高三化學教案：《計量在實驗中的應用》教學設計

　　本文題目：高三化學教案：計量在實驗中的應用

　　教學目標

　　1.知識與技能

　　知道摩爾是物質的量的基本單位，了解阿伏伽德羅常數的含義;

　　初步學會物質的量，物質的微粒之間的轉換關系。

　　2.過程與方法

　　通過理解與練習初步學會物質的量，微粒數之間的簡單關系;

　　通過對物質的量概念的理解，嘗試從定量的角度去認識物質，體會定量研究方法對研究和學習化學的重要作用;

　　初步培養(yǎng)學生演繹推理、歸納推理、邏輯推理和運用化學知識進行計算的能力。

　　3.情感態(tài)度與價值觀

　　通過對概念的透徹理解，培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度，使學生掌握科學的學習方法;

　　結合概念的理解與應用，使學生領悟到運用微觀與宏觀的相互轉化是研究化學科學的基本方法之一。

　　學生分析

　　物質的量這個詞對于學生來說比較陌生、難以理解，容易和物質的質量混淆起來。因此教材首先從為什么學習這個物理量入手，指出它是聯系微觀粒子和宏觀物質的紐帶，在實際應用中有重要的意義，即引入這一物理量的重要性和必要性。然后介紹物質的量及其單位，物質的量與物質的粒子數之間的關系。關于這方面，應注意不要隨意拓寬和加深有關內容，加大學生學習的困難。

　　教學重點

　　理解物質的量是一種物理量，摩爾是物質的量的單位;能夠進行物質的量、微粒數之間的簡單計算

　　教學方式

　　啟發(fā)、聯想、討論

　　教學過程

　　C + O2 = CO2這個方程式表示的意義?

　　12g的碳和32g的氧氣反應生成44g的二氧化碳;1個碳原子和1個氧氣分子反應生成1個二氧化碳分子。

　　我們知道，實驗室中可以稱取12g的碳和32g的氧氣反應，而無法只取1個碳原子和1個氧氣分子反應，那么12g碳中含有多少C原子呢?要解決這個問題，我們來學習“第二節(jié) 化學計量在實驗中應用”。

　　第二節(jié) 化學計量在實驗中應用

　　我們知道：原子和分子都很小，我們肉眼不可能觀察到，更不可能一個一個地進行稱量，怎樣將微觀的粒子數目與宏觀的物質的質量聯系起來，來研究分子、原子或離子所進行的化學反應呢?

　　古代有一個勇敢的小伙子想娶國王美麗的公主，國王出題刁難，其中的一個問題是：10㎏小米是多少粒?同學們你們能不能幫幫他?

　　討論交流得出結論：先數出一兩小米是多少粒，然后再轉換成10㎏中有多少微粒。

　　列舉日常生活中相似的例子：商店進貨礦泉水，20瓶為一箱，以箱為單位進十箱礦泉水，一共200瓶;12個雞蛋為一打，那么兩打雞蛋就是24個;500張紙為一刀紙，，五刀紙就是2500張等等。

　　借助這種方法，我們也可以設置一個物理量，假定一定質量的物質有多少個微粒，那么我們就很好的能將宏觀(m)和微觀(N)聯系在一起，第14屆國際計量大會通過一“物質的量”作為化學計量的基本物理量。

　　一、物質的量

　　1.定義：表示物質所含微粒多少的物理量，也表示含有一定數目粒子的集合體。

　　2.物質的量是以微觀粒子為計量的對象。

　　3.物質的量的符號為“n”。

　　二、摩爾

　　1.物質的量的單位

　　2.符號是mol。

　　3.使用摩爾表示物質的量時，應該用化學式指明粒子的種類。

　　例如：1molH表示mol氫原子，1mol H2表示1mol氫分子(氫氣)，1mol H+表示1mol氫離子，但如果說“1mol氫”就違反了使用標準，因為氫是元素名稱，不是微粒名稱，也不是微粒的符號或化學式。

　　【練習】1.氧氣的物質的量為1mol

　　2.水分子的物質的量為2mol

　　3.氫的物質的量是3mol

　　4.小米的物質的量是1mol

　　那么到底用多少粒子作為一個集體最為合適呢?

　　粒子 質量 粒子個數 1個粒子質量

　　12C 12 g 1.993×10-23 g

　　Fe 56 g 9.299×10-23 g

　　CO2 44 g 7.309×10-23 g

　　Al 6.02×1023 4.485×10-23 g

　　S 6.02×1023 5.314×10-23 g

　　宏觀物質的質量與粒子個數存在怎樣的特定關系?

　　第14屆國際計量大會規(guī)定，1mol粒子集合體所含粒子數與0.12kg12C中所含的碳原子數相同，約為6.02×1023，把6.02×1023mol-1叫做阿伏伽德羅常數。也就是說6.02×1023個粒子的任何粒子集合體稱1mol。

　　三、阿伏伽德羅常數NA近似值為6.02×1023mol-1。

　　例如：1mol O2中約含有個6.02×1023氧分子

　　2mol C中約含有1.204×1024個碳原子

　　1mol H2SO4中約含有6.02×1023硫酸分子

　　1.5mol NaOH中約含有9.03×1023個Na+和9.03×1023個OH-;

　　n mol某微粒集合體中所含微粒數約為n×6.02×1023。

　　由以上舉例可以得知：物質的量、阿伏伽德羅常數以及微粒數之間存在什么樣的關系式?

　　由以上內容可以看出，物質的量與微粒數之間存在正比例關系。如果用n表示物質的量，NA表示阿伏伽德羅常數，N表示微粒數，三者之間的關系是：N = n?NA,由此可以推知n = N/NA

　　NA = N/n

　　四、物質的量、阿伏伽德羅常數以及微粒數之間的關系：n = N/ NA

　　【練習】1. 0.1mol碳約含有 個碳原子

　　2. 2mol氧氣約含有 個氧氣分子， 個氧原子。

　　3. 0.2mol氫氧化鋇含有 mol鋇離子， mol氫氧根粒子。

　　4.1.204×1024個水分子的物質的量 。

　　5.9.03×1023個鐵原子的物質的量 。

　　6.0.1molNa2SO4中含有離子總共 個，Na+的物質的量是 ，SO4-的物質的量是 。

　　7. 3.01×1023個O3的物質的量是 ，其中含有氧原子的物質的量是 。

　　8.1個NH3含有 個電子，在0.5mol NH3中約含有 個電子。

　　9. molH2O中所含有的氧原子數與1.5 molCO2中含有的氧原子數相同。

　　【分析討論】在計算的熟練過程中我們發(fā)現，微粒的個數之比等于微粒的物質的量之比。這是因為根據N = n?NA， NA為常數，則 N1/N2=n1/n2。

　　五、小結

　　六、作業(yè)

　　下列說法正確的是( )

　　A.物質的量就是物質的質量

　　B.阿伏伽德羅常數就是6.02×1023

　　C.1mol氧含有6.02×1023O2

　　D.科學上規(guī)定含有6.02×1023個粒子的任何粒子集體計量為1mol