高中化学 第二节化学计量在实验中的应用.docx
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高中化学第二节化学计量在实验中的应用
第二节化学计量在实验中的应用
（第1课时）
教学目标：
1．使学生认识物质的量及其单位，能用于进行简单的化学计算。
2．使学生知道引入物质的量这一物理量的重要性和必要性，知道阿伏加德罗常数的涵义。
3．通过本部分的学习培养学生演绎推理、归纳推理的能力；调动学生参与知识形成的积极性和主动性。
教学重点、难点
重点：
物质的量及其单位
难点：
物质的量及其单位
教学环节
教师活动
学生活动
导入新课
物质之间的化学反应，是由肉眼不能看到的原子、分子或离子之间按一定数目关系进行的，同时又是以可称量的物质之间按一定的质量关系进行的。
由此可见，在分子、原子等粒子与可称量的物质之间存在着某种联系，这是一种什么联系呢？
怎样才能既科学又方便地知道一定量的物质中含有多少分子呢？
这就是本节课所要解决的内容。
（1）方程式2H2+O2=2H2O系数的意义是什么？
（2）若生成一滴水（约0.05mL）大约含有1.7亿亿个水分子，需要氢气分子和氧气分子各多少个？
（3）在实验室中生成36克水,你如何实现?
是数分子个数吗?
新知学习
问题探究
（1）怎样测量课本中一张纸的厚度？
又怎样知道一个水分子的质量呢？
归纳整理
显然，可用确定一个集体的办法，确定一个水分子的集体，这一定数目水分子（粒子）的集体，就把水（可称量物）与水分子（粒子）联系起来了。
问题探究
化学式
相对原子质量或相对分子质量
质量
原子或分子个数（个）
体积
0℃，
101kPa
20℃，
101kPa
20℃，
202kPa
Fe
56
56g
6.02×1023
—
7.2cm3
—
C12H22O11
342
342g
6.02×1023
—
280cm3
—
H2O
18
18g
6.02×1023
—
18.0cm3
—
C2H5OH
46
46g
6.02×1023
—
58.3cm3
—
H2
2
2g
6.02×1023
22.4L
24.0L
11.2L
O2
32
32g
6.02×1023
22.4L
24.0L
11.2L
CO2
44
44g
6.02×1023
22.4L
23.9L
11.2L
仔细观察表1中左边4栏的信息，你能发现什么问题？
归纳整理
当物质的质量以克为单位，数值上等于其式量时，所含相应微粒数都是6.02×1023个。
学习探究
指导学生阅读教材第11页至12页中部。
阅读，然后谈谈你对下列名词或数据的认识，说说它们之间的关系是什么？
“物质的量”、“摩尔”、“6.02×1023”
归纳整理
“物质的量”是用来表示微观微粒集体的物理量，“摩尔”是“物质的量”的单位，“6.02×1023”是阿伏加德罗常数的值。
含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。
学习探究
现有：
物质的量、质量、摩尔、安培、kg、时间、mol、发光强度、长度、坎、m、米、电流、cd等，请按各自的属类对它们进行分类，并指出各自的属类？
归纳整理
物质的量、质量、时间、发光强度、长度为物理量
电流、摩尔、安培、坎、米为相应物理量的单位。
kg、mol、m、cd为相应单位的表示符号。
实践探究
下列表示不正确的是_________，错在何处？
①1molO2②1molH2SO4③
molFe3+④1mole-⑤0.3molSO42-⑥0.5NA个中子⑦0.3mol氢⑧1摩尔H2O⑨1mol盐酸⑩1mol铅笔
归纳整理
使用摩尔时必须是微观微粒，必须指明微粒的种类，可以是分数、小数、整数。
学习探究
指导阅读教材12页下半部分
1mol物质的质量在数值上有什么特点？
什么是摩尔质量？
其单位是什么？
归纳整理
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
摩尔质量是一个具有单位的物理量，要和质量区分开。
物质的量（n）、质量（m）和摩尔质量（M）之间具有如下关系：
实践应用
写出下列物质的摩尔质量。
Fe___________,H2SO4_____________,CO32-______________,K+___________
板书设计
一、物质的量的单位——摩尔
1、物质的量：
2、阿伏加德罗常数：
3．摩尔质量：
定义：
单位：
表达式：
n=
巩固练习：
1．下列关于物质的量的叙述中，错误的是（）
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012Kg12C中含有6.02×1023个碳原子
C.1molH2O中含有2mol氢和1mol氧
D.1molH2O中含有3mol原子
2.下列说法正确的是（）
A.H2的摩尔质量是2gB.1molH2O的质量是18g
C.氧气的摩尔质量是32g/molD.2gH2含1molH
3．比较1.0molN2和1.0molCO的下列物理量：
①质量②分子总数③原子总数，其中相同的是（）
A.①B.①②C.①②③D.②③
4．相同质量的下列物质，所含分子数目最多的是（）
A.CH4B.NH3C.H2OD.HF
5．2.5molBa（OH）2中含有个Ba2+,含有个OH－；5molNa2SO4溶于水电离出Na＋个；含SO42－0.6mol的Al2（SO4）3中含Al3+mol。
6．0.1mol•L－1Na2O放入克水中才能使溶液中Na＋与H2O的个数比为1∶100。
质量（）H2O
7．请你在括号内填入适当的数字，完成这幅关系图。
8．49gH3PO4的物质的量是多少？
1.5molNaOH的质量是多少?
