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2019-2020年高中化學《化學計量在實驗中的應(yīng)用》教案15 新人教版必修1 教學目標 1、知道“物質(zhì)的量”是描述微觀粒子集體的一個物理量，摩爾是物質(zhì)的量的基本單位 2、知道摩爾質(zhì)量的概念和不同粒子的摩爾質(zhì)量的計算方法 3、學會有關(guān)物質(zhì)的量的簡單計算，理解物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的粒子數(shù)之間的相互關(guān)系及有關(guān)計算 4、通過學習，了解概念的形成過程及形成條件 5、在化學概念的學習過程中，體驗類比、遷移的學習方法，培養(yǎng)思維能力以及研究問題的能力 6、通過學習，激發(fā)對新問題的探究興趣，體驗概念發(fā)展的必要性和重要性 重點難點 物質(zhì)的量的概念及其與摩爾質(zhì)量、質(zhì)量等之間的關(guān)系 教學過程 〖引入〗思考并討論： 1、如何通過實驗方法粗略測知一張白紙的厚度？其中哪種方法在現(xiàn)有實驗條件下最具有可操作性？（以化學教材的紙為例，請學生認真測量） 2、已知有一大疊厚度均勻的這樣的紙，如何快速粗略地知道其中的張數(shù)？ 3、如何通過實驗方法粗略測知一個原子或分子的質(zhì)量？現(xiàn)有一杯水，如何知曉其中含多少水分子？ 〖講解〗顯然，我們能夠很快想到可以用一定數(shù)目的粒子集體將宏觀與微觀聯(lián)系起來，為此，國際科學界引進了“物質(zhì)的量”這樣一個物理量（n），其單位為摩爾（mol），簡稱為摩。 〖閱讀〗P12資料卡片 〖過渡〗 那么到底用多少粒子做為一個集體最為合適呢？ 〖活動〗參照P11表格中的數(shù)據(jù)，學生進行猜想。 〖設(shè)問〗科學家選擇了6.021023這樣的近似數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)的優(yōu)點是什么呢？ 大量實驗證明，約6.021023個粒子的質(zhì)量都是以克為單位，數(shù)值上等于該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。所以我們就把含有約6.021023個粒子集體計量為1mol，也就是說1 mol任何粒子所含粒子數(shù)約為6.021023個，這里的粒子集體可以是原子、分子、離子或原子團，也可以是電子、質(zhì)子、中子等，但不可以是宏觀物體。 〖舉例〗1 molFe、1 molO2、1 molNa+、1molSO42—、2molH2O 指出注意事項：使用摩爾作為單位時，所指粒子必須十分明確，且粒子的種類要用化學式表示。 〖講解〗阿伏加德羅是意大利物理學家，他對6.021023這個數(shù)據(jù)的得出，有著很大的貢獻，故用其名字來表示該常數(shù)，以示紀念，即將6.021023 mol-1叫做阿伏加德羅常數(shù)，用NA表示。 〖歸納〗歸納得出公式：粒子數(shù)N=n?NA 〖練習〗 5molH2SO4中含有的分子個數(shù)是多少？原子總數(shù)是多少？氧原子個數(shù)是多少？ 〖設(shè)問〗1 mol任何粒子所含粒子數(shù)為6.021023個，而1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量都是以克為單位，數(shù)值上等于該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。化學上把單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量，符號為M，常用單位為g/mol。舉例說明。 〖歸納〗舉例、歸納，得出公式：m=n?M 〖練習〗做P13“學與問” 〖小結(jié)〗小結(jié)所講內(nèi)容，解決〖引入〗中的第3個問題 〖活動〗學生在小組內(nèi)互相提問，強化幾個關(guān)系式的應(yīng)用，教師巡視、指導、答疑。 補充習題 1、下列各物質(zhì)中，含氧原子個數(shù)最多的是（ ） A、1molKClO3 B、0.5molH3PO4 C、32g O2 D、3.011023個CO2 2、Cl2、HCl、O2、CO2各5g，按其所含分子數(shù)目由多到少的順序排列是： ____________________________________________________ 3、2.71 g Na2SO4?10H2O中含有Na＋和SO42—的物質(zhì)的量是多少?含H2O的數(shù)目為多少？ 4、質(zhì)量相等的SO2 和SO3，物質(zhì)的量之比為 ， 硫原子的原子個數(shù)之比為 ，氧原子的原子個數(shù)之比為 。 