化学计量在实验中的应用教案一

第二节化学计量在实验中的应用

教学目标：

知识与能力

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。

情感目标：

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。

教学重点：

物质的量及其单位。

教学过程：

〖直接引入〗我们来学习“第2节化学计量在实验中的作用”。

〖板书〗2、化学计量在实验中的作用

〖复习回顾〗指出C + O2 =CO2指出化学方程式的意义。

〖副板书〗 C + O2 =CO2

微观（粒子数） 1 1 1

宏观（质量）12g 32g 44g

〖讲述〗在实验中，我们可以取12gC和32gO2反应，而无法只取1个C原子和1个氧分子反应，

〖过渡〗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

〖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。，符号为n。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。

〖设疑〗1mol到底是多少呢？

〖投影〗练习：计算填空

H2O Al

一个分子或原子的质量2．990×10－23g 4．485×10－23g

相对分子质量或原子质量18 27

18g水含多少分子27gAl含多少原子

〖回答〗结果：都是6．02×1023个。

〖讲述〗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 〖练习〗见学案

1molH2O含有个水分子

1molAl含有个铝分子

0.5molH2O含有个水分子

0.5molAl含有个铝分子

〖思考〗见学案：判断下列说法是否正确

（A）1 摩尔氧

（B）1 摩尔氧原子

（C）2 摩尔分子氢

（D）3 摩尔水

（E）0.5 摩尔二氧化碳

〖总结〗使用摩尔时应注意什么呢？

〖学生回答〗使用摩尔时应注意：

1、物质的量是以微观粒子为计量的对象

2、用化学式指明粒子的种类，不使用中文名称。

〖板书〗2、阿伏加德罗常数6．02×1023/mol叫，符号：ＮＡ。

〖练习〗见学案

6.02ㄨ1023个水分子，物质的量是1mol

6.02ㄨ1023个铝分子，物质的量是mo l

3.01ㄨ1023个水分子，物质的量是mol

3.01ㄨ1023个铝分子，物质的量是mol

6.02ㄨ1023个OH- ，物质的量是mol

〖提问〗如果知道粒子数（N）怎样求粒子的物质的量

〖板书〗3、n=N/NA

〖讲述〗现在我们将参加反应的粒子数乘以6．02×1023

〖副板书〗粒子数（N）6．02×1023 6．02×1023 6．02×1023

〖提问〗参加反应的C 、O2、CO2的物质的量分别为多少呢？

〖副板书〗物质的量（n）1mol 1mol 1mol

〖提问〗通过大量实验证明，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。

〖过渡〗那么1mol C、1mol O2、1mol CO2的质量是多少呢？〖学生回答〗12g 32g 44g

〖过渡〗1mol C12g 1mol O

2 32g 、 1mol CO

2

44g我们将1mol的物质所具有

的质量称为摩尔质量

〖板书〗4、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,CO

3

2－摩尔质量：60 g／mol。强调单位。

〖练习〗见学案

S的摩尔质量是 g/mol

SO

2

的摩尔质量是 g/mol

〖辨析〗

1 mol O

2

的质量是 32g/mol

OH_的摩尔质量是17g

1 mol H

2

O的质量是18g/mol

CO2的摩尔质量是44g/mol

〖提问〗根据摩尔质量的定义，摩尔质量、质量、物质的量之间有什么关系呢？〖板书〗5、 n=m/M

〖练习〗见学案

40g的NaOH的物质的量是mol,含有个NaOH分子

〖小结〗物质的量作为一个桥梁将参加反应肉眼看不到的一定数目的原子、分子和离子等微观粒子的粒子数和宏观可称量的物质的质量联系起来了。

板书设计：

第二节化学计量在实验中的作用

一物质的量

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。

2、阿伏加德罗常数6．02×1023/mol叫，符号：ＮＡ。

3、n=N/NA

4、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。

5、 n=m/M

副板书设计

C + O2= CO2

微观（粒子数） 1 1 1

粒子数（N）6．02×1023 6．02×1023 6．02×1023