9．在求相同质量的SO2和SO3所含硫原子的个数比时，不同的同学用了不同的解法。
解法1：
设SO2和SO3的质量均为mg，每个硫原子的质量为ag。
或
解法2：
设SO2和SO3的质量均为mg。
解法3：
设SO2和SO3的质量均为mg。
这几种解法在解题思路上有什么差异？
你倾向于使用哪一种解法？
为什么？
10．血液中的血清素（摩尔质量为176g•mol-1）在人体中起着镇定情绪、解出忧虑的作用。
血清素所含碳元素的质量分数为68.2％，所含氢元素的质量分数为6.82％，所含氮元素的质量分数为15.9％，所含氧元素的质量分数为9.08％。
请你尝试写出血清素的化学式。
备课参考
参考答案
1.AC2.BC3.C4.A
5.1.505×1024、3.01×1024、6.021024、0.4
6.361.8g
7.略
8.0.5mol60g
9．解法１先求出硫元素的总质量（以质量为计算基础），再比上一个硫原子的质量求硫原子数
解法2先求出硫元素的物质的量（以物质的量为计算基础），再乘以阿佛加德罗常数求原子个数
解法３根据阿佛加德罗定律的推论求解．
倾向于解法３，简洁易懂．
（此题可各抒己见）
10.C10H12N2O
说明：
气体摩尔体积新课标没做重点要求，人教版放在了科学视野，有些版本按主要内容处理
第二节化学计量在实验中的应用
（第2课时）
教学目标：
1．使学生在知道气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，认识气体摩尔体积的概念。
2．通过气体摩尔体积的学习，培养学生分析、推理、归纳的能力。
3．通过本节内容的学习，使学生主动参与学习过程，激发学生的学习兴趣。
教学重点、难点
重点：
气体摩尔体积的概念及有关计算
难点：
气体摩尔体积的概念
教学环节
教师活动
学生活动
导入新课
通过前一节的学习，我们将宏观质量与微观粒子联系在一起。
那么，物质的体积与微观粒子之间存在什么关系呢？
这就是本节课要探讨的主要内容。
新知学习
问题探究
表1.