5、4.9g磷酸中含有多少個H原子、O原子和P原子？以及與多少克P2O5中所含P原子相等？ 6、下列說法是否正確，若不正確，請加以改正。 （1）水的摩爾質(zhì)量是18g （2）1 分子硫酸的質(zhì)量是98 g （3）1 mol 氮的質(zhì)量為28 g （4）摩爾是7 個基本物理量之一 （5）1mol物質(zhì)中含有6.021023個微粒。 第2課時 教學目標 1、進一步鞏固物質(zhì)的量的概念及其與質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的粒子數(shù)之間的相互關(guān)系 2、知道氣體摩爾體積的概念，學會有關(guān)氣體摩爾體積的簡單計算 邏輯思維能力 3、初步學會分析處理數(shù)據(jù)、推理演繹、歸納總結(jié)的科學學習方法 4、體驗發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的探究性學習過程 5、通過理解并運用概念，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，激發(fā)嚴謹務(wù)實、循序漸進、探索真理的科學態(tài)度，培養(yǎng)科學歸納的思維能力、空間想像能力和運用事物規(guī)律分析解決問題的 重點難點 氣體摩爾體積的概念及其簡單計算 教學過程 〖引入〗通過學習我們已經(jīng)知道，1mol任何粒子的集合體所含的粒子數(shù)目都相同，1mol粒子的質(zhì)量往往不同。那么1mol物質(zhì)的體積是否相同呢？下面通過計算來證明。 〖投影〗 物質(zhì) 物質(zhì)的量 mol 質(zhì)量 g 密度 gcm－3 體積 cm3 Fe(固) 1 7.8 Al(固) 1 2.7 Pb(固) 1 11.3 N2(固) 1 1.026 H2(固) 1 0.0808 O2(固) 1 1.426 F2(固) 1 1.3 Cl2(固) 1 1.9 Ne(固) 1 1.31 Ar(固) 1 1.65 N2(液) 1 0.805 H2(液) 1 0.0708 O2(液) 1 1.14 F2(液) 1 1.11 Cl2(液) 1 1.557 Ne(液) 1 1.204 Ar(液) 1 1.402 H2O(液) 1 1.0 H2SO4(液) 1 1.83 溫度0C、壓強101 kPa 物質(zhì) 物質(zhì)的量 mol 質(zhì)量 g 密度 gL－1 體積 L N2(氣) 1 1.2505 H2(氣) 1 0.0899 O2(氣) 1 1.429 F2(氣) 1 1.695 Cl2(氣) 1 3.17 Ne(氣) 1 0.900 Ar(氣) 1 1.7839 CH4(氣) 1 0.714 NH3(氣) 1 1.315 SO2(氣) 1 2.860 CO2(氣) 1 1.977 空氣(氣) 1 1.29 〖活動〗學生對數(shù)據(jù)進行分組計算，然后進行歸納處理。 〖小結(jié)〗數(shù)據(jù)處理的方法：先將數(shù)據(jù)有序排列，再將數(shù)據(jù)進行對比異同，觀察規(guī)律。 〖討論〗組織學生分組匯報討論結(jié)果，從中提煉并總結(jié)出決定影響物質(zhì)體積大小的微觀因素及主要因素。 （此時教師可以通過模型或形象的比喻進行引導） 〖結(jié)論〗在溫度和壓強一定時，物質(zhì)的體積主要由物質(zhì)所含粒子的數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離決定。當粒子數(shù)相同，粒子間距離很小時，決定物質(zhì)體積大小的主要因素是構(gòu)成物質(zhì)的粒子大??；粒子間距離很大時，決定物質(zhì)體積大小的主要因素是粒子之間的距離。 〖小結(jié)〗物質(zhì)在固態(tài)或液態(tài)時，粒子間的平均距離比氣態(tài)小得多，決定固體、液體的體積的主要因素是粒子的大小，由于粒子的大小是不同的，所以，1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積是不相同的。而氣體物質(zhì)分子之間的距離很大，故氣體物質(zhì)的體積主要決定于粒子間的距離。決定粒子間距離的主要因素是溫度和壓強（有何影響？），不同氣體在相同的溫度和壓強下，分子之間的距離可以看作是相同的，所以，粒子數(shù)相同的氣體在相同條件下有著近似相同的體積。反之，在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體應(yīng)含有相同數(shù)目的粒子，這就是著名的阿伏加德羅定律。 〖講解〗 氣體的體積受溫度、壓強的影響很大，因此，說到氣體的體積時，必須指明外界條件，否則就沒有意義。