高一化学物质的量教案.docx

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高一化学物质的量教案

物质的量及其单位教案

第一课时

　　教学目标

　　1．初步理解摩尔的意义，了解建立摩尔这一单位的重要性和必要性。

　　2．使学生理解阿伏加德罗常数的涵义。

　　3．了解一摩物质的质量与式量、相对原子质量的联系与区别。

　　4．培养学生演绎推理、归纳推理的能力。

　　重点和难点摩尔概念阿伏加德罗常数

　　教学方法谈话法

　　教学过程

　　【引言】物质间的化学反应是原子、分子或离子间按一定的个数比进行的。

单个的微粒都非常小，肉眼看不见，也难于称量。

　　例如：

一滴水中大约有15万亿亿个分子。

若取1毫升、1升、甚至1吨，那其中的微粒数就更难于计算。

通常在实验室里或生产中用来进行反应的物质，一般都是含有巨大数量的“微粒集体”。

显然，以“个”为单位计量是很不方便的。

只有用一种“微粒集体”作单位，才具有可称量和实际应用的意义。

　　这就是说，我们很需要把微粒和可称量的物质联系起来。

这就要建立一种“物质的量”的单位。

　　【挂图】说明：

1971年，由71个国家派代表参加的第14届国际计量大会，正式通过了国际单位制的7个基本物理量。

“物质的量”就是其中之一，其单位是“摩尔”。

　　（导入课题）

　　【板书】一、摩尔

　　1．摩尔的定义

　　【指导学生阅读教材】分析定义中的5个要点：

　　【讲解】要点①“物质的量”——是专用名词。

如同长度、质量一样。

这四个字不能简化或增添任何字。

不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。

　　要点②“单位”——摩尔是一种单位，简称“摩”、符号“mol”。

如同“米”（m）、“千克”（kg）一样。

　　要点③“每摩尔物质”——指1mol任何物质。

　　要点④“阿伏加德罗常数个”——1mol物质中含有的微粒数目。

　　要点⑤“微粒”——指分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子。

　　【析书】2．阿伏加德罗常数（可用NA表示）

　　【追问】阿伏加德罗常数，其数值有多大？

　　【讲解】经实验测得比较精确的数值是：

6.0221367×1023

　　通常采用6.02×1023这个非常近似的数值

　　【板书】基准数：

12g碳-12含有的碳原子数。

　　常用近似值：

6.02×1023

　　【练习1】1mol碳原子含有___个碳原子。

　　1mol氢分子含有___个氢分子。

　　1mol硫酸分子含有___硫酸分子。

　　1mol氢氧根离子含有___个氢氧根离子。

　　【说明1】使用摩尔时，必须同时指明微观粒子。

书写时应将微粒的符号或名称写在摩的后面。

正如质量单位千克，使用时必须注明物质一样。

如1kg食盐、2kg蔗糖。

　　【练习2】判断下列叙述正确与否？

说明理由。

（1）1mol氮

（2）2mol原子氧