化学式
相对原子质量或相对分子质量
质量
原子或分子个数（个）
体积
0℃，
101kPa
20℃，
101kPa
20℃，
202kPa
Fe
56
56g
6.02×1023
—
7.2cm3
—
C12H22O11
342
342g
6.02×1023
—
280cm3
—
H2O
18
18g
6.02×1023
—
18.0cm3
—
C2H5OH
46
46g
6.02×1023
—
58.3cm3
—
H2
2
2g
6.02×1023
22.4L
24.0L
11.2L
O2
32
32g
6.02×1023
22.4L
24.0L
11.2L
CO2
44
44g
6.02×1023
22.4L
23.9L
11.2L
观察和分析表1信息，你发现1mol固、液、气物质的体积有什么特点？
温度和压强对气体的体积有和影响？
归纳整理
（1）相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积:
固体液体气体
（2）相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等而固体、液体却不相等。
（3）压强相等时气体的体积随温度的升高而增大。
（4）温度相等时气体的体积随压强的增大而减小。
问题探究
表2。
物质的聚集状态
微观结构
微粒运动
宏观性质
固态
微粒紧密排列,微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动,不能自由移动
有固定的形态,几乎不能被压缩
液态
气态
为什么有上述规律？
完成下列表格的空白后请你推测，当温度和压强一定时，决定固、液、气物质的体积的因素可能有哪些？
归纳整理
决定物质体积大小有三个因素：
①物质粒子的多少
②物质粒于本身的大小
③物质粒子之间距离的大小
学习探究
阅读教材13—14
看书后谈谈你对气体摩尔体积的理解
板书设计
二、气体摩尔体积（Vm）
概念：
（略）
单位：
L/mol
表达式：
n=
巩固练习：
1.NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（）
A.含0.1molBaCl2的溶液中Cl－数为0.2NA
B.22gCO2所含有的分子数为0.5NA
C.11.2LCO2所含有的分子数为0.5NA
D.常温下NA个Cl2分子所占有的体积为22.4L
2.标准状况下，两种气体的体积相等，则（）
A.所含原子数一定相等B.物质的量一定相同C.质量一定相同D.密度一定相同
3.标准状况下，32g某气体的分子数目与22gCO2的分子数目相同，则该气体的摩尔质量为（）
A.32B.32g/molC.64g/molD.64
4.NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（）
A.常温常压下，0.05NA个CO2分子所占的体积是1.12L
B.氨气的摩尔质量和NA个氨分子的质量在数值上相等
C.常温常压下,32g氧气和34gH2S分子个数比为1:
1
D.标准状况下,NA个水分子所占的体积为22.4L
5.同温同压下，已知O2的密度为ρg•L－1，则NH3的密度为（）
A.
g•L－1B.
g•L－1C.
g•L－1D.
g•L－1
6.两个体积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2,在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的（）
A.原子总数B.质子总数C.分子总数D.质量
7.关于同温同压下等体积的CO2和CO，下列叙述：
（1）质量相等
（2）密度相等（3）所含分子数相等（4）所含碳原子数相等，其中正确的是（）
A.
（1）
（2）（3）（4）B.
（2）（3）（4）C.（3）（4）D.（3）
8.今有H2和CO（体积比为1：
2）的混合气体VL，当其完全燃烧时，所需要O2的体积为（）
A.3VLB.2VLC.VLD.0.5VL
9.如果ag某气体中所含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是（式中NA为阿伏加德罗常数）（）
A.22.4bc/aNALB.22.4ab/cNALC.22.4ac/bNALD.22.4b/acNAL
10.下列数量的各物质：
（1）0.5molNH3
（2）标准状况下22.4L氦（He），（3）4。
C时9ml水（4）0.2mol磷酸钠，所含原子个数由大到小的排列顺序是______________________________。
11.在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3,在恒温密封容器中完全分解为两种气态单质，此时压强增加了75%，则A单质的分子式为_____________AH3分解反应的化学方程式______________________________________。
备课参考
参考答案：
1．AB2.B3.C4.BC5.A6.AC7.C8.D9.A
10.
（1）（4）（3）
（2）
11.A44AH3=A4+6H2
第二节化学计量在实验中的应用
（第3课时）
教学目标：
1．使学生理解物质的量浓度的概念，掌握有关物质的量浓度的计算以及一定物质的量浓度的溶液加水稀释的计算。
2．培养学生对知识的应用能力。
3．调动学生参与知识形成的积极性和主动性，培养学生合作学习的意识和能力。
教学重点、难点
重点：
物质的量浓度的概念，有关物质的量浓度的计算
难点：
有关应用物质的量浓度概念进行的计算
教学环节
教师活动
学生活动
导入新课
在生产和科学实验中，我们经常要使用溶液。
溶液的浓稀程度我们用浓度来表示。
表示溶液浓度的方法有多种，在初中，我们学过的溶液的溶质质量分数便是其中的一种。
今天，我们来学习另一种表示溶液浓度的物理量——物质的量浓度。
39度的白酒，你知道“39度”的含义吗？
5ppm的硫酸铜溶液，ppm表示什么你知道吗？
新知学习
问题探究
指导学生阅读教材14页的有关内容
什么是物质的量浓度?