如果將單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積稱為氣體摩爾體積，用Vm表示，單位為L/mol，那么在一定溫度和壓強下，Vm是個常數(shù)，如果條件變化了，則Vm亦隨之改變。如在0℃、101 kPa時，Vm=22.4 L/mol；在25℃、101 kPa時，Vm=24.8 L/mol。 〖歸納〗歸納得出公式：氣體體積V= n?Vm 〖小結(jié)〗指導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)——小結(jié)物質(zhì)的量、質(zhì)量、粒子數(shù)、氣體體積之間的相互關(guān)系，用實物投影儀展現(xiàn)學生小結(jié)出的不同知識網(wǎng)絡(luò)，組織學生相互評價，在討論和交流中再次展現(xiàn)和發(fā)展學生的思維。 補充習題 1、標準狀況下，2.2 g　CO2的體積是多少? 2、標準狀況下10g氫氣的體積是多少升？6.72L二氧化碳氣體的質(zhì)量為多少克？ 3、現(xiàn)有3.4 g　H2S和0.1 mol HBr氣體。 (1)不同條件下，哪個分子數(shù)較多? (2)相同條件下，哪個該用較大的容器裝? (3)不同條件下，哪個質(zhì)量大?大多少? (4)哪個所含H原子的物質(zhì)的量多?多多少? (5)其中含S和Br各多少克? 4、標準狀況下有（1）6.72LCH4 (2) 3.011023個HCl分子 （3）13.6gH2S，下列對這三種氣體的關(guān)系從小到大的排列順序是： A、物質(zhì)的量______________ B、體積___________________ C、質(zhì)量__________________ D、氫原子數(shù)_______________ 5、N2、CO2、SO2三種氣體的質(zhì)量比為7：11：16時，它們的分子個數(shù)比為___________；物質(zhì)的量之比為___________；同溫同壓下體積比為___________。 第3課時 教學目標 1、理解物質(zhì)的量濃度的基本涵義，掌握物質(zhì)的量濃度的簡單計算和溶液稀釋時有關(guān)的計算 2、初步學會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法和技能，初步學會容量瓶的使用方法和技能。 3、初步學會對比分析的學習方法 4、通過溶液配制實驗，體驗化學實驗的嚴謹性，學會反思、評價實驗情況，提高實驗探究和自主學習化學的能力，在合作與交流中培養(yǎng)合作精神，提高實踐能力 5、通過概念的學習和溶液的配制，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學習自然科學的思想。從概念的應(yīng)用中，培養(yǎng)邏輯思維和抽象概括的能力。 6、培養(yǎng)學習自然科學的學習興趣以及嚴謹求實的學習態(tài)度。在實驗探究中體驗探究的樂趣，培養(yǎng)學生基本的科學素養(yǎng)。 7、通過實驗的教學培養(yǎng)仔細觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)以及獨立探討解決問題的方法。 重點難點 物質(zhì)的量濃度的概念，一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法 教學過程 〖引入〗濃度一般是指溶質(zhì)與溶液之間的量的關(guān)系。初中學過的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是通過溶質(zhì)與溶液的質(zhì)量關(guān)系來表示溶液的組成。 〖問題〗如何配制100g 20%的？如何從該溶液中取出含0.1molNaCl的溶液？ 〖講解〗顯然過程較為繁瑣，由此可見溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)在實際使用時有很多不便之處。對于溶液，量取體積要比稱量質(zhì)量更易操作。能不能通過量取一定體積的溶液就知道其中含有多少摩爾溶質(zhì)呢？為此我們要引入一個新的表示溶液濃度的物理量。 〖問題〗根據(jù)溶質(zhì)與溶液的相關(guān)物理量，你認為還用哪些溶液濃度來表示？ 〖討論〗學生小組討論交流，并與溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)進行對比 〖講解〗為了達到上述取液目的，我們只要知道一定體積的溶液里含有多少摩溶質(zhì)即可，這在化學上叫做物質(zhì)的量濃度 〖閱讀〗P14物質(zhì)的量濃度的概念及其表示方法、單位，強調(diào)是溶液的體積而非溶劑的體積。 〖練習〗 1、 1mol/L NaOH溶液的含義是什么？ 