物质的量2.docx
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物质的量2
第二节化学计量在实验中的应用
（第1课时）
一、三维目标
知识与技能
1、使学生了解物质的量及其单位，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2、使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性。
3、使学生了解阿伏加德罗常数的含义
过程与方法
1、培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
2、培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
情感、态度与价值观
1、使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。
培养学生尊重科学的思想。
2、调动学生参与概念的形成过程，积极主动学习。
3、强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯。
二、教学重点
物质的量及其单位
三、教学难点
物质的量的单位——摩尔的理解
四、教学过程
[引入]碳和氧气反应生成二氧化碳，在反应中碳和氧气既是按一定的粒子数比进行反应，又是按一定的质量比进行反应。
C+O2==CO2
粒子数比：
1：
1：
1
质量比：
12：
32：
44
[过渡]同一个反应，从微观的角度来看，是按一定的粒子数之比进行反应，从宏观的角度来看是按一定的质量比进行反应，因此物质所含的粒子数与物质的质量之间一定存在某种关系，为了建立物质的质量与物质所含的粒子数之间的关系，科学上引入了一个新的物理量——物质的量。
[板书]一、物质的量及其单位——摩尔
[老师]提到物理量同学们并不陌生，想一想我们己学过哪些物理量呢？
[学生]有质量、长度、速度、位移、时间、电压、温度等。
[讲述]物理量很多，但有七个物理量是国际共认的最基本的物理量。
[投影]七个基本物理量及单位名称和符号
物理量单位名称单位符号
长度米m
质量千克kg
时间秒s
电流安（培）A
热力学温度开（尔文）K
发光强度坎（德拉）cd
物质的量摩（尔）mol
[讲述]不同的物理量表示不同的物理意义。
如长度是表示物体长短的物理量，温度是用来表示物体冷热程度的物理量，而物质的量与温度、长度一样，也是表示一个物理量。
它是表示含有一定数目粒子集体的物理量。
[板书]1、物质的量
是表示含有一定数目粒子集体的物理量，用符号n表示
[过渡]如何表示一定数目粒子集体呢？
要理解这个问题，我们首先要理解它的单位摩尔的含义。
[板书]2、物质的量的单位——摩尔
[讲述]任何一个物理量的单位都是人为的一种规定。
如长度单位为米，1米有多长？
时间单位为秒，1秒有多长时间？
物质的量单位为摩尔，1摩尔粒子有多少呢？
这也是人为的一种规定。
[板书]①1mol粒子的数目=0.012kg12C中所含碳原子数=6.02×1023个（推算）
（1个质子的质量为1.6726×10-27kg，1个中子的质量为1.6748×10-27kg）
②每摩尔任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数符号为NA近似值为6.02×1023mol－1
[练习]
（1）1molO约含有6.02×1023个O
（2）1molH2O约含有6.02×1023个H2O
（3）1molH＋约含有6.02×1023个H＋（4）2molCO约含有2×6.02×1023个CO
[讲述]摩尔这个单位与日常生活中所说的“一件啤酒”的件很相似，一件啤酒是多少瓶啤酒？
6瓶。
又如日常生活中所说的“一打乒乓球”的打很相似，一打乒乓球是多少个乒乓球？
12个。
但摩尔是表示微观粒子，而“件”“打”表示的是宏观物质。
[老师]1mol小麦约含有6.02×1023粒，这样说正确吗？
[计算]，地球人数为50亿，若有6.02×1023个麦粒，地球人能吃多少年？
[学生]不正确，因为摩尔这个单位只能用来表示微观粒子，不能表示宏观物质。
[老师]为什么就不能表示宏观物质呢？
我们可以算一下，假设每千克小麦约是4×104粒，平均每人每天吃小麦1kg，6.02×1023粒小麦供地球上50亿人吃，可以吃多少年？
可以吃825万年！
由此可见，物质的量根本就不适合用来表示宏观物质。
[板书]③只适用于微观粒子。
[讲述]微观粒子有原子、分子、质子、中子、电子、原子团等。
在使用时一定要指明粒子的名称。
[老师]1mol氧，1mol氢，这样说对吗？
[学生]不对！
[老师]这样说是不对的，因为没有指明粒子的名称。
在指明粒子名称时，要用化学式不要用中文名称。
[板书]④要用化学式指明粒子的名称
[练习]①3.01×1023个CO2的物质的量是多少摩？
②204×1024个H2O的物质的量是多少摩？
