高三化學(xué)教案：《計量在實(shí)驗中的應用》教學(xué)設計

　　本文題目：高三化學(xué)教案：計量在實(shí)驗中的應用

　　教學(xué)目標

　　1.知識與技能

　　知道摩爾是物質(zhì)的量的基本單位，了解阿伏伽德羅常數的含義;

　　初步學(xué)會(huì )物質(zhì)的量，物質(zhì)的微粒之間的轉換關(guān)系。

　　2.過(guò)程與方法

　　通過(guò)理解與練習初步學(xué)會(huì )物質(zhì)的量，微粒數之間的簡(jiǎn)單關(guān)系;

　　通過(guò)對物質(zhì)的量概念的理解，嘗試從定量的角度去認識物質(zhì)，體會(huì )定量研究方法對研究和學(xué)習化學(xué)的重要作用;

　　初步培養學(xué)生演繹推理、歸納推理、邏輯推理和運用化學(xué)知識進(jìn)行計算的能力。

　　3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

　　通過(guò)對概念的透徹理解，培養學(xué)生嚴謹、認真的學(xué)習態(tài)度，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習方法;

　　結合概念的理解與應用，使學(xué)生領(lǐng)悟到運用微觀(guān)與宏觀(guān)的相互轉化是研究化學(xué)科學(xué)的基本方法之一。

　　學(xué)生分析

　　物質(zhì)的量這個(gè)詞對于學(xué)生來(lái)說(shuō)比較陌生、難以理解，容易和物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來(lái)。因此教材首先從為什么學(xué)習這個(gè)物理量入手，指出它是聯(lián)系微觀(guān)粒子和宏觀(guān)物質(zhì)的紐帶，在實(shí)際應用中有重要的意義，即引入這一物理量的重要性和必要性。然后介紹物質(zhì)的量及其單位，物質(zhì)的量與物質(zhì)的粒子數之間的關(guān)系。關(guān)于這方面，應注意不要隨意拓寬和加深有關(guān)內容，加大學(xué)生學(xué)習的困難。

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　理解物質(zhì)的量是一種物理量，摩爾是物質(zhì)的量的單位;能夠進(jìn)行物質(zhì)的量、微粒數之間的簡(jiǎn)單計算

　　教學(xué)方式

　　啟發(fā)、聯(lián)想、討論

　　教學(xué)過(guò)程

　　C + O2 = CO2這個(gè)方程式表示的意義?

　　12g的碳和32g的氧氣反應生成44g的二氧化碳;1個(gè)碳原子和1個(gè)氧氣分子反應生成1個(gè)二氧化碳分子。

　　我們知道，實(shí)驗室中可以稱(chēng)取12g的碳和32g的氧氣反應，而無(wú)法只取1個(gè)碳原子和1個(gè)氧氣分子反應，那么12g碳中含有多少C原子呢?要解決這個(gè)問(wèn)題，我們來(lái)學(xué)習“第二節 化學(xué)計量在實(shí)驗中應用”。

　　第二節 化學(xué)計量在實(shí)驗中應用

　　我們知道：原子和分子都很小，我們肉眼不可能觀(guān)察到，更不可能一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行稱(chēng)量，怎樣將微觀(guān)的粒子數目與宏觀(guān)的物質(zhì)的質(zhì)量聯(lián)系起來(lái)，來(lái)研究分子、原子或離子所進(jìn)行的化學(xué)反應呢?

　　古代有一個(gè)勇敢的小伙子想娶國王美麗的公主，國王出題刁難，其中的一個(gè)問(wèn)題是：10㎏小米是多少粒?同學(xué)們你們能不能幫幫他?

　　討論交流得出結論：先數出一兩小米是多少粒，然后再轉換成10㎏中有多少微粒。

　　列舉日常生活中相似的例子：商店進(jìn)貨礦泉水，20瓶為一箱，以箱為單位進(jìn)十箱礦泉水，一共200瓶;12個(gè)雞蛋為一打，那么兩打雞蛋就是24個(gè);500張紙為一刀紙，，五刀紙就是2500張等等。

　　借助這種方法，我們也可以設置一個(gè)物理量，假定一定質(zhì)量的物質(zhì)有多少個(gè)微粒，那么我們就很好的能將宏觀(guān)(m)和微觀(guān)(N)聯(lián)系在一起，第14屆國際計量大會(huì )通過(guò)一“物質(zhì)的量”作為化學(xué)計量的基本物理量。