　　（3）3mol分子H2O（4）4mol离子氢

　　（结合【说明1】纠正错误并分析原因，指出正确的叙述）

　　【说明2】由于摩尔是巨大数量微粒集合体的计算单位，所以使用时可出现0.5mol、0.01mol等。

正如可称0.1kg，量0.1m一样。

　　【练习3】1mol水分子含有___个水分子；0.5mol水分子含有___个水分子；2mol水分子含有___个水分子。

　　【分析】1mol碳-12的质量是12g，含有约6.02×1023个碳原子。

因为任意原子的相对原子质量是以碳-12的1/12为标准所得的比值，例如：

氧的相对原子质量是16，则有C∶O=12∶16。

所以可以推知1mol氧原子的质量也为16g，含有约6.02×1023个氧原子。

……依次类推。

　　【板书】3．1mol物质的质量

　　（指导学生阅读教材，在阅读基础上小结）

　　【板书】1mol任何物质的质量，数值上等于组成该物质的原子（或分子）的式量（或相对原子量）。

　　书写格式：

1mol××的质量是××g。

　　【练习4】1mol铝原子的质量是____g；

　　1mol硫酸的质量是＿g；

　　1molCl-的质量是____g；

　　1molMgCl2的质量是____g；

　　【小结】由以上分析可知，摩尔像一座桥梁，把单个微粒与巨大数量微粒集合体、可称量的物质联系起来了。

　　在化学反应中，可根据反应中各物质的分子个数之比，直接推知各物质的物质的量之比。

　　【板书】4．在化学反应中，各物质的物质的量的关系。

　　请同学们分析下列化学方程式的意义

　　【小结】①本节概念：

摩尔、阿伏加德罗常数。

②会计算1mol物质的质量

　　【思考题】

　　1．1mol物质的质量与其式量（或相对原子质量）有何区别和联系？

　　2．物质的量与物质所含微粒数之间、物质的质量与物质的量之间应怎样换算？

　　【作业】略

第二课时

　　教学目标

　　1．进一步加深对摩尔涵义的理解。

　　2．了解摩尔质量的概念。

了解物质的量与物质所含微粒数、物质质量、摩尔质量之间的关系。

　　3．培养学生运用基本概念进行计算的能力。

　　重点和难点物质的量与物质所含微粒数、物质的质量、摩尔质量之间的换算关系。

　　教学方法讲练法

　　教学过程

　　【提问】1．什么是摩尔？

阿伏加德罗常数是多少？

常采用的数值是多少？

　　2．5mol碳原子含有的碳原子数是多少？

含有3.01×1023个碳原子的物质的量是多少？

（3.01×1024；0.5mol）

　　【追问】物质的量与物质所含微粒数之间的换算关系应怎样表示？

（填空）

　　【复习练习】1mol镁原子的质量是___g；

　　1mol硫化氢分子的质量是___g；

　　1mol氯化钙的质量是___g；

　　【追问】1mol物质的质量与其相对分子质量（或相对原子质量）之间有什么联系和区别？

　　（学生回答、教师总结并导入新课）

　　【板书】二、关于摩尔质量的计算

　　1．摩尔质量（阅读教材）

　　强调：

（1）单位：

克/摩

（2）要注意区别“1mol××的质量”与“××的摩尔质量”

