2.3 物质的量 教学设计

人教版（2019） 必修第一册 第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
教学设计
教学目标
1、了解物质的量单位——摩尔。
2、了解摩尔质量、气体摩尔体积和物质的量浓度的含义。
3、运用物质的量、气体摩尔体积和物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
4、认识容量瓶，初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
教学重难点
重点：物质的量的概念
难点：物质的质量、气体摩尔体积、物质的量之间转化关系的建构
教学过程
一、导入新课
钻石早在4000多年前就被人类发现，事实上，它已在地表蕴藏亿万年。关于钻石的传说十分令人心动，希腊人认为钻石是星星坠落地面的碎片，也传说它是天神的眼泪。我们都知道衡量钻石的单位是克拉，那么是不是所有的物质都可以用克拉来衡量呢？
在化学实验室做实验时，取用的药品无论是单质还是化合物，都可以用器具称量。但物质间发生的化学反应是原子、离子或分子间按一定的数目关系进行的，对此，不仅人们的肉眼看不到，也难以称量。那么，可称量物质与原子、离子或分子之间有什么联系呢？能否用一定数目的粒子集体为单位来计量它们之间的关系呢？本节课我们就来学习一个新的物理量——物质的量。
二、新课讲授
【师】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。
【PPT】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）
【师】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?
【学生】讨论回答。
【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。
国际上规定，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。
【辨析】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。
【师】摩尔这个单位给我们的感觉很抽象，下面几个例子可以让大家来宏观感受一下。
【示例】(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。
(3)假想把1摩尔（6.02×1023个）水分子（分子直径2×10-10m）一个挨一个地摆在地球赤道上（周长为4万千米），可以绕地球赤道300万周！
【提问】如果我们用N表示粒子数，请找出物质的量、阿伏伽德罗常数和粒子数之间的关系。
【学生】n=N/NA
【过渡】当我们发现一个新的物理量，看待物质世界，及多了一个新视角。一摩尔的微粒数我们知道是多少个，那一摩尔微粒的质量又是多少？有没有什么规律？
【讲解】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（g . mol-1）
数值：等于物质的原子量、分子量、原子团的式量。
公式：M=m/n
【示例】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
【提问】1mol H2O的质量是18 g，那2mol H2O呢？
【学生】36g。?
【过渡】在化学反应中经常遇到气体物质，对于气体物质来说测量体积往往比称量质量更方便。为什么在粒子数相同的条件下，气体的体积基本相同而固体和液体的体积却差别很大呢？要搞清楚这些问题，我们先思考以下问题：九个篮球，九个铅球、九个乒乓球，都紧密堆积在一起，三类球所占体积大小关系是什么？如果球和球之间都间隔5米，在操场上均匀地分布开，三类球所占体积大小关系又怎样？。?
【学生】思考回答。
【师】决定物质体积大小的因素有三个：（1）物质的粒子数目；（2）微粒本身的大小；（3）粒子之间的距离。
【提问】同学们知道在常温常压下，人每呼出的一口气中大约包含多少个分子吗?（一般男生3600mL，女生2500mL左右）
【师】气体摩尔体积Vm：单位物质的量的气体所占的体积。不同温度、压强下气体的Vm数值不是固定不变的。标况（0℃，101 kPa）下任何气体的摩尔体积约为22.4L/mol。
公式：Vm=V/n。
【过渡】化学试剂瓶的标签上一般都有试剂含量的数据，化工产品和药品的说明书中一般都标明主要成分的含量。你知道这些数据是如何得到的吗？
在初中化学中我们学过溶液的质量分数，溶液的质量分数是一个表示溶液组成的物理量，可用来直接计算溶质、溶剂、溶液的质量。但是在化学研究中，更需要一个可以直接计算溶质的“n（溶质）”的物理量。
请你设想一下，怎样来建立一个表示溶液组成的物理量？要求能够用此物理量进行“V（溶液）”、“n（溶质）”之间的换算。
【师】物质的量浓度：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶液B的物质的量浓度，符号c(B)。
表达式：c(B)= 常用单位： mol/L
【过渡】我们已经学了质量分数，为什么还要学习物质的量浓度呢？
【实验】配制一定物质的量浓度的溶液。
1．主要仪器
(1)容量瓶
(2)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶(100 mL)、胶头滴管。
2．实验步骤
【注意】在用浓溶液配制稀溶液时，常用下面的式子计算有关的量：
c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)，即溶液稀释前后，溶液中溶质的物质的量相等。
3．误差分析
能引起误差的一些操作
m
V
c
托盘
天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
量筒
用量筒量取液体时，仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取液体时，俯视读数
减小
不变
偏小
烧杯和
玻璃棒
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
容量瓶
未冷却到室温就注入容量瓶定容
不变
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时，俯视读刻度数
不变
减小
偏大
定容时，仰视读刻度数
不变
增大
偏小
板书设计
物质的量
物质的量的单位——摩尔
气体摩尔体积
物质的量浓度