③N个C的物质的量是多少摩？
[设问]根据上述练习，你能否总结出n、NA、N之间的关系？
[板书]3、物质的量与微粒数之间的关系
n=N/NA
[过渡]有了NA就可以把物质的量和粒子数联系起来
[练习]
（1）下列各物质中含分子数最多的是（）
A0.1molHClB3.01×1023个I2C1molF2D0.05molBr2
（2）含有6.02×1023个O原子的H3PO4的物质的量是（）
A1molB0.5molC0.25molD0.125mol
（3）下列说法中正确的是（）
A、0.1molMg与足量盐酸反应时失去0.1NA个电子
B、含有6.02×1023个H原子的H2的物质的量为0.5mol
C、摩尔是表示物质质量的单位
D、阿伏加德罗常数等于0.012kgC所含的碳原子数
（4）填空
①1molO约含有个O
②3molH2SO4中约含有个H2SO4，可电离出molH+
③4molO2含有molO原子，mol质子
④10molNa+中约含有个Na+，个电子
（第2课时）
一、三维目标
知识与技能
1、使学生了解摩尔质量的概念。
了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
2、使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系，掌握有关概念的计算。
3、进一步加深理解巩固物质的量和摩尔的概念
过程与方法
1、培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力
2、培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念
情感、态度与价值观
1、使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。
培养学生尊重科学的思想
2、强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯
二、教学重点
摩尔质量的概念和相关计算
三、教学难点
摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系
四、教学过程
[引入]什么是物质的量？
什么是摩尔？
1摩尔物质所含有的粒子数大约是多少？
[学生]物质的量是表示含有一定数目粒子集体的物理量。
摩尔是物质的量的单位，1mol物质所含有的粒子数大约是6.02×1023个。
[老师]1mol物质所含有的粒子数都是相同的，现在我们进一步思考一下，1mol物质所含有的质量是否相同呢？
[学生]不同，因为不同粒子的质量不相同。
[老师]现在我们来具体计算一下，看看是不是这样。
[计算]
粒子符号
1摩尔物质含有粒子数/个
每个粒子质量/g
1摩尔物质的质量/g
H2O
6.02×1023
2.990×10－23
18
Al
6.02×1023
4.885×10－23
27
H2SO4
6.02×1023
1.628×10－22
98
Na
6.02×1023
3.821×10－23
23
[讲述]通过上面的计算，我们可以看出，1摩尔物质所含有的粒子数都是相同的，但是1摩尔物质的质量是完全不同的。
为此我们引入一个新的物理量——摩尔质量
[板书]二、摩尔质量
[设问]什么是摩尔质量呢？
[板书]1、定义：
单位物质的量的物质所具有的质量。
2、数学表达式：
M=m/n
3、单位：
g/mol
[设问]同学们再观察一下，摩尔质量在数值上与原子、分子或离子的相对质量有何关系？
[学生]相等
[板书]4、当以g/mol为单位时，摩尔质量在数值上与粒子的相对质量相等。
[设问]为什么是这样呢？
刚才我们是通过计算得出的结论，能不能严格的证明呢？
[投影]证明摩尔质量在数值上与相对质量相等。
1摩尔粒子质量=NA×每个粒子质量
=NA×粒子相对质量×12C原子质量×1/12
=12/12C原子质量×粒子相对质量×12C原子质量×1/12
=粒子相对质量
[练习]指出下列物质的摩尔质量分别是多少？
N2、H2、O、O2、O3、NaCl、Cu、SO2、CO2、Na+、OH-、SO42-、NH4+
[讲述]当以g/mol为单位时，摩尔质量在数值上与粒子的相对质量相等。
所以我们记住了相对质量也就记住了摩尔质量。
[过渡]从摩尔质量的数学表达式可以看出，摩尔质量把物质的量和物质的质量紧密地联系起来。
所以有了摩尔质量就可以进行物质的量与物质的质量之间的关系。
在上一节课里，我们学习了物质的量的定义，从物质的量的数学表达式可以看出，物质的量与粒子数之间也存在一定的关系，有了这两个关系式就可以建立起物质的量与物质的质量及物质所含的粒子数三者之间的关系。
[板书]5、n、m和N之间的关系
n=N/NAM=m/n
[练习]填写下列空白
1molCu的质量是克。
1molO2的质量是克。
1molCO2的质量是克。
1molCl-的质量是克。
1molNa+的质量是克。
