
〔板书〕一、物质的量
1.物质的量
〔引入〕要知道一定质量的微粒含有的微粒数目,用“个”为单位,是否合适?
请结合日常生活中的实例,讨论怎样把一定质量(或数量)的物质与数目联系起来?
〔讲述〕在国际单位制中,考查一定质量的微粒含有的微观微粒数目,使用“物质的量”这一物理量及其单位摩尔(mol)。
物质的量:用来表示物质所含一定数目微粒集体多少的物理量,符号为n
那么采用多大的集体作为物质的量的单位呢?
〔板书〕2.摩尔的基准:以0.012kg12C中所含的碳原子数目作为摩尔的基准。
0.012kg12C中所含的碳原子数叫阿伏加德罗常数,符号为NA,约为6.02×1023mol-1
〔分析〕如果在一定量的微粒集体中所含的微粒数与NA相同,我们就说它为1mol。
〔举例〕1molO中约含有6.02×1023个O……
3.摩尔:摩尔是表示物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
〔练习〕1.0.012kg12C中所含的碳原子数为 ,物质的量为 。
2.2×6.02×1023个碳原子的物质的量为 mol。
3.N个C原子的物质的量为 mol。
4.课本P7-1.
〔小结〕物质的量及其单位摩尔(mol)、微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)间关系
n=
〔注意〕1.物质的量是一个物理量,与长度、时间、质量等一样。摩尔是物质的量的单位。
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 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
2.摩尔这一单位,只用来表示原子、分子、离子、电子等微观微粒,不能表示宏观物体。
3.使用摩尔时,微粒的化学式必须写在“mol”后面。
4.阿伏加德罗常数是有单位的(mol-1)。
〔练习〕
1.下列说法中正确的是
A.摩尔是一个基本物理量 B.物质的量的单位是摩尔
C.物理量的单位是摩尔 D.物质的量是一个基本物理量
2.下列关于摩尔的说法中正确的是
A.摩尔是国际单位制的一种基本单位 B.摩尔是表示物质质量的单位
C.摩尔是表示物质的量的单位 D.摩尔既是质量单位又是数量单位
3.下列表示方法不正确的是
A.1molFe B.1mol氮 C.1molH2SO4 D.0.5mol氯气 E.mol氦
4.0.5molH2SO4中约含 个H2SO4分子,在水中能电离出H+ 个,SO 个。
5.3.01×1023个O2的物质的量是 mol,含O mol
6.9.03×1025个NH,物质的量为 mol,所含电子数为 个。
〔布置作业〕
课后小结
第二课时 摩尔质量
教学目的:
理解摩尔质量的概念,掌握物质的量、微粒数目、阿伏加德罗常数、摩尔质量的关系
培养演绎归纳、综合分析、类比推理的方法。
教学重点:摩尔质量概念及有关计算
教学难点:摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系
教学过程
〔复习提问〕
1.摩尔的基准是什么?1mol12C原子的质量是 g
2.nmolH2和nmol氦气具有相同的
A.分子数 B.原子数 C.质子数 D.电子数
〔引入〕阿伏加德罗常数是一个很大的数值,但用摩尔作为物质的量的单位,使用起来非常方便,它象一座桥梁将微观微粒同宏观物质联系在一起。
微观微粒——单个不可见的微粒12C
物质的量——1mol12C(6.02×1023个微粒的集体)
宏观物质——12g12C,可称量、可见的物质
可见1mol12C的质量在数值上等于C的原子量(以g为单位)
〔问题〕什么叫相对原子质量?
设元素B原子相对原子质量为Ar,一个原子的质量为m,一个12C原子的质量为mC
则Ar(B)= ,∴m= ,
推出1molB原子的质量(即6.02×1023个B原子的质量)
=
又知1mol12C的质量为12g,即6.02×1023×mC=12g
1molB原子的质量=
可得出结论:
〔板书〕二、摩尔质量
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,符号M,单位g·mol-1
摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的关系:1mol任何原子的质量,以g为单位在数值上等于该原子的相对原子质量;1mol任何分子的质量以g为单位,在数值上等于该分子的相对分子质量。
〔练习〕
①O的相对原子质量为 ,1molO的质量为 ,M(O)=
②H2的相对分子质量为 ,1molH2的质量为 ,M(H2)=
③H2O的相对分子质量为 ,1molH2O的质量为 ,M(H2O)=
④Na+的式量为 ,1molNa+的质量是 ,M(Na+)=
⑤SO的式量为 ,1mol SO的质量是 ,M(SO)=
〔小结〕摩尔质量:M=(g·mol-1)
〔例1〕483gNa2SO4·10H2O中含Na+和SO的物质的量各是多少?所含水分子的数目是多少?
