化学必修1第一章 第二节化学计量在实验中的应用 学案.docx
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化学必修1第一章第二节化学计量在实验中的应用学案
第一章从实验学化学
第二节《化学计量在实验中的应用》学案
第一课时
【思考】
1．如何通过实验方法粗略测知一张白纸的厚度？
其中哪种方法在现有实验条件下最具有可操作性？
（以化学教材的纸为例，请学生认真测量）
2．已知有一大叠厚度均匀的这样的纸，如何快速粗略地知道其中的张数？
3．如何通过实验方法粗略测知一个原子或分子的质量？
现有一杯水，如何知晓其中含多少水分子？
【小结】可以用将宏观与微观联系起来。
【阅读】教材P11第一段
【练习】“物质的量”是的物理量。
一、物质的量的单位——摩尔
【阅读】教材P11“一、物质的量的单位——摩尔”及“资料卡片”
【过渡】那么到底用多少粒子做为一个集体最为合适呢？
【活动】阅读教材P12的图1-11，你设想应取的粒子数值是。
理由是
。
【阅读】教材P11“一、物质的量的单位——摩尔”下的第二自然段。
【注意】
1．这个微粒数值即可作为计量物质中的粒子数目的一个基本单元，就像计量质量的“千克器”一样，即为物质的量的。
名称是，符号是。
2.这里的粒子集体可以是、、或，也可以是、、
等，但不可以是。
【练习】指出下列符号表示的意义
1molFe：
1molO2：
1molNa+：
1molSO2—4：
2molH2O：
【注意】
3.使用摩尔作为单位时，必须指明，粒子的种类也可用表示。
【讲解】阿伏加德罗是意大利物理学家，他对6.02×1023这个数据的得出，有着很大的贡献，故用其名字来表示该常数，以示纪念，即将6.02×1023mol—1叫做常数，用符号表示，其单位是。
【归纳】物质的量为nmolAl中的Al原子数N是：
物质的量为nmolH2O中的H2O分子数N是：
。
某物质的物质的量n与构成它的粒子数N之间的关系是：
。
【练习】5molH2SO4中含有的分子个数是；原子总数是；氧原子个数是。
【阅读】教材P12最末一个自然段。
【填写】
（1）1mol任何粒子所含粒子数为个，而1mol任何粒子或物质的质量都是以为单位，数值上等于或。
（2）化学上叫做摩尔质量，符号为，常用单位为。
【练习】
1.H2O的摩尔质量是；1molH2O的质量是；nmolH2O的质量是。
2.H2SO4的摩尔质量是；1molH2SO4的质量是；nmolH2SO4的质量是。
3.KCl的摩尔质量是；1molKCl的质量是；nmolKCl的质量是。
【归纳】摩尔质量为Mg/mol，物质的量为nmol的某物质的质量是：
。
【练习】1.做P13“学与问”
2.回答本节课最前面【思考】中的第3个问题
【活动】小组内同学互相提问，强化几个关系式的应用。
【例题讲解】
【例1】用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）
A.0.5molAl与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B.0.2molH2O所含的H数为0.2NA
C.0.1molCH4所含的电子数为NA
D.46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
【例2】已知NaHS、MgSO4、NaHSO4组成的混合物中，硫元素的质量分数为a%，则混合物中氧元素的质量分数为（）
A.a%B.2a%C.1—1.75a%D.1—0.5a%
【作业】P172、8
【补充习题】
1.下列各物质中，含氧原子个数最多的是（）
A.1molKClO3B.0.5molH3PO4C.32gO2D.3.01×1023个CO2
2.下列关于“摩尔”的说法正确的是（）
A.摩尔是一个物理量B.摩尔表示物质的量
C.摩尔是物质的量的单位D.摩尔是表示物质数量的单位
3.1molCO和CO2具有相同的
①分子数②原子数③C原子数④氧原子数
A.①③B.②④C.①④D.①②③
4.维生素C（C6H8O6）主要存在于蔬菜和水果中，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗力。
近期，科学家还发现维生素C有防癌作用。
下列关于维生素C的说法中正确的是（）
A.维生素C是氧化物
B.维生素C的摩尔质量为176
C.每摩尔维生素C中，C、H、O原子的物质的量之比为6:
8:
6
D.维生素C中，C、H、O元素的质量之比为6:
8:
6
5.在以下物质中，所含分子数最少的是（）
A.6gH2B.2molNH3C.4℃时9mL水D.1.505X1025个H2SO4分子
6.Cl2、HCl、O2、CO2各5g，按其所含分子数目由多到少的顺序排列是：
____________________________________________________
7.2molH2O中含molH和molO，含有个水分子；
MolCO2中含有的氧原子数跟1.806X1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
8.53gNa2CO3的物质的量是，其中阳离子数目是，阴离子数目是。
9.15.6gNa2X含Na+0.4mol，则Na2X的摩尔质量为，X的相对原子质量为。
10.2.71gNa2SO4•10H2O中含有Na＋和SO2—4的物质的量是多少?