某溶液中，溶质B的物质的量为nB，溶液的体积为V，若溶质B的物质的量浓度用cB表示，请写出用nB、V表示cB的式子。
归纳整理
以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，符号为cB。
（其中，B表示各种溶质）
表达式：
c（B）＝
单位：
mol/L1（或mol·L－1）
实践应用
1.将23.4 g NaCl溶于水中，配成250 mL溶液，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
归纳整理
［分析］此题已知溶液的体积V＝250 ｍL＝0.25 L，据ｃ（NaCl）=
还须知道n（NaCl），这就需要根据n（NaCl）=
来 算出NaCl的物质的量。
解：
23.4 g NaCl的物质的量为
n（NaCl）＝
＝0.4 mol
因此，可算出NaCl溶液的物质的量浓度：
c（NaCl）＝
＝1.6 mol·L－1
答：
所配溶液中溶质的物质的量浓度为1.6 mol·L－1。
实践应用
2.配制500 mL，0.1 mol·L－1的NaOH溶液，需NaOH物质的量是多少?
质量是多少?
归纳整理
［分析］略
解：
依题意：
n（NaOH）＝c（NaOH）·V［NaOH（aq）］＝0.1 mol·L－1×0.5 L＝0.05 mol
0.05 mol NaOH的质量为
m（NaOH）＝n（NaOH）·M（NaOH）＝0.05 mol×40 g·mol－1＝2 g
答：
配制500 mL 0.1 mol的NaOH溶液需NaOH的物质的量为0.05 mol，质量为2 g。
练习1：
配制500 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液，需Na2CO3多少 g?
问题探究
1.将342 g C12H22O11（蔗糖的相对分子质量为342）溶解在1 L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol·L－1?
2.从1 L 1 mol·L－1的C12H22O11溶液中取出100 mL，取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少?
整理归纳
1.溶液的体积不等于溶剂的体积，且不同物质（尤其是不同状态的物质）的体积是没有加和性的。
2.溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积大小无关。
（可比喻从一坛醋中取一勺，其酸度是相同的）
问题探究
初中学过质量分数表示浓度的溶液的稀释问题，用物质的量浓度表示浓度的溶液如何进行稀释呢？
整理归纳
稀释浓溶液时，溶液的体积要发生变化，但溶质的量（质量或物质的量）均不变。
为此，在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时，我们可用下面的式子来进行有关计算：
［板书］c（浓）·V（浓）=c（稀）·V（稀）
知识实践
配制250 mL 1 mol·L－1的HCl溶液，需要12 mol·L－1 HCl溶液的体积是多少?
整理归纳
［分析］本题可依据上式进行计算
解：
设配制250 mL（V1）·1 mol·L－1（ｃ1）HCl溶液，需要12 mol·L－1（ｃ2）HCl溶液的体积为V2
c1·V1＝c2·V2
V2=
=0.021 L＝21 ｍL
答：
配制250 mL 1 mol·L－1的HCl溶液，需要12 mol·L－1 HCl溶液21 mL。
板书设计
一、物质的量在化学实验中的应用
1．物质的量浓度
定义：
表达式：
c（B）＝
单位：
mol/L1（或mol·L－1）
2．浓溶液的稀释
c（浓）·V（浓）=c（稀）·V（稀）
.