　　【练习1】下列哪种说法不正确？

说明理由。

（1）1molH2的质量是2g；

（2）H2的mol质量是2g；

　　（3）1molH2的质量是2g/mol；

　　（4）H2的mol质量是2g/mol。

　　（学生分析、教师总结）

　　【讲解】上题正确的叙述有两种：

　　1mol××的质量是××g；

　　××的摩尔质量是××g/mol。

　　【练习2】

（1）4g氢气是多少摩？

（或4g氢气的物质的量是多少？

）

　　算式：

（2）0.5mol氢气的质量是多少克？

　　算式：

2g/mol×0.5mol=1g

　　【板书】2．关于摩尔质量的计算公式：

　　【追问】由以上简单的计算可以推知，物质的量、物质的质量，摩尔质量之间的关系如何表示？

（学生回答）

　　【指导阅读】教材例题

　　【练习3】教材相关内容

　　强调：

①计算格式②各个量的单位

　　【小结】换算关系（学生填（）中的项目）

（2）下列各物质中，含氧原子个数最多的是：

（A）1mol氯酸钾（B）0.5mol硫酸（C）32g氧气（D）3.1×1023个二氧化碳分子

　　【提示】根据物质组成分析。

例：

1mol水分子中含2mol氢原子和1mol氧原子。

比较氧原子个数，实际上是比较一定量物质中所含氧原子的物质的量。

　　（3）16g氧气与多少克二氧化碳含有的分子数相同？

　　【提示】分子数相同，就是物质的量相同。

　　（4）相同质量的镁和铝所含原子个数之比是多少？

　　【提示】原子个数之比，就等于物质的量之比。

　　【小结】通过换算，要求能基本掌握各个量之间的关系。

进一步明确建立“摩尔”这个单位的重要性。

　　【思考题】根据本节计算可知，物质微粒数之比就等于其物质的量之比。

结合已学过的化学方程式的意义，思考；怎样利用化学方程式进行有关物质质量、物质的量的计算？

　　【作业】

　　补充题：

①0.3molO2的质量是___g，含有的氧分子数目是___个。

它所含有的分子数与___molO3含有的分子数相等；它所含有的原子数与___molO3含有的原子数相等。

（9.6；1.8×1023；0.3；0.2）

　　②9gH2O中含有___mol氧原子，它与___gCO2中含有的氧原子数相同。

　　③Cl2、HCl、O2、H2、CO2各5g，按其所含分子数目由多到少的顺序排列是___。

（H2＞O2＞HCl＞CO2＞Cl2）

第三课时

　　教学目标

　　1．熟练掌握物质质量、摩尔质量、物质的量、物质微粒数之间的换算关系。

　　2．学会运用物质的量、物质质量进行化学方程式的有关计算。

　　3．进一步提高学生运用公式、化学方程式进行计算的能力和演绎推理的能力。

　　重点运用物质的量进行化学方程式的有关计算。

　　难点化学方程式计算中单位的使用。

　　教学方法讲练法

　　教学过程

　　复习并填写换算公式

　　【提问】

（1）4g氢氧化钠是多少摩？

（0.1mol）

（2）含4g氢氧化钠的溶液分别与盐酸、硫酸、磷酸反应生成正盐各需酸多少摩？

　　（导入课题）

　　【板书】3．摩尔在化学方程式计算中的应用

　　【分析】根据①方程式中各物质的系数比就等于它们的物质的量之比。

　　②摩尔质量在数值上等于相对原子质量或式量。

　　可代入方程式中进行计算。

　　【例解】设需H2SO4的物质的量为x：

　　2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

　　2mol　　1mol

　　0.1mol　　x

　　【分析】因：

0.1molNaOH是4g

　　2molNaOH是40g/mol×2mol=80g

　　所以此题又可解为：

　　2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

　　2×40g　1mol

　　4g　　　x

　　学生板演，练习计算4gNaOH与HCl、H3PO4的反应。

（注意纠正解题格式和单位的书写）

　　【练习】习题

　　补充练习：

1．与10.6g碳酸钠恰好完全作用的盐酸的物质的量是多少？

生成二氧化碳气体多少克？

　　（0.2mol；4.4g）

　　2．实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气时，收集到7.1g氯气。

求：

（1）发生反应的二氧化锰的物质的量是多少？

　　（0.1mol）

（2）被氧化的氯化氢是多少摩？

（0.2mol）

　　（3）有多少个电子发生转移？

（1.2×1023个）

　　（解题过程及分析略）

　　【小结】在上述计算中需注意：

（1）题设的格式：

设需××物质的量为x（不要设需xmol××）

（2）单位可取用质量（克），也可同时取用物质的量（摩）。

但是使用时：

　　上下单位要一致（同一物质）

吸收），则完全中和该盐酸需碳酸钠晶体（Na2CO3·10H2O）多少克？

（143g）

　　2．在实验室中将0.1mol氯酸钾完全分解，能得到氧气多少克？

这些氧气与多少摩锌跟稀硫酸反应得到的氢气恰好完全化合？

气体摩尔体积之一

第一课时

　　教学目标

　　知识技能：

正确理解和掌握气体摩尔体积的概念；初步掌握阿伏加德罗定律的要点，并学会运用该定律进行有关简单推理。