含H2O的数目为多少？
11.质量相等的SO2和SO3，物质的量之比为，硫原子的原子个数之比为，氧原子的原子个数之比为。
12.4.9g磷酸中含有多少个H原子、O原子和P原子？
以及与多少克P2O5中所含P原子相等？
13.下列说法是否正确，若不正确，请加以改正。
（1）水的摩尔质量是18g
（2）1分子硫酸的质量是98g
（3）1mol氮的质量为28g
（4）摩尔是7个基本物理量之一
（5）1mol物质中含有6.02×1023个微粒。
第二课时
【复习】
1mol任何粒子的集合体所含的都相同，而质量。
【练习】计算1mol的下列物质的体积：
物质
物质的量/mol
质量/g
密度/g·cm－3
体积/cm3
Fe（固）
1
7.8
Al（固）
1
2.7
Pb（固）
1
11.3
N2（固）
1
1.026
H2（固）
1
0.0808
O2（固）
1
1.426
F2（固）
1
1.3
Cl2（固）
1
1.9
Ne（固）
1
1.31
Ar（固）
1
1.65
N2（液）
1
0.805
H2（液）
1
0.0708
O2（液）
1
1.14
F2（液）
1
1.11
Cl2（液）
1
1.557
Ne（液）
1
1.204
Ar（液）
1
1.402
H2O（液）
1
1.0
H2SO4（液）
1
1.83
温度0°C、压强101kPa
物质
物质的量/mol
质量/g
密度/g·L－1
体积/L
N2（气）
1
1.2505
H2（气）
1
0.0899
O2（气）
1
1.429
F2（气）
1
1.695
Cl2（气）
1
3.17
Ne（气）
1
0.900
Ar（气）
1
1.7839
CH4（气）
1
0.714
NH3（气）
1
1.315
SO2（气）
1
2.860
CO2（气）
1
1.977
空气（气）
1
1.29
【讨论】分组讨论：
根据上面你所计算出的数据，通过比较分析，你认为决定影响物质体积大小的微观因素及主要因素有哪些？
【阅读】教材P14表格下面的第一至第五自然段。
【练习】
（1）物质的体积主要由物质、和决定。
（2）物质在固态或液态时，粒子间的平均距离比气态小得多，与粒子本身的大小比较可以忽略不计。
因此决定固体、液体的体积的主要因素是和，而1mol不同的固态或液态物质中的是相同的，故固态或液态物质体积仅由
决定，由于不同物质的是不同的，所以它们没有的摩尔体积。
（3）物质在气态时，分子之间的距离比粒子本身大得多，与粒子本身的大小比较可以忽略。
因此决定气体的体积的主要因素是和，而1mol不同的气态物质中的是相同的，故气态物质体积仅由决定，由于不同气体在相同的温度和压强下，可以看作是相同的，所以，粒子数相同的气体在相同条件下有着的体积。
即有的摩尔体积。
【小结】在相同温度和压强下，相同体积的任何气体应含有相同，这就是著名的阿伏加德罗定律。
【思考】阿伏加德罗定律中一共涉及有、、、四个量，它们之间的关系是。
【阅读】教材P14最末两个自然段
气体摩尔体积：
1．定义：
。
2．表示符号：
。
3．单位：
。
4．影响气体摩尔体积的因素是和。
即Vm=。
5．已知某温度和压强下的气体摩尔体积为Vm，则nmol的气体X的体积为V=
【小结】请你归纳物质的量与质量、粒子数、气体体积之间的相互关系：
【例题】在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，则甲的密度大于乙的密度，则下列正确的是（）
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的物质的量比乙的物质的量少
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小。
【作业】P1810
【补充习题】
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，原子个数之比为。
2．同温同压下，等物质的量的SO2和CO的质量之比为，压强之比为
，密度之比为，分子个数之比为。
3．标准状况下，2.2gCO2的体积是多少?
4．标准状况下10g氢气的体积是多少升？
6.72L二氧化碳气体的质量为多少克？
5．现有3.4g H2S和0.1molHBr气体。
（1）不同条件下，哪个分子数较多?
（2）相同条件下，哪个该用较大的容器装?
（3）不同条件下，哪个质量大?
大多少?
（4）哪个所含H原子的物质的量多?
多多少?
（5）其中含S和Br各多少克?