巩固练习：
1.100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2（SO4）3溶液混合后，溶液中SO42－的物质的量浓度为：
（ ）
（A）0.2mol/L （B）0.25mol/L （C）0.40mol/L （D）0.50mol/L
2. 300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质，现欲配制1mol/LNaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为（ ）
（A）1∶4 （B）1∶5 （C）2∶1 （D）2∶3
3．下溶液中c（CI-）于50mL1mol/L氯化铝溶液中的c（CI-）相等的是（）
（A）150mL1mol/L 氯化钠溶液 （B）75mL2mol/L 氯化铵溶液
（C）150mL1mol/L氯化钾溶液 （D）75mL1mol/L 氯化铁溶液
4．今有0.1mol/LNa2SO4溶液300mL，0.1mol/LMgSO4溶液200mL和0.1mol/LAl2（SO4）3溶液100mL，这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是（）
（A）1∶1∶1 （B）3∶2∶2 （C）3∶2∶3 （D）1∶1∶3
5．实验室要确定一瓶盐酸的浓度，进行了下列试验：
取25.00mL盐酸溶于锥形瓶中,加入两滴酚酞溶液,在搅拌条件下,向锥形瓶中慢慢滴加0.10000mol•L－1NaOH溶液,当锥形瓶中溶液由无色变为红色时,记录消耗NaOH溶液的体积为24.50mL。
计算盐酸的物质的量浓度。
6.在标准状况下，350体积氨气溶于1体积水中，得到密度为0.92g•cm-3的氨水,求此氨水的物质的量浓度（已知溶质为NH3）。
7．106g碳酸钠溶于1L水中，所得溶液与1molNa2CO3溶于水稀释成1L溶液相比，物质的量浓度是否相等？
为什么？
8．现有一种泉水样品，1.0L这种样品含有46.0mgMg2＋。
那么，该泉水中Mg2＋的物质的量浓度是多少？
含1.0molMg2＋的这种泉水的体积是多少升？
9．①20gNaOH溶于水形成500mL溶液，所得溶液的物质的量浓度是。
②标准状况下，44.8LNH3溶于水形成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度是多少
。
③配制500mL0.5mol•L－1的盐酸溶液，需要标准状况下的HCl气体多少升？
备课参考
参考答案
1.C2.A3.D4D
5.0.098mol/L
6.14.13mol/L
7．不相等，前后两种溶液的体积不一样．
8.1.9×10—3526.3ml
9．①1mol/L②2mol/L③5.6L
第二节化学计量在实验中的应用
（第4课时）
教学目标：
1．了解物质的量浓度的溶液配制的基本原理，初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
学会容量瓶的使用方法。
2．培养学生的动手能力和基本实验技能。
3．通过实验培养学生学习化学的兴趣和严谨的学习态度。
教学重点、难点
重点：
物质的量浓度的溶液的配制
难点：
正确配制一定物质的量浓度的溶液。
教学环节
教师活动
学生活动
导入新课
1．质量分数溶液的配置。
2．分析物质的量浓度的表达式，配制物质的量浓度溶液所需确定的量。
新知学习
问题探究
配制200 g 5%的NaCl溶液，需要哪些实验用品和进行什么样的操作?
归纳整理
仪器：
天平（含滤纸）、药匙、玻璃棒、小烧杯、量筒、胶头滴管
步骤：
1.计算，2.称量，3.溶解
学习探究
引导学生阅读教材
配制500 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液需要多少克Na2CO3固体？
能否知道所用水的量？
分析归纳
溶液是由溶质和溶剂组成的，要配制一定浓度的溶液，首先需要算出溶质和溶液的量。
此题需要的原料是Na2CO3和水。
溶质的量为：
m（Na2CO3）=n（Na2CO3）·M（Na2CO3）＝c（Na2CO3）·V［Na2CO3（aq）］·M（Na2CO3）
=0.1 mol·L－1×0.5 L×106 g·mol－1＝5.3 g
显然，我们根据题中条件无法算出水的量（质量或体积）。
即我们不能通过用一定量的水和Na2CO3混合来配出所需的Na2CO3溶液。
那么，如何配制此溶液呢？
学习探究
展示500 mL的容量瓶
容量瓶有哪些结构特点？
使用容量瓶要注意哪些问题？
归纳整理
1.容量瓶的体积固定，有不同规格（100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等）。
上面标有：
容量、刻线、20℃。
2.使用前须检验容量瓶是否漏水。
3.溶液温度与容量瓶上标定温度一致时，所取液体的体积最标准。
4.溶液液面接近刻度线1 cm～2 cm时，须用胶头滴管加水至刻度线。
学习实践
演示实验操作。
按照实验1—5的要求和实验步骤配制100mL1.00mol/LNaCI溶液。
归纳整理
所用仪器：
实验步骤：
问题探究
1.为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁?
2.为什么要将洗涤后的溶液注入到容量瓶中?
3.为什么不直接在容量瓶中溶解固体?
（大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生，引起温度升降，从而影响到溶液体积）
4.转移溶液时，玻棒为何必须靠在容量瓶刻度线下?
5.为什么要轻轻振荡容量瓶，使容量瓶中的溶液充分混合?
归纳整理
略
问题探究
分析误差时，
升级会员 