24.5gH2SO4的物质的量是mol
90gH2O的物质的量是mol
71gNa2SO4的物质的量是mol，含molNa+，含molSO42-
22gCO2含有个分子，个原子，个C原子，个O原子。
19.6gH2SO4中，氧元素的质量是g
6.02×1023个H2O的质量是g
1个铁原子的质是g
（第3课时）
一、三维目标
知识与技能
1、理解气体摩尔体积的概念，掌握有关气体摩尔体积的计算
2、理解阿伏加德罗定律，掌握阿伏加德罗定律的应用
3、理解气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的关系
过程与方法
1、通过气体摩尔体积的教学，培养学生分析问题的能力
2、通过有关的计算，使学生理解气体的分子数与物质的量的关系
情感、态度与价值观
1、经过分析推出气体摩尔体积、使学生感到获得新知识的乐趣
2、通过计算使学生理解阿伏加德罗定律的实质
二、教学重点
1、气体摩尔体积
2、阿伏加德定律
三、教学难点
阿伏加德罗定律应用
四、教学过程
[引入]在科学研究或实际生产中，涉及到气态物质时，测量体积往往比称量质量更方便。
所以，一般都是计量体积，而不是称量质量。
那么，气体体积与物质的量、物质的质量以及粒子数之间有什么关系呢？
要解决这个问题，我们必须还要学习一个新的物理量——气体摩尔体积。
[板书]三、气体摩尔体积
[计算]1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的体积
物质的量
密度
体积
Fe
1mol
7.8g/cm3
7.2cm3
Pb
1mol
11.3g/cm3
18.3cm3
H2O
1mol
1g/cm3
18cm3
H2SO4
1mol
1.83g/cm3
53.6cm3
[结论]1mol不同的固体或液体物质，体积不同。
[计算]1molH2、O2、CO2体积（气体的密度均在温度为00C、压强为101kPa下测定）
物质的量
密度
体积
H2
1mol
0.0899g·L－1
22.4L
O2
1mol
1.429g·L－1
22.4L
[结论]在相同条件下，1mol任何气体的体积基本相同。
[过渡]为什么1摩尔不同的固体或液体物质，体积不同呢？
而1摩尔气体的体积在相同条件下却基本相同呢？
要理解这个问题，就必须先弄清楚影响物质所占的体积大小与哪些因素有关。
[板书]1、影响物质体积的因素
[提问1]100个乒乓球和200个乒乓球堆积在一起，哪个体积大？
[学生]200个乒乓球的体积大。
[讲述]这就说明物质所占体积与粒子的数目的多少有关。
[提问2]100个乒乓球与100个蓝球所占的体积，哪个大？
[学生]100个蓝球所占的体积大
[讲述]这就说明物质所占的体积与粒子大小有关。
[板书]
[提问3]把100个乒乓球堆积在一起，然后将乒乓球之间的距离增大，体积是变大还是变小？
[学生]体积变大。
[追问1mol液态水变为水蒸汽所占的体积是变大还是变小？
[学生]变大
[讲述]这就说明物质所占的体积的大小与粒子之间距离大小有关
[板书]
[过渡]现在我们就来根据影响物质体积的三个因素来分析：
1mol不同固态或液态物质，体积为什么不同。
而1mol不同气态物质在相同的条件下所占的体积又为什么相同呢？
[分析]1mol任何物质中的粒子数目都是相同的，即为6.02×1023。
因此，在粒子数目相同的情况下，物质体积的大小主要取决于构成物质的粒子大小和粒子间距。
[分析1]对于固态或液态物质来说，粒子的直径与粒子间距相比，哪个大？
粒子的直径大。
粒子间距相对于粒子直径来说完全可忽略不计，因此对1mol固态或液态物质来说，由于粒子数相同，粒子间距又可以忽略不计，所以1mol固态或液态物质的体积大小就只取决于粒子的大小了，由于不同的固态或液态物质，其粒子大小不同，所以对1mol固态或液态物质来说，体积不同。
[分析2]而对于气体来说，粒子直径与粒子间距相比，哪个大？
粒子间距大。
粒子直径相对于粒子间距来说完全可以忽略不计，因此对于1mol气体来说，由于粒子数相同，粒子直径又可以忽略不计，所以1mol气体的体积就只取决于粒子的间距了。
而粒子的间距又是温度和压强来决定的，在压强一定的情况下，温度越高，粒子间距越大，在温度一定的情况下，压强越大，粒子间距越小，在温度和压强都相同的情况下，粒子的间距基本相等，所以在相同的温度的压强下，1mol任何气体的体积都具有相同的体积。
例如，在标准状况下，即00C和1atm下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。
在化学上，我们把每摩尔气体所占有的体积叫气体摩尔体积。
[板书]2、气体摩尔体积
①定义：
单位物质的量气体所占有的体积。
②表达式：
Vm=V/nL/mol、m3/mol。
③在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol。
[练习]下列说法是否正确。