　　能力培养：

培养科学归纳的思维能力，空间想像能力，运用事物规律分析解决问题的逻辑思维能力。

　　科学思想：

引导学生逐步树立“透过现象，抓住本质”的辩证唯物主义认识观点。

　　科学品质：

激发学生严谨务实，循序渐进，探索真理的科学态度。

　　科学方法：

由数据归纳客观规律；由理想模型出发进行逻辑推理。

　　重点、难点气体摩尔体积概念的逻辑推理过程；阿伏加德罗定律的直观理解。

　　教学过程设计

　　续表

　　续表

　　续表

　　续表

　　附：

随堂检测答案

　　1．（D）2．

（1）11.2L

（2）1.5mol（3）11.2L（4）2×6.02×1023个3．88g4．③、②、⑤、④、①

气体摩尔体积之二

适用于高中化学（试用）教材

潘志强（上海市交通大学附中）

　　教学目标

　　1．使学生理解决定物质体积大小的因素。

培养学生分析、推理、归纳等能力。

　　2．使学生掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律。

　　3．掌握气体摩尔体积的简单计算。

　　教学过程

　　【投影】请学生根据已学知识填写下面两张表。

　　（温度：

20℃）

　　【提问】请同学们根据计算结果，分析物质存在的状态跟体积的关系。

　　【回答】

（1）1mol不同的固态或液态物质，体积是不同的。

（2）在相同状况下，1mol气体的体积基本相同。

　　【讲述】同学们回答得很好。

不同状态的物质，体积大小跟哪些因素有关？

请同学们看投影。

　　【投影1】微粒数相等而微粒大小不同的物质，它们的体积比较示意图

　　【投影2】同种物质在不同状态下，微粒间距离比较示意图

　　【讨论】决定各种物质体积大小的因素有哪些？

　　在讨论中，允许学生作必要的议论，同时鼓励师生间、生生间的相互启发和质疑。

最后，由学生归纳出正确的结论。

　　【归纳】1．决定各种物质体积大小的因素有三种，即微粒数、微粒间的距离和微粒的大小。

　　2．如果物质所含的微粒数相等，

（1）当微粒间距很小时（如固、液态物质），微粒的大小是决定物体体积大小的主要因素。

（2）当微粒间距较大时（如气态物质），决定物质体积的主要因素是微粒间的距离。

　　【讲述】气体的体积受压强、温度的影响很大。

为了研究问题方便，科学上把温度为0℃、压强为100kPa规定为标准状态。

用S．T．P．表示。

在标准状况下，1mol任何气体的体积都大约是22.4L。

这就是气体摩尔体积。

　　【板书】第二节气体摩尔体积

　　【阅读】课本中气体摩尔体积的定义。

　　【板书】气体摩尔体积：

在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积都大约是22.4L。

　　强调指出，条件是标准状况、1mol和任何气体。

　　结论：

体积大约是22.4L。

　　【投影】下列说法中有无错误？

为什么？

（1）1mol氢气的体积大约是22.4L。

（2）在标准状况下，18g水的体积大约等于22.4L。

　　（3）在标准状况下，22g二氧化碳的体积大约是22.4L。

　　（4）在0℃、100kPa下，1mol氯气的体积是22.4L。

　　（5）在标准状况下，22.4L氧气和22.4L二氧化碳的物质的量相等。

　　【上述说法中只有（5）正确，其余都有错。

在使用气体摩尔体积时应注意必须满足的条件和所取的近似值。

】

　　【设问】在同温同压下，如果气体的体积相同，则气体的物质的量是否也相同呢？

　　【讲述】因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变。

各种气体在一定温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。

所以，同温同压下，相同体积气体的物质的量也相等。

这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫做阿伏加德罗定律。

　　【板书】阿伏加德罗定律：

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。

　　【讲述】应用阿伏加德罗定律时要注意三点：

（1）适用范围：

气体。

（2）简单地说，就是四个“同”：

　　同温、同压（即相同状况）、同体积、同分子数（或同物质的量）。

　　（3）气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。

　　【小结】只要同学们正确掌握气体摩尔体积概念和阿伏加德罗定律，就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。

在化学计算中，通常把气体摩尔体积的数值取为22.4L/mol。

　　【阅读】课本中关于气体摩尔体积计算的三个例题。

　　在学生阅读后师生共同探讨解题的思路和格式。

　　【作业】（略）

　　教学说明

　　本课题立足于师生共同探究和讨论，使学生理解决定物质体积大小的诸因素，并让学生通过计算、投影等手段获得感性知识，然后在教师的启发下进行理性的分析、思考，从决定物质体积大小的诸因素中归纳出起决定作用的主要因素。

