高中化学 第2节 化学计量在实验中的应用教案 新人教版必修1.docx

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高中化学第2节化学计量在实验中的应用教案新人教版必修1

2019-2020年高中化学第2节化学计量在实验中的应用教案新人教版必修1

1、教学目标

1、摩尔的基本概念。

2、物质的量、物质的质量、微粒数、物质的量浓度之间的相互关系。

3、气体摩尔体积的概念及阿伏加德罗定律在气体计算中的应用。

4、以物质的量为中心的一整套计算。

５、阿伏加德罗常数（ＮＡ）在微粒数、电子转移、溶液中溶质粒子等情况下的考察。

6、物质的量浓度的计算方法和配制实验。

二、教学重点、难点

重点：

以物质的量为中心的一整套计算

难点：

物质的量在实际中计算

3、教学过程

一、物质的量

1、物质的量

1）定义：

表示含有一定数目粒子的集体的物理量，符号n。

2）单位：

摩尔（mol）：

把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。

摩尔是物质的量单位，molar。

3）阿伏伽德罗常数：

1摩尔物质中所含的“微粒数”。

把6.02×1023mol-1叫阿伏伽德罗常数

4）公式：

n=N/NA

2、摩尔质量（M）

1）定义：

单位物质的量得物质所具有的质量叫摩尔质量

2）单位：

g/mol或g.mol-1

3）数量：

1mol任意粒子或物质的量以克为单位时，其数值等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量

4）公式：

n=m/M

3、阿伏伽德罗定律

1）决定物质体积的三因素：

微粒数目、微粒大小、微粒间距

气体主要决定于分子数的多少和分子间的距离

2）阿伏伽德罗定律：

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子

【注意】阿伏伽德罗定律及推论使用的前提和对象：

可适用于同温、同压的任何气体

3）公式：

PV=nRT

4）推论：

①同温同压下：

②同温同体积：

2、气体摩尔体积

1、气体摩尔体积（Vm）

1）定义：

单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积

2）单位：

L/mol

3）标准状况下00C101KP下，Vm=22.4L/mol

4）公式：

n=V/Vm

3、物质的量浓度

1）定义：

单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度

2）单位：

mol/L

3）公式：

C=n/V

2、一定物质的量浓度的配制

步骤：

计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→贮存溶液

4、作业布置

一、选择题（只有1个正确答案）

1．下列对于“摩尔”的理解正确的是（）

A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量

B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol

C．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来

D．国际上规定，0.012kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩

2．下列有关阿佛加德罗常数（NA）的说法错误的是（）

A．32克O2所含的原子数目为NA

B．0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA

C．1molH2O含有的H2O分子数目为NA

D．0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol

3．下列说法正确的是（）

A．摩尔质量就等于物质的式量B．摩尔质量就物质式量的6.02×1023倍C．HNO3的摩尔质量是63gD．硫酸和磷酸的摩尔质量相等

4．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（　）

A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积

B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L

C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L

D．相同物质的量的气体摩尔体积也相同

5．容量瓶是用来配制物质的量浓度的溶液的定量仪器，其上标有：

①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的（）

A．②④⑥B．③⑤⑥C．①②④D．①③⑤

6．2molCl2和2molCO2相比较，下列叙述中正确的是（）

A．分子数相等B．原子数相等C．体积相等D．质量相等

二、选择题（有1-2个答案）

7．下列物质中氧原子数目与11.7gNa2O2中氧原子数一定相等的是（）

A．6.72LCOB．6.6gCO2C．8gSO3D．9.6gH2SO4

8．铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混和、压制，就可以制成铅笔芯。

如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。

那么一个铅笔字含有的碳原子数约为（）

A．2.5×1019个B．2.5×1022个C．5×1019个D．5×1022个

9．将VLHCl气体（STP）溶于水制得1000mL盐酸溶液，则该盐酸的物质的量浓度为（）

A．V/22400mol/LB．1000V/22.4mol/L

C．V/22.4mol/LD．V/11.2mol/L

10．下列叙述正确的是（）

A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等

B．任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等

C．1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小

D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量一定相等

11．有一种气体的质量是14.2g，体积是4.48升（STP），该气体的摩尔质量是（）

A．28.4B．28.4g·mol-1C．71D．71g·mol-1

12．科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是ag，12C的原子质量是bg，NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A．该原子的摩尔质量是aNA

