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2019-2020年高考化學 化學計量在實驗中的應用 第2課時教案 ●三維目標 知識與技能 1.使學生了解摩爾質量的概念。了解摩爾質量與相對原子質量、相對分子質量之間的關系。 2.使學生了解物質的量、摩爾質量、物質的質量之間的關系，掌握有關概念的計算。 3.進一步加深理解鞏固物質的量和摩爾的概念。 過程與方法 1.培養(yǎng)學生的邏輯推理、抽象概括的能力。 2.培養(yǎng)學生的計算能力，并通過計算幫助學生更好地理解概念和運用、鞏固概念。 情感、態(tài)度與價值觀 1.使學生認識到微觀和宏觀的相互轉化是研究化學的科學方法之一。培養(yǎng)學生尊重科學的思想。 2.強調解題規(guī)范化，單位使用準確，養(yǎng)成良好的學習習慣。 ●教學重點 摩爾質量的概念和相關計算 ●教學難點 摩爾質量與相對原子質量、相對分子質量之間的關系 ●教具準備 多媒體課件、投影儀 ●教學過程 ［新課引入］ 師：什么是物質的量？什么是摩爾？它們的使用范圍是什么？ 生：物質的量是表示物質所含粒子多少的物理量，摩爾是物質的量的單位。每摩爾物質都含有阿伏加德羅常數個粒子，阿伏加德羅常數的近似值為6.021023 mol－1。物質的量和摩爾都只適用于微觀粒子，不能用于宏觀物體。在使用物質的量時應該用化學式指明粒子的種類。 師：既然物質的量是聯(lián)系微觀粒子和宏觀物質的橋梁，那么如何通過物質的量求出物質的質量呢？也就是說1 mol物質的質量到底有多大呢？我們先填寫下面的表格，看是否可以從這些數據中得出有用的結論。 ［多媒體展示］ 粒子符號 物質的相對 分子質量 每個粒子的質量/g 1摩爾物質含有 的粒子數/個 1摩爾物質 質量/g H2O 2.99010－23 Al 4.88510－23 C 1.99310－23 Fe 9.0321023 H2SO4 1.62810－22 Na+ 3.82110－23 OH－ 2.82410－23 生：討論、計算、填表。 ［多媒體展示］ H2O的相對分子質量是18，1 mol水含6.021023個水分子，質量是18 g，Al的相對原子質量為27， 1 mol鋁含6.021023個鋁原子，質量是27 g。 C的相對原子質量為12，1 mol碳原子含有6.021023個碳原子，1 mol碳原子的質量為6.021023個1.993克/個=12 g。同理Fe的相對原子質量是56，1 mol鐵原子含6.021023個鐵原子，是56 g。H2SO4的相對分子質量是98，1 mol硫酸含6.021023個硫酸分子，是98 g。電子質量過于微小，因此失去或得到電子的質量可忽略不計，所以Na+的相對分子質量是23。1 mol鈉離子含有6.021023個鈉離子，是23 g。OH－的相對分子質量為17。1 mol氫氧根離子含6.021023個氫氧根離子，是17 g。 師：由以上計算結果可得出什么規(guī)律？ 生1：1 mol任何原子的質量在數值上等于這種原子的相對原子質量。 生2：1 mol任何分子的質量在數值上等于這種分子的相對分子質量。 生3：1 mol任何離子的質量在數值上等于這種離子的相對分子質量。 師：此處還可以用其他方法引入得出結論。例如：通過推導得出。試試看，你能嗎？ 生：討論、研究 ［多媒體展示］ 師：因為任何一種原子的相對原子質量，是以上標12C的1/12為標準所得的比值。所以，1 mol任何原子的質量比就等于它們的相對原子質量比。由此我們可求出x值和y值。 計算得出x=16 y=32 由以上的計算和推導你能得出怎樣的結論呢？ 生：1 mol任何原子的質量，若以克為單位，在數值上等于其相對原子質量。那么由原子構成的分子，1 mol分子的質量應該在數值上等于其相對分子質量。而對于離子，由于電子的質量很小，可以忽略不計。因此1 mol任何離子的質量在數值上等于這種離子的相對分子質量。 師：很好，這就是我們這節(jié)課要學習的摩爾質量的概念。 ［板書］2.摩爾質量 師：為什么1 mol任何物質的質量在數值上等于該物質的相對分子質量？我們以C－12碳原子和O－16原子為例來進行思考。 生：討論、探究 生：相對原子質量是以上標12C質量的1/12為標準，其他原子的質量跟它相比較所得的比值。如氧的相對原子質量是16。