解:Na2SO4·10H2O的相对分子质量为322,M(Na2SO4·10H2O)=322g·mol-1
n(Na2SO4·10H2O)==1.50 mol
则n(Na+)=1.50 mol×2=3.00 mol
n(SO42-)=1.50 mol×1=1.50 mol
n(H2O)=1.50 mol×10=15.0 mol
N(H2O)=n(H2O)×NA=15.0 mol×6.02×1023 mol-1=9.03×1024
答:略
〔练习〕课本P8 -1
〔总结〕
N n m
有了物质的量、M和NA 反应方程式中的量的关系就可以用物质的量表示
如: H2 (g) + Cl2(g) = 2HCl (g)
微粒数比 1 ∶ 1 ∶ 2
质量比 2 ∶ 71 ∶ 73
物质的量比1 ∶ 1 ∶ 2
〔练习〕课本 P8-3
〔布置作业〕
课后小结
第三课时
【复习检测】
同质量的下列物质中,含分子数最少的是
A.F2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
2.测得30滴水的体积为aml,则每滴水中含有的分子数为
A.30a×18NA B.NA C. D.
【新授内容】
物质的量在化学方程式中的意义
如: 2H2 (g) + O2(g) = 2H2O (g)
微粒数 2 1 2
扩大NA倍 2NA 1 NA 2 NA
物质的量 2mol 1mol 2mol
质量 4g 32g 36g
M 2g·mol-1 32g·mol-1 18g·mol-1
【例题】
1.nmolH2和nmol氦气具有相同的
A.分子数 B.原子数 C.质子数 D.电子数
2.22.2gCaCl2溶于( )g水中,才能使每10个水分子中溶有一个Cl-
A.18 B.36 C.72 D.90
【练习】1. g KmnO4(158)中的氧原子数与24.5 g KClO3 (122.5)中所含的氧原子数相同(23.7g)?
2.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是
①它们所含的电子数之比为7∶11
②它们所含的O原子数目之比为1∶2
③它们所含的C原子数目之比为1∶1
④它们所含的原子总数目之比为2∶3
⑤它们所含的分子数目之比为1∶1
3.质量相等的SO2和SO3,它们的物质的量之比为 ,所含原子总数之比为 ,所含氧原子个数之比为 ,所含硫原子个数之比为 。
4.1 g N2中含有n个N2分子,则阿伏伽德罗常数NA可以表示为
A. 14n/mol B.28n/mol C.n/14 mol D.n/28 mol
5.FeO、Fe2O3、Fe3O4三种化合物中,与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比为
A.1∶3∶4 B.2∶3∶6 C.6∶9∶8 D.3∶8∶9
课后记
物质的聚集状态
教学目的:
1.在了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上,了解气体摩尔体积的概念
2.通过气体摩尔体积和有关计算的教学,培养分析、推理、归纳、总结的能力。
教学重点:气体摩尔体积的概念
教学方法:探究法
教具:投影仪
课时:2
教学过程
第一课时
〔引入〕C + O2 == CO2
微观 6.02×1023 6.02×1023 6.02×1023
1mol 1mol 1mol
宏观 12g 32g 44g
通过上节课的学习,我们利用物质的量把宏观可称量的物质与微观微粒联系起来。
但是我们平常所见到的物质,都不是单个原子或分子,而是它们的聚集体。物质的聚集状态主要有三种:气态、液态、固态。许多物质在不同的温度和压强下,可以呈现不同的聚集状态。
【板书】不同聚集状态物质的结构与性质
物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 微粒排列紧密,微粒间的空隙很小 在固定的位置上振动 有固定的形状,几乎不能被压缩
液态 微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状,不易被压缩
气态 微粒间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状,容易被压缩
【过渡】对于气体,无论是实验室或生产中都是使用它的体积而不是质量,那么如何利用物质的量把宏观可量度的体积与微观微粒数联系起来呢?