6．标准状况下有
（1）6.72LCH4
（2）3.01×1023个HCl分子（3）13.6gH2S，下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是：
A、物质的量______________B、体积___________________
C、质量__________________D、氢原子数_______________
7．N2、CO2、SO2三种气体的质量比为7：
11：
16时，它们的分子个数比为___________；物质的量之比为___________；同温同压下体积比为___________。
8．下列说法正确的是（）
A．在常温常压下，11.2LN2含有的分子数为NA
B．标准状况下，18gH2O所占的体积约为22.4L
C．32gO2在标准状况下所占的体积约为22.4L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
9.两个体积相同的容器，一个盛NO2气体，另一个盛N2和O2，在同温同压的条件下两容器内的气体一定具有相同的（）
A．原子总数B．电子总数C．质子总数D．质量
10.在标准状况下，与12gH2的体积相等的N2的（）
A．质量12gB．物质的量为6molC．体积为22.4LD．物质的量为12mol
11．下列说法中，正确的是（）
A．气体的摩尔体积为22.4L•mol—1
B．1molH2的质量是2g，它所占的体积是22.4L
C．在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都为22.4L•mol—1
D．在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都为22.4L
12．某气体分子由双原子构成，其摩尔质量为Mg/mol，该气体的质量为mg，阿伏加德罗常数为NA，则：
（1）该气体的物质的量为mol；
（2）该气体的体积为L（标准状况下）；
（3）该气体的密度为g/L（标准状况下）；
（4）该气体所含的原子总数为个
（5）该气体的一个分子的质量为g。
第三课时
一、物质的量浓度
【引入】浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系。
初中学过的溶质的质量分数是通过溶质与溶液的关系来表示溶液的组成。
【讨论】
（1）如何配制100g20%的？
如何从该溶液中取出含0.1molNaCl的溶液？
。
（2）溶质的质量分数在实际使用中是否方便？
在实际操作中，取用溶液采用什么方法更方便？
。
（3）能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢？
请参照溶质的质量分数的相关物理量，你认为还可采用溶液中的哪些物理量来表示溶液浓度？
。
即为了达到上述取液目的，我们只要知道一定溶液里含有溶质的即可，这在化学上叫做物质的量浓度
（4）与溶质的质量分数进行对比，这种浓度与溶质的质量分数表示溶液的组成有和区别？
溶质
溶液
符号
表达式
单位
溶质质量分数
物质的量浓度
【阅读】教材P15[例题]上方的内容。
【思考】
1mol/L的NaCl溶液是指将1molNaCl溶于1LH2O中所形成的溶液，这句话对吗？
为什么？
1mol/LNaOH溶液的含义是什么？
将0.5molNaOH配成2L溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？
100mL1mol/LNaOH溶液中，NaOH的物质的量是多少？
。
从该溶液中倾倒出20mL，此20mLNaOH溶液的物质的量浓度还是1mol/L吗？
为什么？
。
将10gNaOH溶解在250mL水中，所得溶液的物质的量浓度是1mol/L吗？
。
二、配制一定物质的量浓度的溶液
【思考】物质的量浓度的溶液是生产上和科学实验上常用的一种表示溶液组成的重要方法。
那么，怎样配制出物质的量浓度精确的溶液呢？
配制出物质的量浓度精确的溶液，也就是要减少实验误差。
误差大致分为两种：
一种是造成的，称为系统误差；另一种是引起的，称为偶然误差，我们在实验过程中要从这两个方面来减小误差
【讨论】请你设计如何“用NaCl固体和蒸馏水为原料配制100mL1.00mol/LNaCl溶液”。
（要设计出实验步骤和每步所需实验仪器）
【探究】
1．在什么仪器中配制出100mL溶液？
。
【思考】如何这种仪器理解上面的容量、温度和刻度线？
。
【结论】应选用mL规格的，并要在指定下进行配制。
2．实验过程中还要选用什么仪器最佳？
。
3．每一步操作中的细则以及操作时应注意的问题是什么？
为什么要这么做？
。
【观察】配制溶液全过程
【小结】请学生小结实验操作方法和步骤以及注意要点
。
【思考】下列哪些操作会产生误差？
对实验结果产生怎样的影响？
引流时有少许液体溅出容量瓶外
定容后摇匀，发现液面低于刻度线，不施加措施
定容时加水高于刻度线，将多余液体吸出
用于溶解的小烧杯未洗涤
【思考】1．如果将NaCl固体换为2.00mol/LNaCl溶液，则配制时有何不同？
2．你觉得本实验成败的关键是什么？
3．你在实验中可能遇到的最大困难是什么？
有没有造成误差？
如有，结果如何？
【例题1】配置500mL0.1mol/L的NaCl溶液时，下列实验操作会使溶液浓度偏大的是（）
A．容量瓶洗净后未经干燥处理
B．转入溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒
C．在给容量瓶定容时，俯视刻度线和液面
D．摇匀后立即观察，发现溶液液面未达到刻度线，再用滴管加几滴蒸馏水至刻度线。