2、 將0.5molNaOH配成2L溶液，該溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？ 3、 100mL1mol/LNaOH溶液中，NaOH的物質(zhì)的量是多少？從該溶液中傾倒出20mL，此20mLNaOH溶液的物質(zhì)的量濃度還是1mol/L嗎？為什么？ 4、 將10gNaOH溶解在250mL水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度是1mol/L嗎？ 〖過渡〗物質(zhì)的量濃度的溶液是生產(chǎn)上和科學實驗上常用的一種表示溶液組成的重要方法。因此，我們要學會配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。 〖講解〗由于有些實驗對溶液的濃度要求非常高，所以下面我們不僅要掌握配制方法、步驟，還要研究怎樣配制濃度精確的溶液。實際上誤差大致分為兩種：一種是儀器本身的不精確造成的，稱為系統(tǒng)誤差；另一種是在實驗過程中由于操作方法不當而引起的，稱為偶然誤差，我們在實驗過程中要從這兩個方面來減小誤差。下面我們以“用NaCl固體和蒸餾水為原料配制100mL1.00mol/LNaCl溶液”為例進行研究。 〖活動〗分小組設(shè)計實驗方案（要設(shè)計出實驗步驟和每步所需實驗儀器），全班交流，選出最適合實驗室配制溶液的實驗方案 〖討論、探究〗（主要圍繞減小實驗誤差考慮） 1、在什么儀器中配制出100mL溶液？ 〖活動〗學生研究容量瓶，并用說明文進行描述 〖問題〗如何理解上面的容量、溫度和刻度線？ 〖結(jié)論〗應(yīng)選用100mL規(guī)格的容量瓶，并要在指定溫度下進行配制 〖討論、探究〗 2、實驗過程中選用什么儀器最佳？ 3、每一步操作中的細則以及操作時應(yīng)注意的問題是什么？為什么要這么做？ 〖錄像〗配制溶液全過程 〖小結(jié)〗請學生小結(jié)實驗操作方法和步驟以及注意要點 〖思考〗下列哪些操作會產(chǎn)生誤差？對實驗結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？ 1、 引流時有少許液體濺出容量瓶外 2、 定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，不施加措施 3、 定容時加水高于刻度線，將多余液體吸出 4、 用于溶解的小燒杯未洗滌 〖問題〗如果將NaCl固體換為2.00 mol/LNaCl溶液，則配制時有何不同？ 〖活動〗學生實驗：用NaCl固體和蒸餾水為原料配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。 （教師巡視，注意觀察學生的基本操作：膠頭滴管的使用、溶解操作、玻璃棒引流、容量瓶的使用、定容、視線等） 〖交流反思〗由實驗成功和實驗失敗的學生分別談?wù)勛约簩ε渲埔欢ㄎ镔|(zhì)的量濃度溶液實驗的體會。 1、 你覺得本實驗成敗的關(guān)鍵是什么？ 2、 你在實驗中遇到的最大困難是什么？有沒有造成誤差？如有，結(jié)果如何？ 3、 你在實驗中還有什么新的發(fā)現(xiàn)？有何收獲和建議？ 補充習題 1、配制200mL0.1mol／L的NaCl溶液，需NaCl的質(zhì)量為多少克？ 2、欲配制1mol／L的氫氧化鈉溶液250mL，完成下列步驟： ①用天平稱取氫氧化鈉固體___g。 ②將稱好氫氧化鈉固體放入___中加___蒸餾水將其溶解，待___后，將溶液沿___移入___mL的容量瓶中。 ③用少量蒸餾水沖洗___次，將沖洗液移入___中，在操作過程中不能損失點滴液體，否則會使溶液的濃度偏___（低或高）。 ④向容量瓶內(nèi)加水至刻度線___時，改用___小心加水至溶液凹液面與刻度線相切，若加水超過刻度線，會造成溶液濃度偏___，應(yīng)該___。 ⑤最后蓋好瓶蓋___，將配好的溶液移入___中并貼好標簽 3、計算1mol/L氯化鋇溶液中各離子的濃度。 4、用CuSO45H2O配制0.1mol/L的水溶液，下列方法正確的是（ ） A、 取25gCuSO45H2O溶于1L水中 B、 將CuSO45H2O干燥去掉結(jié)晶水，取16g溶于水制成1L溶液 C、 將25gCuSO45H2O溶于水制成1L溶液 D、 將12.5gCuSO45H2O溶于500mL水中 5、設(shè)計實驗：如何在實驗室配制100mL2.0mol/LH2SO4溶液？ （1）提供儀器：100mL燒杯、10mL量筒、玻璃棒、膠頭滴管、100mL容量瓶 （2）提供藥品：98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)、蒸餾水 （3）要求：設(shè)計出實驗操作方法，以及減小誤差的措施。 *6、1L水吸收448LHCl氣體（體積已折算為標準狀況下）可得密度為1.19g/cm3的濃鹽酸，求此鹽酸的物質(zhì)的量濃度。