我们已经知道,1 mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同,1 mol微粒的质量往往不同。已知1mol物质的质量,由物质的密度,我们可以求出它们的体积
〔投影〕1mol不同物质的体积
物质 状态 微粒数 摩尔质量 g·mol-1 密度 g·cm-3 体积 cm3
Al 固 6.02×1023 26.98 2.70 9.99
Fe 固 6.02×1023 55.85 7.86 7.10
H2O 液 6.02×1023 18.02 0.998 18.0
C2H5OH 液 6.02×1023 46.07 0.789 58.4
H2 气 6.02×1023 2.016 0.0899g·L-1 22.4
N2 气 6.02×1023 28.02 1.25 g·L-1 22.4
CO 气 6.02×1023 28.01 1.25 g·L-1 22.4
请根据上述数据分析物质存在的状态与体积的关系
〔结论〕1mol不同的固态或液态物质的体积
在相同状态下(标准状况:0℃,101kPa),1mol气体的体积 。
〔板书〕一、气体摩尔体积
1.决定物质体积的因素: 、 、
(量的多少、微粒本身大小、微粒间的距离)
〔引导〕那么决定物质体积大小的因素有哪些呢?(阅读思考)
当微粒数一定时(1mol),决定体积大小的因素是 和 。
(微粒本身大小、微粒间的距离)
〔展示〕固体、液体、气体分子之间距离比较和1mol几种物质的体积示意图(课本P10)
〔分析〕由于固体、液体物质中微粒间的距离非常小,所以,1mol固体、液体物质的体积主要取决于 ,因此,1mol固体、液体物质的体积是 。
〔分析〕我们知道气体比固体和液体更容易压缩,这说明气体分子间的距离比固体和液体中的微粒之间的距离大得多。在气体中,分子之间的距离要比分子本身的体积大很多倍,通常情况下,同质量的气态物质的体积要比它在固态或液态时的体积大1000倍。气体分子的直径约为0.4nm,而气体分子之间的距离则约为4nm,即分子间的距离约是分子直径的10倍。因此,当气体分子数相同时,气体体积的大小主要决定于 ,而不是 。
由于气体的体积与温度、压强等外界条件的关系非常密切。一定质量的气体,当温度升高时,气体分子之间的距离 ,当温度降低时,气体分子间的距离 ;当压强增大时,气体分子间的距离 ,当压强减小时,气体分子间的距离 。因此,要比较一定质量的气体的体积,就必须要在相同的温度和压强下才有意义。
标准状况: 。(273K,101Kpa)
气体摩尔体积:
(单位物质的量的气体所占的体积)
符号Vm ,表达式:Vm=,单位: (L·mol-1)
在标准状况下,1mol任何气体的体积都约是 。即标准状况下Vm=
〔练习〕判断下列说法是否正确?为什么?
1.1molH2的体积是22.4L
2.1molH2O在标准状况下的体积是22.4L
3.1mol任何物质的体积在标准状况下都约是22.4L
4.标准状况下,一定量的任何气体的体积都约是22.4L
5.温度为0℃,压强为505kPa时,CO2气体的气体摩尔体积是22.4L·mol-1
6.当温度高于0℃时,1mol任何气体的体积都大于22.4L
7.标准状况下,1molN2的体积约是22.4L
8.1molCO和1molCO2所含分子数相同,体积也相同。
注意:①描述对象:气体
②只有标准状况下Vm=22.4L·mol-1
③Vm有单位:L·mol-1
〔小结〕由气体摩尔体积Vm我们可以直接把气体体积与物质的量联系起来。如标准状况下,22.4LO2的物质的量为1mol,所含O2分子数为6.02×1023。即在标准状况下,22.4L的任何气体,含有的气体分子数都是6.02×1023。
〔布置作业〕课P11 问题解决
课后小结
第二课时
〔复习检测〕
标准状况下,若两种气体的体积不同,其原因是
A.气体性质不同 B.气体分子的大小不同
C.气体分子间的距离不同 D.气体的物质的量不同
2.下列说法中正确的是
A.标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积
B.非标准状况下,任何气体1mol不可能为22.4L
C.标准状况下,22.4L任何气体中都含有约6.02×1023个分子
D.1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约是22.4L
〔引入〕上节课我们知道,在标准状况下,22.4L的任何气体,含有的气体分子数都是6.02×1023。那么在非标准状况下,相同的温度和压强下,同体积的任何气体所含的分子数是否也相同呢?