B．Wg该原子的物质的量一定是

C．Wg该原子中含有个该原子

D．由已知信息可得：

13．下列溶液中的氯离子数目与50mL1mol·L－1的AlCl3溶液中氯离子数目相等的是（）

A．150mL1mol·L－1的NaClB．75mL2mol·L－1的NH4Cl

C．150mL3mol·L－1的KClD．75mL2mol·L－1的CaCl2

14．某10%NaOH溶液，加热蒸发掉100g水后得到80mL20%的溶液，则该20%NaOH溶液的物质的量浓度为（）

A．6.25mol/LB．12.5mol/LC．7mol/LD．7.5mol/L

15．实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是（）

A．950mL，111.2gB．500mL，117g

C．1000mL，117gD．任意规格，111.2g

16．要配制物质的量浓度约为2mol·L－1NaOH溶液100mL，下面的操作正确的是（）

A．称取8gNaOH固体，放入250mL烧杯中，用100mL量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解

B．称取8gNaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL

C．称取8gNaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀

D．用100mL量筒量取40mL5mol·L－1NaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用同一量筒取60mL蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中

三、填空题

17．现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为Mg·mol-1。

若阿伏加德罗常数用NA表示，则：

（1）该气体的物质的量为________mol。

（2）该气体所含原子总数为________个。

（3）该气体在标准状况下的体积为____________L。

（4）该气体溶于1L水中（不考虑反应），其溶液中溶质的质量分数为_______。

（5）该气体溶于水后形成VL溶液，其溶液的物质的量浓度为_____g·mol-1。

18．xx年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。

据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2•1.3H2O。

试计算：

该晶体的摩尔质量是；钴原子与氧原子的物质的量之比是；钴原子与氧原子的个数之比是；1mol该晶体中含有的氧原子数目是。

（比值可以用小数表示）

19．实验室用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液0.5L，回答下列问题

（1）请写出该实验的实验步骤

①，②，③，④，⑤。

（2）所需仪器为：

容量瓶（规格：

）、托盘天平、还需要那些实验仪器才能完成该实验，请写出：

。

（3）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响及造成该影响的原因。

①为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌。

在未降至室温时，立即将溶液转移至溶量瓶定容。

对所配溶液浓度的影响：

，原因是：

。

②定容后，加盖倒转摇匀后，发现溶面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度。

对所配溶液浓度的影响，原因是：

。

参考答案

一、选择题1．B2．A3．D4．C5．D6．A

二、选择题7．BC8．A9．C10．BD11．D12．BC13．AB14．A15．C16．AD（提示：

这是xx年广东高考化学试卷中的一道试题，题目要求所配制的NaOH溶液的浓度“约”是2mol·L－1，只要是2mol·L－1左右就可以，所以可以直接在烧杯中配制）

三、填空题

17．（每空3分）

（1）m/M

（2）2mNA/M（3）22.4m/M（4）m/（m+1000）

（5）m/MV

18．（每空2分）122g·mol-1；1：

3.3；1：

3.3；1.99×1024个

19．（每空1分）

（1）①计算②称量③溶解转移④洗涤转移⑤定容摇匀

（2）500mL、烧杯、药匙、玻璃棒、胶头滴管（3）①偏高因恢复到室温时，溶液的体积将小于500mL②降低因为溶液体积大于500mL

第二节富集在海水中的元素——氯

一、教材分析

本节由两部分组成：

一是氯气的性质、用途，二是Cl－的检验，再在科学视野中对卤素作了简单的介绍。

教材从海洋中富含的大量的食盐入手，引入海洋中富集的元素氯，然后从原子的结构分析其化学性质，从舍勒对氯气的发现引入实验室制法，再安排氯气的性质及用途的学习，最后学习氯离子的检验。