物质的量（n）1mol 1mol 1mol

宏观（质量）12g 32g 44g

第2课时

教学目标

知识与能力

1、进一步巩固物质的量的概念及其与质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系

2、知道气体摩尔体积的概念，学会有关气体摩尔体积的简单计算逻辑思维能力

过程与方法

1、初步学会分析处理数据、推理演绎、归纳总结的科学学习方法

2、体验发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习过程

情感态度与价值观

通过理解并运用概念，培养严谨的科学态度，激发严谨务实、循序渐进、探索真理的科学态度，培养科学归纳的思维能力、空间想像能力和运用事物规律分析解决问题的

重点难点

气体摩尔体积的概念及其简单计算

教学过程

〖引入〗通过上节课的学习我们知道物质的量作为一个桥梁将参加反应的微观粒子和称量的物质之间建立起了联系，

〖副板书〗m→n→ N

〖提问〗他们之间是如何建立起的联系呢？请同学们用公式表达出来？

〖学生板书〗n=N/NA n=m/M

〖提问〗由质量通过摩尔质量可求其物质的量，进而求其粒子数目，但对于液体和气体来说，无论是实验室或生产都是使用它们的体积而不是质量，如果知道体积如何求其物质的量或粒子数呢？

〖学生回答〗V×ρ→m→n→ N

〖过渡〗能否由体积直接的计算出物质的物质的量呢？对比一下摩尔质量？

〖板书〗二、摩尔体积

〖讲述〗下面我们给出一些物质的密度同学们算一算它们的摩尔体积

物质物质的量

mol

质量

g

密度

g·cm－3

体积

cm3

Fe(固) 1 56 7.8 7.179

Al(固) 1 27 2.7 10

Pb(固) 1 207.2 11.3 18.336

N2(固) 1 28 1.026 27.29

H2(固) 1 2 0.0808 24.75

O2(固) 1 32 1.426 22.44

F2(固) 1 38 1.3 29.23

Cl2(固) 1 71 1.9 37.37

Ne(固) 1 20 1.31 15.40

Ar(固) 1 39.95 1.65 24.24

N2(液) 1 28 0.805 34.78

H2(液) 1 2 0.0708 28.25

O2(液) 1 32 1.14 28.07

F2(液) 1 38 1.11 34.23

Cl2(液) 1 71 1.557 45.60

Ne(液) 1 20 1.204 16.76

Ar(液) 1 39.95 1.402 28.50

H2O(液) 1 18 1.0 18

H2SO4(液) 1 98 1.83 53.55 温度0°

物质物质的量

mol

质量

g

密度

g·L－1

体积

L

N2(气) 1 28 1.2505 22.39 H2(气) 1 2 0.0899 22.25 O2(气) 1 32 1.429 22.39 F2(气) 1 38 1.695 22.41 Cl2(气) 1 71 3.17 22.39

Ne(气) 1 20 0.900 22.42

Ar(气) 1 39.95 1.7839 22.39

CH4(气) 1 16 0.714 22.40

NH3(气) 1 17 0.758 22.43

SO2(气) 1 64 2.86022.37

CO2(气) 1 44 1.977 22.25

空气(气) 1 29 1.29 22.48

〖活动〗学生对数据进行分组计算，然后进行归纳处理。

〖小结〗数据处理的方法：先将数据有序排列，再将数据进行对比异同，观察规律。

〖学生总结〗在相同的条件下，1mol的液体和固体它们的体积不相同，而1mol的气体在相同的条件下条件下他们的体积都近视相等。在温度0°C、压强101 kPa它们的体积约为22.4升

〖讲述〗由于1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。所以研究固体和液体的摩尔体积没有意义。而1mol不同的气体的体积相差不大，都接近22.4L。因此研究气体的摩尔体积有一定的意义。

〖板书〗气体

〖提问〗气体摩尔体积受哪些外在条件的影响呢？

〖板书〗1、影响因素：T P

〖讲解〗气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，说到气体的体积时，必须指明外界条件，否则就没有意义。如果将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，用V m 表示，单位为L/mol，那么在一定温度和压强下，V m是个常数，如果条件变化了，则V m亦随之改变。如在0℃、101 kPa时，V m=22.4 L/mol；在25℃、101 kPa时，V m=24.8 L/mol。〖板书〗2、0℃、101 kPa时，V m=22.4 L/mol