（1）在标况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。
（2）1mol气体的体积约为22.4L。
（3）在标况下，1molO2和N2混合气的体积约为22.4L。
（4）22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含分子数。
（5）任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4L/mol。
（6）只有在标况下，气体的摩尔体积才是22.4L/mol。
（7）在标况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L/mol。
[过渡]有了气体摩尔体积的概念，就可以把物质的量与气体的体积联系起来，再加上前面我们学习的物质的量与质量、粒子数的关系，我们就可以建立起物质的量与气体的体积、质量、粒子数关系。
[板书]3、n与V、m、N之间的关系
[练习]填空
①1.5molCO气体在标况下的体积是L。
②在标准状况下，11.2LCl2的质量是g。
③2NA个O2在标准状况下所占有的体积是L。
④在标准状况下，2.2gCO2的体积是L。
⑤在标准状况下，体积均为44.8L的氢气和氧气的分子数分别为多少？
（第4课时）
[板书]四、理想气体状态方程式
PV=nRTR=8.31J/（mol·K）
1、阿伏加德罗定律
同温同压同体积的任何气体都具有相同的物质的量或分子数
2、推论
推论一：
同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比
推论二：
同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比
推论三：
同温同压下，气体的摩尔质量之比等到于密度之比
[练习]①同温同压下，等质量的SO2和CO的物质的量之比为，体积之比为，密度之比为，分子个数之比为，原子个数比为。
②同温同体积下，等质量的SO2和CO的物质的量之比为，压强之比为，密度之比为，分子个数之比为，原子个数比为。
[教学反思]本节课的内容为补充内容，主要是为了学生更好地理解阿伏加德罗定律以及它的推论。
为了加深理解阿伏加德罗定律，最好在介绍理想气体状态方程式以后，用理想气体状态方程式来证明阿伏加德罗定律及它的推论。
（第5课时）
[板书]五、气体摩尔质量的求法
１、定义法
２、密度法
３、体积分数法
[练习]①1500C时碳酸铵完全分解产生气态混合物，分解后混合气体的平均摩尔质量为g/mol。
②己知氧气在标况下的密度为1.429g/L，求氧气的摩尔质量。
③空气的体积组成为：
N278%，O221%，Ar0.94%，CO20.04%，H20.02%，，空气的平均摩尔质量是。
[教学反思]本节课内容较少，如时间充足，可以适当增加课外习题。
（第6、7、8课时）
一、三维目标
知识与技能
1、使学生理解物质的量浓度的概念
2、使学生掌握有关物质的量浓度概念的计算
3、使学生掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算
4、使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法
过程与方法
1、在概念的教学中，培养学生的思维能力
2、通过有关物质的量浓度计算的教学，培养学生的计算能力
3、通过配制一定物质的量浓度溶液的教学，培养学生的观察和动手实验能力
情感、态度与价值观
1、与初中知识衔接，使学生感到获取新知识、新方法的喜悦
2、通过实验激发学生学习化学兴趣，培养学生严谨求实的科学作风。
二、教学重点
1、物质的量浓度的概念
2、有关物质的量浓度概念的计算
3、一定物质的量浓度溶液的配制方法
三、教学难点
1、溶液的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算
2、气体溶质的物质的量浓度的计算
3、正确配制一定物质的量浓度的溶液
四、教学过程
（第6课时）
[复习]1、溶液是由哪两部分组成的？
2、初中化学是怎样表示溶液浓度的？
溶质的质量分数==溶质质量/溶液质量×100%
[引入]由于溶质的质量分数表示的是溶质的质量与溶液质量的关系，但是在生产和科学实验中，我们取用溶液时，一般是量取它的体积而不是称它的质量。
今天我们给大家介绍一种与溶液体积有关的表示溶液浓度的物理量——物质的量浓度。
[板书]三、物质的量在化学实验中的应用
1、物质的量浓度
（1）定义：
以单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
（2）表达式：
CB=nB/V
（3）单位：
mol/L
注意：
V指溶液的体积，溶质是指不含结晶水的物质。
[讨论]1、将40gNaOH溶解在1L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L?