〔讨论〕因为不同的气体在同温同压下,气体分子之间的平均距离是相同的,所以在一定的温度和压强下气体体积的大小只随分子数目的多少而发生变化。在标准状况下,22.4L任何气体中都含有6.02×1023个分子。即在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(阿佛加德罗定律)
表达式:同温同压下:
〔板书〕二、有关气体摩尔体积的计算
计算公式:n== ,
〔例题1〕13.0 g锌与足量稀盐酸完全反应,最多可收集到多少体积(标准状况)的氢气?
解:
〔例题2〕在标准状况下,测得1.92g某气体的体积为672ml。计算此气体的相对分子质量。
〔小结〕
N n m
阿佛加德罗定律的推论:
同温同体积的条件下:
同温同压下:
〔练习〕
在同温同压下,两种物质的量相同的单质气体之间的关系正确的是
A.体积都是22.4L B.具有相同的体积
C.都是双原子分子 D.具有相同的分子数目
2.下列说法正确的是(NA表示阿佛加德罗常数)
A.在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为NA
B.在标准状况下,18gH2O所占的体积约是22.4L
C.32gO2在标准状况下所占的体积约为22.4L
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含有的原子数相同
〔布置作业〕基础练习P4-7~15
课后小结
物质的分散系
教学目的
1、了解胶体及分散系的概念
2、了解胶体与其他分散系的区别
3、掌握电解质、非电解质的概念
4、掌握电离方程式的书写
教学重点:胶体的定义、电解质、非电解质的概念和电离方程式的书写
教学难点:电离方程式的书写
教学方法:实验引导法、比较发现法、讲述法
教学用具:实验器具
课型:新课
课时:2
教学内容: 第一课时
新课的准备:
复习溶液、悬浊液、乳状液的组成、性质,引出
1.分散系的概念:化学上把由一种物质(或几种物质)分散到另一种物质里所形成的混合物,统称分散系。
新课进行:
2.胶体:分散质粒子直径在1nm~100nm的分散系,叫做胶体。
强调:划分溶液、胶体、悬浊液或乳浊液的依据是分散质的大小。
胶体的分类:⑴按分散质的构成——分子胶体、粒子胶体;
⑵按分散剂状态——液溶胶、气溶胶、固溶胶。
[实验]制备Fe(OH)3胶体并使之与CuSO4溶液对比。
强调外观上没有什么区别,均一、透明。
[实验]用一束光线区别Fe(OH)3胶体CuSO4溶液。
强调:当光线通过Fe(OH)3胶体时,会形成一条光亮的“通路”——区别溶液分散系与胶体分散系,分析形成光亮通路的原因。3.各分散系的比较:
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质的直径 <1nm 1~100nm >100nm
分散质微粒 分子或离子 粒子集合体或高分子 巨大数目分子集合体
特征 外观 均一,透明 均一,透明 不均一,不透明
稳定性 稳定 稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
4、胶体的性质(简介)
胶体的性质由分散质大小所决定,胶体分散质大小是区别胶体与其它分散系的本质特征。
1、丁达尔现象
现象:一束光线照射到胶体上,形成一条光亮的通路
解释:光的散射造成,与分散质粒子大小有关,只有胶粒才对光产生散射,光亮的通路实际上是由一个个发亮的胶粒组成。
应用:区别溶液与胶体。
2、布朗运动现象
现象:胶粒作类似花粉的杂乱无章的无规则运动。
解释:胶粒受到各方面的作用力不平衡,方向不断变化。
3、电泳现象
实验:对Fe(OH)3(胶体)通电,阴极颜色逐渐变深,说明Fe(OH)3胶粒移向阴极,胶粒带正电荷。
解释:胶粒直径小,表现积大,吸附能力强,吸附阴阳离子,使胶粒带电。
规律:金属氢氧化物、金属氧化物胶粒带正电荷;非金属氧化物、金属硫化物、土壤胶体的胶粒带负电荷。
应用:分离氨基酸及蛋白质,疾病诊断,电泳电镀。
5、胶体的应用
1、改善金属、固体非金属、高分子材料的的机械性能、光学性能;
2、医疗应用;
3、土壤化学应用;
4、日常生活中应用(净水原理)
新课的延伸:胶体为什么也是稳定的分散系,破坏胶体必须采取什么措施?