〖思考〗根据摩尔质量的定义请同学们归纳一下气体摩尔体积的公式：

〖板书〗3、V= n?V m

〖过渡〗刚才我们讨论了气体，现在我们讨论一下液体。

〖讲述〗在生产和科学实验中，我们经常使用溶液，为了表明溶液中溶质和溶剂之间量的关系，需要使用表示溶液组成的物理量，我们学过的表示溶液组成的物理量有哪些？

〖回答〗质量分数、溶解度、饱和溶液、不饱和溶液等。

〖过渡〗我们在初中学习过溶液中溶质的质量分数，应用这种表示溶液浓度的方法，可以计算一定质量的溶液中所含溶质的质量。但是，很多化学反应都在溶液中进行，对于溶液我们通常不称其质量，而是量它的体积。同时，在化学反应中，各物质之间的物质的量的关系要比他们之间的质量关系简单明了的多。

〖举例〗NaOH + HCl = NaCl + H2O

质量关系40g 36.5g 58.5g 18g

物质的量关系1 mol 1mol 1 mol 1mol

〖讲述〗对于溶液，量取体积要比称量质量更易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢？我们在这节课学习一种常用的表示溶液组成的物理量--------物质的量浓度

〖板书〗三、物质的量在化学实验中的作用

〖板书〗1、物质的量浓度

A、定义：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，又叫B的物质的量浓度，符号C B，

〖提问〗根据物质的量浓度的定义，物质的量浓度的公式应怎样表达呢？

〖板书〗B、C B=n B/V ，单位通常是用mol／L表示。

〖阅读〗P14相关内容

〖强调〗1、溶液体积为1升，而不是溶剂体积是1升；

2、溶质是用物质的量表示，而不是用摩尔质量表示。例题：1、配置500ml 0.1 mol/l NaOH需要NaOH的质量是多少？

解：n（NaOH）==C（NaOH）·V[NaOH（aq）]

==0.1mo/l×0.5L

==0.05mol

m（NaOH）== n（NaOH）·M（NaOH）

==0.05 mol×40g/mol

＝2g

答：（略）

板书设计二、气体摩尔体积（V m）

1、影响因素：T P

2、0℃、101 kPa时，V m=22.4 L/mol

3、V= n?V m

三、物质的量在化学实验中的作用

1、物质的量浓度（mol／L）

a.、定义

b、C B=n B/V

3课时

教学目标

知识与能力

1、理解物质的量浓度的基本涵义，掌握物质的量浓度的简单计算和溶液稀释时有关的计算

2、初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能，初步学会容量瓶的使用方法和技能。过程与方法

1、初步学会对比分析的学习方法

2、通过溶液配制实验，体验化学实验的严谨性，学会反思、评价实验情况，提高实验探究和自主学习化学的能力，在合作与交流中培养合作精神，提高实践能力

情感态度与价值观

1、通过概念的学习和溶液的配制，培养理论联系实际的学习自然科学的思想。从概念的应用中，培养逻辑思维和抽象概括的能力。

2、培养学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。在实验探究中体验探究的乐趣，培养学生基本的科学素养。

3、通过实验的教学培养仔细观察实验现象，发现问题的本质以及独立探讨解决问题的方法。重点难点

物质的量浓度的概念，一定物质的量浓度溶液的配制方法

教学过程

〖引入〗上节课我们学习物质的量在化学实验中的应用。

〖板书〗三、物质的量在化学实验中的应用

〖提问〗我们学习了气体摩尔体积和物质的量浓度的有关概念，请同学用公式表达出他们与物质的量的关系来?

〖学生回答〗V= n?V m C B=n B/V

〖板书〗1、物质的量浓度

〖练习〗1、11.2 g NaCl 溶于水配成250 ml 溶液,溶液的物质的量浓度为。

2、5.85 g 食盐晶体溶于水配成ml 食盐溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.8 mol/L。