然后引入主题，使学生较好地掌握气体摩尔体积概念和阿伏加德罗定律。

　　专家讲评

　　本文作者引入新课有新招，教师提供物质的有关数据，让学生发现问题和规律，又让学生讨论，探求决定物质体积大小的因素。

学生通过思考才得到结论，就不容易遗忘。

更重要的是学生的思维能力得到培养。

　　教师面对的是重点中学学生，本节课是作者执教的“气体摩尔体积”的第一堂课，作者着重使学生完整地理解气体摩尔体积和阿伏加德罗定律，而气体摩尔体积的简单计算让学生自行阅读，待第二堂课时再深化。

这样处理是个好办法。

　　建议在讨论铁、铝、水、硫酸和氧气等物质体积时，可展示1mol以上物质的实物体积和22.4L的模型，以增加学生的感性认识。

（施其康）

气体摩尔体积之三

[适用于高中化学（试用）教材]

　　【教学目标】略

　　【重点和难点】略

　　【媒体选择】

　　投影片：

1．根据密度、式量，计算1mol有关物质的体积

　　2．决定物质体积大小的因素

（1）

　　3．决定物质体积大小的因素

（2）

　　4．练习

（1）

　　5．练习

（2）

　　6．气体质量、气体物质的量和标准状况下体积的关系

　　7．练习（3）

　　【教学过程】

　　设问：

对2g铁粉、2gH2SO4应分别如何取量？

（可分别用天平称取）

　　再问：

对2gH2应如何取量呢？

　　学生讨论：

（称量、量体积……）

　　讲述：

如果对H2称量，应在真空中进行，否则有空气的浮力。

　　引言：

所以对于气体来说，称量是有困难的，我们一般用量取其体积的方法。

那么怎样知道2gH2的体积是多大呢？

所以我们要学习气体摩尔体积。

　　板书：

2．2气体摩尔体积

　　练习：

（出示投影片1）根据下列物质在0℃，1.10×102kPa时的密度，计算1mol该物质在此条件下的体积（分四组进行，每组计算两个）。

　　学生汇报：

计算结果，出示投影复片。

　　设问：

请同学们仔细看一下这些计算结果，有什么规律性吗？

（1mol不同物质的气体，在0℃，1.01×102kPa时的体积都大约是22.4L，而1mol固体或液体物质的体积不相同）

　　讲述设问：

那么为什么有这样的结果呢？

在相同状况下，1mol固体或液体的体积不同，而不管是什么气体，体积都几乎是相同的呢？

研究这个问题，我们可以先想一想：

由微粒构成的物质，其体积跟哪些因素有关？

（微粒数目，微粒大小）

　　引导：

还有呢？

别忘了，物质结构微粒之间有没有间隔距离？

（微粒之间有间隔，与微粒之间的间隔距离大小也有关）

　　讲述：

很好！

今天我们讨论1mol物质所具有的体积，其大小又与哪些因素有关呢？

（因为微粒数目相同，都是阿伏加德罗常数个微粒，这样就与微粒的大小、与微粒间间隔距离有关）

　　讲述：

好！

下面我们来看投影（投影片2）

　　问：

请描述一下这投影片的示意图告诉了我们什么？

（微粒数相同时，微粒大的体积就大）

　　设问：

那么，微粒大的，其体积是否一定就大呢？

再请看投影（投影片3）（微粒数相等，间隔距离大时，微粒虽有大小，只要间隔差不多大，体积就基本相同）那么刚才讲微粒数相同时，微粒大的，体积就大，对吗？

（不完整，应该加上距离小时）

　　设问：

好，请同学们总结一下：

（相同微粒数构成的物质，当微粒间隔小时，微粒大的，体积也大，当它们间距很大时，间距差不多大时，体积几乎相同）

　　设问：

好，有了这个基础，再根据固体、液体、气体微粒间距特征，请同学们解释刚才我们的计算结果。

（构成固体、液体物质的微粒间距小，所以当微粒数相同时，微粒大的，体积就大，而对于气体来说，分子间间隔距离很大，微粒本身大小可忽略，只要间距大小基本相同，体积就基本相等）