二、教学目标

1．知识目标：

（1）了解氯气的物理性质。

（2）初步掌握氯气的化学性质，并从氯的原子结构特点和氯气跟金属、非金属的反应，了解氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。

2．能力目标：

提高规范操作能力、实验观察能力、归纳思维能力和分析思维能力。

3．情感、态度和价值观目标：

通过学习氯气的发现和确认的过程，认识化学实验在化学研究中的重要作用，体会科学家对科学事业的推动作用。

三、教学重点难点

重点：

氯气的化学性质

难点：

氯气的化学性质

四、学情分析

学生为高一年级学生，已对化学有了一定的了解，并且目前该班学生对化学学习有较浓厚的兴趣、具有一定的化学思维和化学素养，化学成绩良好

五、教学方法

1．实验法：

通过实验学习性质。

2．学案导学：

见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：

预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1．学生的学习准备：

预习实验，完成学案填写

2．教师的教学准备：

准备实验仪器

集气瓶、矿泉水瓶、氢氧化钠溶液、红色布条

七、课时安排：

1课时

八、教学过程

富集在海水中的元素——氯

师：

大家知道我们在家里炒菜时必需要放的是什么？

生：

盐师：

那么我们在生活中所说的盐和我们化学中说的盐含义一样吗？

生：

不一样，生活中的盐主要指食盐氯化钠，化学上的盐指能够电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物。

师：

食盐是有那两种元素组成的，我们主要通过什么途径来获得食盐？

生：

食盐有钠元素和氯元素组成，通过海水晒盐。

师：

海水中含有大量的氯化钠，氯化镁等盐类，也就必然含有大量的氯元素。

下面我们就来学习这种富集在海水中的元素——氯。

下面请大家阅读教材第一、第二段，了解氯元素的存在，并完成讲义上[阅读思考1]题。

生：

学生阅读，完成讲义

[阅读思考1]氯元素位于元素周期表中第周期第族，其原子结构示意图为，氯原子很容易一个电子而形成，具有性。

在自然界中以态存在。

[板书]

§4—2富集在海水中的元素——氯

[提问]

找一名学生，说出所做答案，订正

[引导]

师：

在自然界氯以化合态存在，那么有没有游离态的氯，它具有什么样的性质？

这就是这节课所要学习的主要内容。

首先请大家阅读教材“科学史话”，了解氯气的发现过程。

完成讲义

[阅读思考2]

生：

阅读教材，完成讲义

[阅读思考2]氯气是于年，有瑞典化学家发现的，并在年，有确认。

舍勒制取氯气的化学方程式是；从氯气的发现和确认过程我们可以得到什么启示？

[板书]

一、活泼的黄绿色气体——氯气

师：

（找一名学生说出答案）谁能写出舍勒制取氯气的化学方程式？

生：

找一名学生写出方程式。

MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+Cl2↑+2H2O

师：

由氯气的发现和确认大家可以得到什么启示？

（提示：

氯气由发现到确认所用时间、原因，戴维确认氯气的依据）

生：

（在教师提示下得出启示）科学研究需要有正确的理论指导，错误的理论只能浪费时间和精力；科学研究需要以大量的实验事实为依据，只有大量的实验事实才能推翻错误的理论，建立正确的理论或推动科学理论的发展。

[引导]

师：

氯气是一种什么样的气体，具有那些性质呢？

下面我们也通过实验事实来来探究一下氯气的性质。

[探究1]氯气的物理性质

师：

这里是刚收集的一瓶氯气，请大家观察氯气的颜色和状态。

找一名学生闻氯气的气味，注意闻气体的正确方法

生：

观察，闻气味的同学说出氯气的味道。

师：

向盛有氯气的集气瓶到入适量水，振荡，请学生观察溶液的颜色。

请大家根据你刚才观察到的，写出由探究1所得到的结论。

生：

完成讲义

[结论]氯气是一种色，有气味的有的气体，溶于水，液化，在低温和加压下可转变为液态和固态。

液态的氯称为，氯气溶于水称为。

[板书]