教学小结:
胶体的性质:丁达尔现象、布朗运动现象、电泳现象。
【课堂练习】
1.胶体区别于其它分散系的本质特征是( )
A.胶体微粒不能穿过半透膜 B.有丁达尔现象
C.有电泳现象 D.分散质的直径在10-9~10-7m之间
2.下列关于胶体的说法中正确的是( )
A.胶体外观不均匀 B.胶粒不能通过半透膜
C.胶粒作不停的、无秩序的运动 D.胶粒不稳定,静置后容易产生沉淀
3.下列有关胶体的说法正确的是( )
A.有丁达尔现象的透明溶液一定是胶体溶液
B.胶体分散系在电场中一定有电泳现象
C.因为Fe(OH)3胶体带正电,所以在电场作用下有电泳现象
D.不能穿过半透膜的微粒一定是胶体微粒
4.不能证明胶体微粒比溶液中溶质微粒直径大的实验是( )
A.电泳 B.丁达尔现象 C.布朗运动 D.渗析
5.与胶体性质无关的事实是( )
①MgCl2能用于止血 ;②硅胶能用作吸附剂;③明矾用于净水;④一束平行光照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到光亮的通路;⑤药皂里加苯酚能消毒;⑥三氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀;⑦KMnO4溶液通电时阴极区溶液颜色变浅,阳极区溶液颜色加深.
A.①②④ B.③⑤⑥ C.④⑤⑥ D.⑤⑥⑦
6.下列事实与胶体知识有关的是( )
①用盐卤点豆腐;②水泥的硬化;③水厂同时使用FeSO4与Cl2处理自来水;④河海交接处易形成沙洲;⑤硬水会降低肥皂的去污能力.
A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.全部.
7.胶体微粒具有较强的吸附能力,是因为( )
A.带有相同电性的电荷 B.有很大的表面积
C.有很强的分散力 D.有电泳现象
【布置作业】
课后小结
第二课时
【复习提问】什么是电离?(演示NaCl的溶解和电离过程)
【新授内容】第一课时 强弱电解质
一、电解质和非电解质
1、电解质:
2、非电解质:
注意:(1)描述的对象:
(2)条件:
(3)化合物本身电离
【引入】电解质溶液可以导电,那么等体积、等浓度的不同种电解质溶液的导电性是否相同?
【演示实验】电解质溶液的导电性比较
观察实验现象:
原因:
结论:
【讨论】1、电解质溶液为什么可以导电?食盐晶体能否导电?为什么?
2、电解质溶液的导电性强弱由什么因素决定?
3、同体积、同浓度的不同电解质溶液在相同条件下的导电性强弱与什么因素有关?
二、强弱电解质
1、强电解质:
2、弱电解质:
3、各类化合物的电离情况:
(1)离子化合物:
(2)共价化合物:
【结论】强酸、强碱和大部分盐是完全电离的,属于强电解质。
4、电解质和非电解质的比较
项目 电解质 非电解质
定义
物质种类
举例
导电实质
5、强、弱电解质的比较
项目 强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中完全电离的电解质 在溶液中不能完全电离的电解质
化合物类别
电离程度
溶液中微粒的种类
电离方程式
【练习】1、下列物质中哪些是电解质?哪些是非电解质?
明矾,NO2,Cl2,Fe,乙醇,HF,HClO4,NH4NO3,NaHCO3,Al(OH)3,NH3·CO2,Al2O3,AgCl,BaSO4,氯水。
2、下列叙述是否正确?为什么?