一個碳原子的質量跟一個氧原子的質量之比是12∶16，因1 mol碳原子與1 mol氧原子含有的原子數相等，都約為6.021023，所以1摩爾碳原子質量跟1摩爾氧原子質量之比也應該是12∶16。1 mol碳原子質量是12 g，那么1 mol氧原子質量就是16 g，同理1 mol任何原子的質量就是以克為單位，數值上等于該種原子的相對原子質量。 師：你回答得很好，這是分析了原子，那么對于分子或者其他物質呢，又該怎樣呢？ 生：思考、討論 生：對于由分子構成的物質，由于分子是由原子構成的，相對分子質量是各種元素的相對原子質量之和，因此1mol任何分子的質量就是以克為單位，數值上等于該分子的相對分子質量。離子是通過原子失去或得到電子形成的，電子質量微小，可忽略不計，所以1 mol任何離子的質量在數值上等于該離子的相對分子質量。根據以上分析得出1mol任何物質的質量，以克為單位，數值上等于該物質的相對分子質量。 師：我們學習了摩爾質量的概念，那么它在具體化學計算中又有什么用呢？ ［多媒體展示］ 課堂練習 1.填寫下列空白： （1）1 mol Cu原子質量是____________克。 （2）1 mol O2分子質量是____________克。 （3）1 mol CO2分子質量是____________克。 （4）1 mol Cl－質量是____________克。 （5）1 mol Na+質量是____________克。 （6）1 mol NaCl質量是____________克。 生：1 mol Cu原子是64 g；1 mol O2分子是32 g；1 mol CO2分子是44 g；1 mol Cl－為35.5 g；1 mol Na+是23 g；1 mol NaCl質量為58.5 g。 師：通過剛才的分析和計算，我們知道摩爾質量在數值上和相對原子或相對分子質量相等。你能否給摩爾質量下個定義呢？它的單位是什么？ 生1：1 mol物質的質量就叫該物質的摩爾質量。 師：有一定道理，如果不是1 mol的物質，我們能不能求該物質的摩爾質量呢？例如1 mol H2O的質量是18 g，那么0.5 mol H2O的質量就是9 g，用9除以0.5得到的數值也是18。哪位同學能給摩爾質量下個更科學的定義呢？ 生2：我們將單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。 師：很好！也就是說物質的摩爾質量是該物質的質量與該物質的物質的量之比。摩爾質量的符號是M，常用的單位為gmol－1。 ［板書］（1）定義：單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。符號M。 （2）單位：gmol－1。 （3）數值：等于物質或粒子的相對分子質量。 ［多媒體展示］ 課堂練習 2.回答下列問題： （1）O2的摩爾質量是多少？ （2）H2SO4的摩爾質量是多少？ 生：（1）M（O2）=32 gmol－1； （2）M（H2SO4）=98 gmol－1。 ［多媒體展示］ 課堂練習 3.下列物質各多少克？含粒子數多少個？ （1）100 mol H2O （2）0.1 mol OH－ 生：（1）100 mol H2O質量是1800 g，含有6.021025個H2O分子。 （2）0.1 mol OH－質量是1.7 g，含6.021022個OH－。 4.下列物質的物質的量是多少？含有多少個粒子？ （1）90 g水 （2）56 g氮氣 生：（1）90 g水物質的量為5 mol，含56.021023個H2O分子； （2）56 g氮氣物質的量為2 mol，含26.021023個N2分子。 師：通過以上練習，能不能總結出物質的質量、物質的量、摩爾質量三者間的關系？ 生：物質的摩爾質量是該物質的質量與該物質的物質的量之比。 ［板書］ 3.物質的量（mol）= 符號表示：n= 師：根據物質的質量和摩爾質量可求出物質的量，反之根據物質的量和摩爾質量也可求出物質的質量。如果再結合我們上節(jié)課學習的物質的量的定義，你能找出物質的質量（m）、粒子數（N）與物質的量（n）三者之間的關系嗎？ 生： ［多媒體展示］ ［例題剖析］ 【例1】24.5 g H2SO4的物質的量是多少？ 師：我們可以通過H2SO4的相對分子質量，得知H2SO4的摩爾質量。然后利用關系式n=計算出24.5 g H2SO4的物質的量。 ［板書］解：H2SO4的相對分子質量為98，摩爾質量為98 gmol－1。 n（H2SO4）===0.25 mol 答：24.5 g H2SO4的物質的量為0.25 mol。 ［多媒體展示］ 【例2】71 g Na2SO4中含有Na+和SO的物質的量各是多少？ 師：Na2SO4的電離方程式為：Na2SO4====2Na++ SO 從Na2SO4的電離方程式中我們可以看出，1 mol Na2SO4可以電離出2 mol Na+和1 mol SO。 我們可以利用n=的關系，首先計算出71 g Na2SO4的物質的量，然后再計算出Na+和SO的物質的量。 ［板書］解：Na2SO4的相對分子質量為142，摩爾質量為142 gmol－1。 n（Na2SO4）===0.5 mol 則Na+的物質的量為1 mol，SO的物質的量為0.5 mol。 答：71 g Na2SO4中含有Na+的物質的量為1 mol，含SO的物質的量為0.5 mol。 師：通過以上例題，明確解這類題的步驟和方法。在今后的計算中應該注意解題規(guī)范，養(yǎng)成良好的學習習慣。 ［多媒體展示］ 練習：1.19.6 g H2SO4中，氧元素的質量是多少克？ 生：氧元素是所有氧原子的總稱。由已知條件可先求出H2SO4的物質的量，再根據如下關系：H2SO4～4O求出氧原子的物質的量，進而求出氧元素的質量。 生：19.6 g H2SO4中，氧元素的質量是12.8 g。 ［多媒體展示］ 練習2.多少克硫酸所含的分子數與3.65 g 10%鹽酸所含的分子數相等？ 生：要滿足二者分子數相等，只要滿足二者的物質的量相等即可。 解：設質量為x的硫酸所含分子數與3.65 g 10%鹽酸所含分子數相等。 （硫酸）=（鹽酸） x=0.98 g 答：0.98克硫酸所含的分子數與3.65 g 10%鹽酸所含分子數相等。 師：解此類題的思路是：找準不同物質間的物質的量關系，然后列方程求解。 ［多媒體展示］ 課堂檢測題 0.2 mol KClO3中所含的Cl原子數與多少克CaCl2中所含的Cl－個數相等？ （參考答案：11.1 g） ●板書設計 二、摩爾質量 1.1 mol物質的質量 1 mol任何粒子或物質的質量是以克為單位，在數值上都與該粒子相對原子質量或相對分子質量相等。 2.摩爾質量 （1）定義：單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量，符號M。 （2）單位：gmol－1或kgmol－1 （3）數值：等于物質或粒子的相對分子質量 物質的量（mol）= 符號表示：n= 三、關于物質的量的計算 （－）依據 1.準確掌握物質的量、摩爾、摩爾質量等概念。 2.掌握好有關物質質量（m）、物質的量（n）和粒子數（N）之間的關系。 ●活動與探究 1.阿伏加德羅理論的內容是什么？ 2.氣體摩爾體積是如何定義的？ 3.氣體摩爾體積與物質的量、氣體體積有什么關系？ 4.物質的量、摩爾質量、質量、氣體體積、粒子數之間關系如何？ ●隨堂練習 一、選擇題 1.設NA表示阿伏加德羅常數，下列敘述正確的是 A.常溫、常壓下，11.2 L氧氣所含的原子數為NA B.1.8 g的NH中含有的電子數為NA C.常溫、常壓下，48 g O3含有的氧原子數為3NA D.2.4 g金屬鎂變?yōu)殒V離子時失去的電子數為0.1NA 答案：BC 2.阿伏加德羅常數約為6.021023 mol－1。下列敘述正確的是 A.標準狀況下，2.24 L苯（C6H6）中約含有3.6121023個碳原子 B.常溫、常壓下，氧氣和臭氧的混合物16 g中約含有6.021023個氧原子 C.25 ℃時，含40 g氫氧化鈉的溶液中約含有6.02l022個氫氧根離子 D.0.5 mol CH4中約含有3.011024個電子 答案：BD 二、填空題 3.0.4 g H2在足量O2中燃燒能生成____________mol H2O？ 答案：0.2 4.20 g A和14.6 g B完全反應生成12.4 g C和0.2 mol D，則D的摩爾質量為____________。 答案：112 gmol－1 5.20 g AO中核外電子數比質子數多了3.011023個，則A的相對原子質量為____________。 答案：32 三、計算題 6.標準狀況下，11.2 L CO和CO2混合氣體質量為18 g，求混合氣體中CO和CO2的物質的量之比。 答案：1∶1