　　再问：

很好！

那么气体微粒之间的间距，也就是气体的体积与外界条件有关系吗？

与哪些条件有关系？

有怎样的关系？

（与压强、温度有关。

压强增大，气体分子间的间距缩小，体积就缩小；温度升高，气体分子间间距增大，体积就增大）

　　讲述：

讲的很对，气体体积受压强、温度的影响是十分明显的，所以我们规定一种状态称为标准状态，用“S．T．P”表示，即温度为0℃，压强为1.01×102kPa，此时，不管是什么样的气体，不管这气体的分子大小怎样，物质的量为1mol的体积约为22.4L，这就是我们讲的气体摩尔体积。

　　板书：

S．T．P下，Vm＝22.4L／mol

　　设问：

下列选择题的答案是什么？

通过这道选择题告诉我们使用气体摩尔体积时（即22.4L/mol），应注意什么？

（出示投影片4）

　　练习：

　　下列物质中，体积一定为22.4L的是[]。

　　A．S．T．P下18g水

　　B．室温下1molCO2

　　C．S．T．P下1gH2

　　D．0℃，1.01×102kPa时28gCO

　　（选D，使用气体摩尔体积必须注意到读物质是否是气体，该气体是否处于标准状态，该气体的物质的量为多少）

　　讲：

很好，下面我们再看练习。

　　练习：

在S．T．P下1molCO2、0.5molH2、0.25molN2物质的量之比为4∶2∶1。

　　问：

其体积比呢？

（4∶2∶1）

　　讲述：

在标准状况下，如果气体的体积相同，那么这些气体就有相同数目的分子，也就是气体的物质的量相同。

　　设问：

那么如果压强都增大到原来的2倍，其体积比为多少呢？

（体积都缩小到原来的2倍，所以上题中其体积比还是4∶2∶1）

　　继续问：

那么刚才讲相同物质的量的气体，具有相同的体积的前提是否一定要标准状态呢？

（应该是相同状况下）

　　讲述：

对，一般讲，同温同压下相同体积的气体的物质的量相同，或者讲，相同状况下，气体的体积比即为物质的量之比，我们探索得到的这一结论，就是十分著名的意大利科学家发现的阿伏加德罗定律，注意这里一共有几个“同”（四个同：

同温、同压、同体积、同分子数或同物质的量）

　　板书：

阿伏加德罗定律：

同温同压下，同体积的任何气体含有相同数目的分子（同物质的量）。

　　练习：

好，接下来请做练习（出示投影片5）

　　下列说法是否正确？

　　1．同温同压下，1L氯化氢和1L水的物质的量相同。

　　2．同温同压下，1gH2和16gO2的体积相同。

　　3．20℃，1.01×102kPa时，1mol任何气体的体积都约是22.4L。

　　讲述：

好，掌握了1mol气体在标准状况时的体积是22.4L，这就为我们把气态物质的质量和它在标准状况时的体积联系了起来。

　　（出示投影片6），并由学生得出相互关系：

　　（所以已知质量，就很容易算出气体的体积，反过来已知气体的体积，也就可以求出其质量）

　　板书：

关于气体摩尔体积的计算。

　　练习：

（出示投影片7）

　　1．在标准状况下，13.2gCO2的体积是多少升？

　　2．在标准状况时，0.96g某气体的体积是336mL，求该气体的式量。

　　3．质量均为4.2g的A气体和B气体，在标准状况下的体积分别为3.36L和2.94L，这两种气体的相对分子质量之比为多少？

（指出解题格式）

　　小结：

1．气体摩尔体积概念及内涵

　　2．阿伏加德罗定律

　　3．有关计算

　　布置作业：

略

气体摩尔体积之四

【适用于高中化学（试用）教材】

第一课时

　　教学目标

　　1．理解气体摩尔体积的概念，初步掌握有关气体摩尔体积的计算。

　　2．理解阿伏加德罗定律的要点并学会运用定律进行有关推算。

　　3．培养学生分析、推理、归纳问题的能力。

　　重点气体摩尔体积的概念以及有关计算

　　难点正确理解、运用气体摩尔体积及阿伏加德罗定律。

　　教学方法

　　讲练法