【例题2】天平托盘两侧各放上等物质的量浓度、等体积的稀硫酸各一杯，天平保持平衡，向两边烧杯中各投入等质量的锌和铁，反应停止后，天平仍保持平衡，则下列说法正确的是（）
A．两金属过量，两种酸均反应完B．两种金属不足量，两种酸均有剩余
B．锌过量，铁恰好完全溶解D．铁过量，锌恰好完全溶解
【例题3】已知H2SO4的质量分数越大，其密度也越大。
将质量分数分别为20%与80%的H2SO4等质量混合，则混合后H2SO4的质量分数为（）
A．小于50%B．大于50%C．等于50%D．无法确定
【例题4】将质量分数为a%、物质的量浓度为c1mol/L的稀硫酸蒸发掉一定量的水，使其质量分数变为2a%，此时，若物质的量浓度为c2mol/L，则c1和c2的关系为（）
A．2c1=c2B．2c1>c2C．2c1【例题5】密度0.91g/cm3的氨水，质量分数为25%，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（）
A．等于12.5%B．大于12.5%C．小于12.5%D．无法确定
【变式联系】已知98%的浓H2SO4的浓度为18.4mol/L,则在相同条件下，49%的硫酸溶液的浓度为
A．大于9.2mol/LB.小于9.2mol/LC.等于9.2mol/LD.不能确定
【例题6】将BaCl2溶液逐滴加入稀硫酸溶液中，直至沉淀完全为止，已知沉淀的质量和原硫酸溶液的质量恰好相等，求硫酸溶液的质量分数。
【作业】P181、4、6、7、9
【补充习题】
1．实验室里，用已准确称量的NaCl固体配制1mol/LNaCl溶液，无需用到的仪器是（）
A．容量瓶B．烧杯C．烧瓶D．胶头滴管
2．下列溶液中，Cl—浓度最大的是（）
A．20mL0.1mol/L的CaCl2溶液B．10mL0.1mol/L的AlCl3溶液
C．40mL0.2mol/L的KCl溶液D．80mL0.25mol/L的NaCl溶液
3．下列关于0.1mol/LBaCl2溶液的说法正确的是（）
A．该溶液可由1L水中溶解0.1molBa（NO3）2制得
B．0.5L该溶液中Ba2+的物质的量浓度为0.05mol/L
C．2L该溶液中NO—3离子的物质的量浓度为0.4mol/L
D．1L溶液中含有Ba2+和NO—3离子总数为3X6.02X1022
4．在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（）
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配制溶液时，如果试样是固体，把称量好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1~2cm3处，再用滴管滴加蒸馏水到标线
D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1~2cm3处，再用滴管滴加蒸馏水到标线
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转并摇动多次
5．配制200mL0.1mol／L的NaCl溶液，需NaCl的质量为多少克？
6．欲配制1mol／L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤：
①用天平称取氢氧化钠固体___g。
②将称好氢氧化钠固体放入___中加___蒸馏水将其溶解，待___后，将溶液沿___移入___mL的容量瓶中。
③用少量蒸馏水冲洗___次，将冲洗液移入___中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏___（低或高）。
④向容量瓶内加水至刻度线___时，改用___小心加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏___，应该___。
⑤最后盖好瓶盖___，将配好的溶液移入___中并贴好标签
7．计算1mol/L氯化钡溶液中各离子的浓度。
8．将NaOH溶于g水中，可使溶液中H2O与Na+的物质的量之比为20:
1，此溶液中溶质的质量分数为。
若测得改溶液的密度为1.1g/cm3，则该溶液体积为，溶液中c（Na+）为。
9．用CuSO4·5H2O配制0.1mol/L的水溶液，下列方法正确的是（）
取25gCuSO4·5H2O溶于1L水中
将CuSO4·5H2O干燥去掉结晶水，取16g溶于水制成1L溶液
将25gCuSO4·5H2O溶于水制成1L溶液
将12.5gCuSO4·5H2O溶于500mL水中
10．设计实验：
如何在实验室配制100mL2.0mol/LH2SO4溶液？
（1）提供仪器：
100mL烧杯、10mL量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶
（2）提供药品：
98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）、蒸馏水
（3）要求：
设计出实验操作方法，以及减小误差的措施。
*11．1L水吸收448LHCl气体（体积已折算为标准状况下）可得密度为1.19g/cm3的浓盐酸，求此盐酸的物质的量浓度。
12．实验室常用65%的浓硝酸，密度为1.4g/cm3。
计算该溶液中HNO3的物质的量浓度。
若要配制3mol/L的硝酸100mL，需要这种浓硝酸多少毫升？
13．某温度下22%的NaNO3溶液150mL，加100gH2O稀释后浓度变成14%，求原溶液溶质的物质的量浓度。
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