3、0.8mol/L NaCl溶液250ml中溶质NaCl的质量为_____g。

〖讲述〗这两个公式也与物质的量建立了起了关系，这样物质的质量、微粒数、气体的体积和溶液中溶质的物质的物质的量浓度之间建立起了联系。起到了一个桥梁的作用。

〖过渡〗我们知道了物质的量与质量的关系，以及物质的量和溶液的体积，就可以在实验室中配置一定物质的量浓度的溶液了。

〖板书〗2、一定物质的量浓度溶液的配置

〖讲述〗用固体和液体配置一定物质的量浓度的溶液，主要用到一种容积精确的仪器-----容量瓶。

〖板书〗（1）容量瓶

〖讲述〗容量瓶的结构特点：有一个细长的瓶颈、在其颈上有一条刻度线；在球部标有温度和容积。球部底段是平的。

〖讲述〗常见的容量瓶的规格有100ml、250ml、500ml 、1000ml等几种。

〖讲述〗现在我们来配置100ml0.1mol/l的NaCl的溶液。大家请注意观察我所用到的仪器和操作步骤。每一步操作中的细则以及操作时应注意的问题是什么？为什么要这么做？

〖讨论〗配置上述溶液需氯化钠的质量是多少克呢？怎样计算？

〖计算〗学生计算：氯化钠的质量为5.85克

〖讲述〗用托盘天平称量时，由于托盘天平的精确度为0.1克，所以不能称出5.85克的固体。应用分析天平进行称量。分析天平的精确度比托盘天平的高。

〖讲述〗根据溶液的体积为100ml应选择100ml的容量瓶。

〖演示〗现在我们将天平称量的5.85克氯化钠固体放入烧杯中，用适量的蒸馏水溶解，玻璃棒搅拌，冷却至室温。

〖提问〗为何要将烧杯中的溶液冷却到室温？

〖学生回答〗容量瓶的容积是在规定的温度下标定的。而绝大多数的物质溶解时都会伴随着吸热和放热的发生，而引起温度的变化，从而影响溶液的体积，使所配的溶液的物质的量浓度不准确。

〖演示〗将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流注入到容量瓶中。

〖强调〗玻璃棒的下端要靠在容量瓶的刻度线以下。

〖演示〗用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2—3次，每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶中。轻轻地晃动容量瓶，使溶液混合均匀。

〖提问〗为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2—3次，而且每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶中。

〖学生回答〗因为烧杯的内壁和玻璃棒上附有少量的NaCl溶液，如不洗涤，溶液中的NaCl 的质量就会减少影响实验的准确度。

〖演示〗将蒸馏水缓慢注入到容量瓶，直到瓶中的液面接近容量瓶刻度线1—2cm处时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，将容量瓶用瓶塞盖好，反复上下颠倒、摇匀。把配置好的溶液转移到试集瓶中，贴上标签。至此我们就配好了100ml0.1mol/l 的NaCl的溶液。

〖提问〗哪一位同学能够归纳一下配置一定物质的量的浓度溶液的操作步骤。

〖板书〗（2）步骤：计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→保存

〖板书〗（3）注意事项

〖讨论〗1、为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁？

2、为什么要将洗涤烧杯后的溶液注人容量瓶中？

〖学与问〗见课本P16

〖板书〗（4）实验误差分析：

〖思考〗下列哪些操作会产生误差？对实验结果产生怎样的影响？

1、引流时有少许液体溅出容量瓶外是偏高、偏低、还是无影响。

2、定容后摇匀，发现液面低于刻度线，不施加措施是偏高、偏低、还是无影响。

3、定容时加水高于刻度线，将多余液体吸出是偏高、偏低、还是无影响。

4、用于溶解的小烧杯未洗涤是偏高、偏低、还是无影响。

5、定容时如果仰视读数时溶液的浓度是偏高、偏低、还是无影响。

6、定容时如果俯视读数时溶液的浓度是偏高、偏低、还是无影响。

〖阅读〗课本P16第二段

〖思考与交流〗见课本P16

〖板书〗3有关溶液稀释的计算

〖讲解〗稀释浓溶液时，溶液的体积要发生变化，但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此，在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时，我们常用下面的式子来进行有关计算：

〖板书〗c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)

〖结课〗这节课我们学习了配置一定物质的量浓度的溶液的操作。大家要掌握此操作的操作步骤、注意事项和误差分析。

板书设计：

三、物质的量在化学实验中的应用

1、物质的量浓度

C B=n B/V

2、一定物质的量浓度溶液的配置

（1）容量瓶

（2）步骤：计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→保存

（3）注意事项

（4）实验误差分析

3、有关溶液稀释的计算

c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)