2、从1L1mol/LNaOH溶液中取出100mL，取出的溶液中NaOH的物质的量浓度是多少？
[投影]练习：
1、标况下44.8LHBr溶于水配成1L溶液，其物质的量浓度为多少？
2、6.02×1023个H2SO4分子溶于水配成2L溶液，H＋的物质的量浓度为多少？
3、将标准状况下的44.8LHCl（g）溶于1L水中，得到盐酸密度为1.1g/mL，则该盐酸的物质的量浓度是多少？
[教学反思]本节课最好用多媒体进行教学，让学生反复练习，以便巩固物质的量浓度的概念。
如果上课时间多，可以把课本上的习题随堂处理掉。
（第7课时）
[过渡]在前面的学习中我们知道，浓度是用来表示溶液组成的物理量，而一定浓度的溶液往往是通过固体或液体配制而成。
有关溶液的配制在初中我们己学过，即一定质量分数的溶液的配制，请大家回忆一下，如何配制一定质量分数的溶液？
如配制10%的氯化钠溶液100克。
哪位同学能说出配制的实验步骤。
[学生]①先计算出溶质氯化钠的质量10g和水的体积90mL，
②用托盘天平称量NaCl质量10g，用量筒量取水的体积90mL
③在烧杯中加氯化钠，再加水溶解
[板书]2、一定物质的量浓度溶液的配制
[老师]要配制一定质量分数的氯化钠溶液时都用到了哪些仪器？
[学生]天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒
[老师]那么配制一定物质的量浓度需要哪些仪器呢？
[板书]
（1）实验仪器：
天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、容量瓶
[讲述]容量瓶的查漏方法
[过渡]下面我们以配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液为例来介绍一定物质的量浓度溶液的配制
步骤
[板书]
（2）实验步骤：
①计算②称量③溶解④恢复至室温⑤转移
⑥洗涤⑦振荡⑧定容⑨摇匀⑩装液
[讨论]在实验过程中穿插讲述。
1、为什么溶解不在容量瓶中进行？
2、为什么将烧杯中溶液转移到容量瓶中要用玻璃棒引流？
3、为什么玻璃棒要靠在刻度线以下？
4、为什么溶液在注入容量瓶前要将溶液要恢复至室温？
5、为什么洗涤烧杯后的溶液也要注入容量瓶中？
6、为什么要改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度？
[板书]（3）误差分析：
[讲述]根据公式：
c=n/V=m/MV
当不变时，m增大，c增大，m减小，c减小。
当不变时，V增大，c减小，V减小，c增大。
[讨论]下列操作，对实验结果有何影响（偏高、偏低、无影响）
1、天平的砝码生锈。
2、称量时将称量物放天平的右盘上。
3、溶质溶解后，未冷却至室温就转移到容量瓶。
4、转移溶液时有部分液体溅出。
5、未用蒸馏水洗涤烧杯内瓶
6、洗涤后的溶液未转移到容量瓶中。
7、定容时仰视刻度线。
8、容量瓶不干燥。
9、定容时液面超过了刻度线后用胶头滴管吸出溶液使液面达刻度线。
10、定容后倒转容量瓶几次，发现液面最低点低于刻度线，这时用胶头滴管再加蒸馏水至刻度线。
[过渡]不同的物质具有不同的性质，同一物质的溶液溶液浓度不同时，有时在某些性质上也会表现出差异。
我们在实验室做化学实验或进行科学研究时，需要根据不同的情况选择不同浓度的溶液进行实验。
所以，在实验室不仅用固体物质来配制溶液，还经常要将浓溶液稀释成不同浓度的稀溶液。
[思交]①以硫酸为例，讨论不同浓度的溶液在性质上可能会出现什么差异？
②如果将的浓硫酸稀释成的稀硫酸，得到和稀硫酸与原浓硫酸中所含的物质的量相等吗？
能说出你的理由吗？
[板书]在用浓溶液配制稀溶液时
c（浓溶液）·V（浓溶液）=c（稀溶液）·V（稀溶液）
（第8课时）
[板书]3、关于物质的量浓度的计算
（1）物质的量浓度概念计算
[板书]建立以物质的量为中心的网络图
[例1]标准状况下将67.2LHCl气体溶于440mL水中，所得盐酸密度为1.1g/mL。
求该盐酸的物质
的量浓度。
（6mol/L）
[例2]200C，饱和KCl溶液的密度为1.174g/cm3，溶解度为34g，求该溶液中KCl的物质的量浓度。
（4mol/L）
[板书]
（2）溶解度与物质的量浓度之间的换算
S
c
[例3]某市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84g/mL。
计算该市售浓硫酸中
H2SO4的物质的量浓度。
（18.4mol/L）
[板书]（3）质量分数与物质的量浓度之间的换算
w
c
[板书]（4）浓溶液稀释的计算
溶质的量不变
[例4]配制250mL1mol/LHCl溶液，需要10mol/LHCl溶液的体积是多少？
（25mL）
[例5]在100g浓度为18mol/L
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