1．物理性质：

色、态、味、有毒、溶解性、易液化

[小结]

师：

氯气是一种黄绿色，有刺激性气味的气体，可溶于水，有毒，易液化在低温和加压下可转变为液态和固态。

液态的氯称为液氯，氯气溶于水称为氯水

[引导]

师：

在初中学习离子化合物时曾经学过有关氯气的反应，请大家想想是哪一个反应，写出化学方程式。

生：

写出化学方程式2Na+Cl2===2NaCl

[板书]

2．化学性质

a．与金属反应

2Na+Cl2===2NaCl

师：

通过上一章学习，我们知道钠是一种特别活泼的金属，从这一反应来看，氯气能够与活泼金属反应，那么，氯气能否与不活泼的金属向铁、铜等反应，下面我们来看实验

[探究2]播放氯气与铁的反应

师：

请大家注意反应现象。

然后写出反应的方程式

[板书]

2Fe+3Cl2===2FeCl3

师：

氯气不仅可以和Na、Fe反应，还可以和Al、Cu、Mg等大多数金属反应，生成金属氯化物。

如与铜反应生成氯化铜。

[板书]

Cu+Cl2===CuCl2

师：

根据以上反应我们可以得到什么结论呢？

请大家填到讲义上。

[结论]氯气具有很强的性，可以和绝大多数的金属在或条件下发生反应，生成金属。

[练习]

师：

写出氯气和金属Al、Mg反应的化学方程式。

生：

写出化学方程式

2Al+3Cl2===2AlCl3

Mg+Cl2===MgCl2

[引导]

师：

初中我们学过氢气在空气中燃烧，大家想一下现象是什么？

生：

安静的燃烧，产生淡蓝色火焰

师：

那么，氢气在氯气中燃烧，会有什么现象呢？

[探究3]氯气和非金属反应

师：

（演示实验4-3）请大家注意观察现象。

把你观察到的现象写到讲义上。

写出反应的化学方程式。

生：

完成讲义

[板书]

b．与非金属反应H2+Cl2===2HCl

师：

找一名学生说出实验现象，并进行总结“氢气在氯气中安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成”

[小结]

师：

氢气和氯气反应生成氯化氢，氯化氢溶与水就形成盐酸，所以这一反应可以用来制盐酸。

另外氯气还可以和其他大多数非金属化合。

我们将在以后学习

[探究4]氯气和水反应

师：

（在收集的两瓶氯气中，分别加入干燥和湿润的两片红色布条）请大家观察现象。

生：

（观察现象）干燥的布条没有褪色，湿润的红色布条褪色。

师：

通过这一实验大家可以得到什么结论？

使布条褪色的是氯气吗？

生：

不是

师：

氯气不具有漂白性，氯气溶与水才具有漂白性，是因为氯气和水发生了反应，产生了具有漂白性的物质。

请大家写出反应的方程式和得到的结论。

[板书]

c．氯气和水反应Cl2+H2O==HCl+HClO

[结论]氯气无漂白性，溶与水的氯气可以部分和水反应生成和。

具有漂白性

[引导]

师：

氯气和水反应生成了盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性。

请大家阅读教材72页内容了解次氯酸的性质，并完成讲义上的[阅读思考3]。

生：

阅读教材，完成讲义

[阅读思考3]

次氯酸的性质：

①氧化性：

次氯酸具有强性，可以用来杀菌消毒和漂白；

②酸性：

次氯酸是一种酸，

③稳定性，次氯酸不稳定，在下可分解，化学方程式为。

[提问]找一名同学说出答案

[探究5]氯气和碱的反应

师：

（往盛有氯气的塑料瓶内加入氢氧化钠溶液，盖好瓶盖，振荡）大家看到什么现象？

生：

塑料瓶变瘪

师：

哪位同学能说出产生现象的原因？

（找一名学生解释）

生：

瓶内气体减少，说明氯气和氢氧化钠发生了反应。

师：

请大家写出反应的方程式。

[板书]

Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O

[练习]

师：

氯气和氢氧化钙也可以发生类似的反应，请大家写出反应的化学方程式。

生：

2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

[结论]氯气可以和氢氧化钠等碱反应生成氯盐、次氯酸盐和水。

[引导]

师：

氯气可以和氢氧化钠等碱反应生成氯盐、次氯酸盐和水。

氯气和碱的反应在工业上有着重要的应用，下面请大家阅读教材73页内容，并完成讲义上的[阅读思考4

生：

阅读教材，完成讲义

[阅读思考4]工业上制取漂白液的反应方程式是，漂白液的主要成分是，制取漂白粉和漂粉精的反应方程式是，漂白粉和漂粉精的主要成分是。

[总结]这节课我们主要学习了氯气的主要性质，包括物理性质，化学性质氯气与金属、非金属、水、碱的反应。

要求大家要会写它们反应的方程式。

下面请大家根据我们的教材，把这节课的内容总结一下，并完成讲义上的研讨总结。

【板书设计】

2019-2020年高中化学第2节富集在海水中的元素-氯教学设计新人教版必修1

一、氯气

1．物理性质：

色、态、味、有毒、

易液化（液氯）、溶解性（氯水）

2．化学性质：

a与金属反应2Na+Cl2===2NaCl

2Fe+3Cl2===2FeCl3

Cu+Cl2===CuCl2

b与非金属反应

Cl2+H2===2HCl

c与水反应

Cl2+H2O==HCl+HClO

2HClO===2HCl+O2

d与碱反应

Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O

燃烧：

任何发光发热剧烈的化学反应。

附：

[研讨总结]

1氯气是怎样的一种气体？

液氯和氯水一样吗？

有什么区别？

2氯气和金属及非金属的反应，Cl2氯气表现为氧化性性，做氧化剂。

3氯气和水、碱的反应，Cl2氯气表现为既有氧化性又有还原性，既是氧化剂又是还原剂。

试写出氯气和水、氢氧化钠反应的离子方程式。

Cl2+H2O==H＋+Cl－+HClOCl2+2OH－==Cl－+ClO－+H2O

10在H2和Cl2的燃烧反应中，瓶口有白雾生成，生成的白雾是什么？

该反应在工业生产中有何应用。

11结合实验探究2、实验探究3，思考燃烧一定要有氧气参加吗？

如何给燃烧下个更恰当的定义。

12自来水厂为什么可用氯气对自来水进行消毒杀菌。

13氯气和碱的反应在工业生产中有何应用？

为何不直接用HClO做漂白剂？

[练习提高]

1．新制备的氯水显黄绿色色，说明氯水中有Cl2分子存在。

向氯水中滴加几滴AgNO3溶液，立即有白色沉淀生成，说明氯水中有Cl－存在，氯水光照后，黄绿色逐渐消失，并放出无色的O2气体，生成该气体的化学方程式是2HClO===2HCl+O2。

2．下列物质中属于纯净物的是BC

A．氯水B．氯化氢C．液氯D．漂粉精E．盐酸

3．下列物质中，不能使有色布条褪色的是D。

A．次氯酸钠溶液B．次氯酸钙溶液C．氯水D．氯化钙溶液

4．判断下列说法正误（用√或×表示）

①红热的铁丝在氯气中燃烧，生成棕色固体FeCl2（×）

②有氯气参加的化学反应，必须在溶液中进行（×）

③钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl（√）

④氯水的pH小于7（√）

⑤任何发光发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧（√）

⑥氯水能使有色布条褪色，所以氯气具有漂白性（×）

⑦氯水、氯气和盐酸中都含有氯元素，所以它们都呈黄绿色（×）

[布置作业]

课后习题1、2