　　一、物質(zhì)的量

　　1.定義：表示物質(zhì)所含微粒多少的物理量，也表示含有一定數目粒子的集合體。

　　2.物質(zhì)的量是以微觀(guān)粒子為計量的對象。

　　3.物質(zhì)的量的符號為“n”。

　　二、摩爾

　　1.物質(zhì)的量的單位

　　2.符號是mol。

　　3.使用摩爾表示物質(zhì)的量時(shí)，應該用化學(xué)式指明粒子的種類(lèi)。

　　例如：1molH表示mol氫原子，1mol H2表示1mol氫分子(氫氣)，1mol H+表示1mol氫離子，但如果說(shuō)“1mol氫”就違反了使用標準，因為氫是元素名稱(chēng)，不是微粒名稱(chēng)，也不是微粒的符號或化學(xué)式。

　　【練習】1.氧氣的物質(zhì)的量為1mol

　　2.水分子的物質(zhì)的量為2mol

　　3.氫的物質(zhì)的量是3mol

　　4.小米的物質(zhì)的量是1mol

　　那么到底用多少粒子作為一個(gè)集體最為合適呢?

　　粒子 質(zhì)量 粒子個(gè)數 1個(gè)粒子質(zhì)量

　　12C 12 g 1.993×10-23 g

　　Fe 56 g 9.299×10-23 g

　　CO2 44 g 7.309×10-23 g

　　Al 6.02×1023 4.485×10-23 g

　　S 6.02×1023 5.314×10-23 g

　　宏觀(guān)物質(zhì)的質(zhì)量與粒子個(gè)數存在怎樣的特定關(guān)系?

　　第14屆國際計量大會(huì )規定，1mol粒子集合體所含粒子數與0.12kg12C中所含的碳原子數相同，約為6.02×1023，把6.02×1023mol-1叫做阿伏伽德羅常數。也就是說(shuō)6.02×1023個(gè)粒子的任何粒子集合體稱(chēng)1mol。

　　三、阿伏伽德羅常數NA近似值為6.02×1023mol-1。

　　例如：1mol O2中約含有個(gè)6.02×1023氧分子

　　2mol C中約含有1.204×1024個(gè)碳原子

　　1mol H2SO4中約含有6.02×1023硫酸分子

　　1.5mol NaOH中約含有9.03×1023個(gè)Na+和9.03×1023個(gè)OH-;

　　n mol某微粒集合體中所含微粒數約為n×6.02×1023。

　　由以上舉例可以得知：物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數以及微粒數之間存在什么樣的關(guān)系式?

　　由以上內容可以看出，物質(zhì)的量與微粒數之間存在正比例關(guān)系。如果用n表示物質(zhì)的量，NA表示阿伏伽德羅常數，N表示微粒數，三者之間的關(guān)系是：N = n?NA,由此可以推知n = N/NA

　　NA = N/n

　　四、物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數以及微粒數之間的關(guān)系：n = N/ NA

　　【練習】1. 0.1mol碳約含有 個(gè)碳原子

　　2. 2mol氧氣約含有 個(gè)氧氣分子， 個(gè)氧原子。

　　3. 0.2mol氫氧化鋇含有 mol鋇離子， mol氫氧根粒子。

　　4.1.204×1024個(gè)水分子的物質(zhì)的量 。

　　5.9.03×1023個(gè)鐵原子的物質(zhì)的量 。

　　6.0.1molNa2SO4中含有離子總共 個(gè)，Na+的物質(zhì)的量是 ，SO4-的物質(zhì)的量是 。

　　7. 3.01×1023個(gè)O3的物質(zhì)的量是 ，其中含有氧原子的物質(zhì)的量是 。

　　8.1個(gè)NH3含有 個(gè)電子，在0.5mol NH3中約含有 個(gè)電子。

　　9. molH2O中所含有的氧原子數與1.5 molCO2中含有的氧原子數相同。

　　【分析討論】在計算的熟練過(guò)程中我們發(fā)現，微粒的個(gè)數之比等于微粒的物質(zhì)的量之比。這是因為根據N = n?NA， NA為常數，則 N1/N2=n1/n2。

　　五、小結

　　六、作業(yè)

　　下列說(shuō)法正確的是( )

　　A.物質(zhì)的量就是物質(zhì)的質(zhì)量

　　B.阿伏伽德羅常數就是6.02×1023

　　C.1mol氧含有6.02×1023O2

　　D.科學(xué)上規定含有6.02×1023個(gè)粒子的任何粒子集體計量為1mol