(1)无水硫酸铜不导电,而胆矾中含结晶水,所以胆矾可以导电。
(2)强电解质由于完全电离,溶液的导电性一定强。
〔思考〕下列说法是否正确?
强电解质的导电能力一定强?弱电解质的导电能力一定弱?
溶解度小的物质导电能力一定弱,溶解度大的物质导电能力一定强?
〔学生回答,分析〕
〔板书〕三、电解质溶液的导电性问题
导电的原因:溶液中有自由移动的离子
导电性强弱:取决于溶液中自由移动离子的浓度。与电解质的强弱和溶解度皆无关。
四、电离方程式的书写
①强用“=”,弱用“ ”
②多元弱酸分步写,多元弱碱一步写
③强酸酸式盐(NaHSO4)完全电离(产生H+),弱酸酸式盐完全电离产生两种离子。
④复盐完全电离出多种离子
⑤注意配平(电荷守恒和质量守恒)
常见的强电解质和弱电解质
强电解质:强酸、强碱和大部分盐,如:
弱电解质:HF、HClO、H2CO3、H2SO3、H2S、H3PO4、NH3·H2O、CH3COOH、 Fe(OH)3、Cu(OH)2、Al(OH)3、Pb(Ac)2等。
【练习】写出下列物质的电离方程式
H2SO4 ,Ca(OH)2
CaCO3 ,NaHSO4
HF ,HClO
H2S ,H2SO3
H3PO4 ,NaHCO3
NH3·H2O ,Al(OH)3
【小结】
【布置作业】
课后小结
单元复习课
【教学目标】
1.掌握物质分类和转化的思想:由组成分类、由反应分类、由分散系分类。
2.掌握常用的化学量和它们之间的相互关系。
【教学重点】常用化学量及相互关系
【教学过程】
一、物质的分类及转化
化学反应的分类:四种基本反应类型与氧化还原反应
分散系:溶液、胶体、浊液
化合物
二、常用化学量和相互关系:
N n m
阿佛加德罗定律的推论:
同温同体积的条件下:
同温同体积下:; 同温同压下(气体)
【练习】
1. 等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,且VA=VB+VC,则在C的生成物中,该金属元素的化合价为 A
A. +3 B. +2 C. +1 D. +4
2.已知Q与R的摩尔质量之比为9︰22,在反应X+2Y=2Q+R中,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量比为 D
A. 23︰9 B. 32︰9 C. 46︰9 D. 16︰9
3. NA代表阿伏加德常数,下列说法正确的是 D
A. 在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B. 2 g氢气所含原子数目为NA
C. 在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D. 17 g氨气所含电子数目为10 NA
4. 在273 K和101 kPa的条件下,将200 g氮气、140 g氧气混合,该混合气体的体积是 D
A 672 L B 784 L C 1008 L D 1344 L
5. 设阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是 C
A 常温常压下,112 L甲烷中含有的氢原子数为2NA
B. 标准状况下,03 mol二氧化碳中含有氧原子数为03 NA
C. 常温下,27 g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数03 NA
D. 常温下,1 L 01 mol / L MgCl2溶液中含Mg数为02 NA
【布置作业】 课后小结
物质
混合物
纯净物
化合物
非均匀化合物
均匀化合物
非金属单质
无机化合物
有机化合物
单质
金属单质
氧化物
酸
酸
碱
盐
……
碱
盐和水
新酸新盐
新碱新盐
盐
两种新盐
盐
金属+盐
金属
金属氧化物
无氧酸盐
含氧酸盐
非金属
非金属氧化物
酸
H2+盐
CaCO3
CaO
Ca(OH)2
Ca
CaCl2
置换反应
氧化还原反应
化合反应
分解反应
复分解反应
÷NA
÷M
×M
×NA
÷NA
÷M
×M
×NA
V(气体)
物质
混合物
纯净物
化合物
非均匀化合物
均匀化合物
非金属单质
无机化合物
有机化合物
单质
金属单质
氧化物
酸
酸
碱
盐
……
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
÷NA
÷M
×M
×NA
V(气体)