高三化學(xué)教案：《物質(zhì)的量復習教案》教學(xué)設計

　　本文題目：高三化學(xué)教案：物質(zhì)的量復習教案

　　第一講 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積

　　【內容與解析】

　　本節課復習的內容是物質(zhì)的量與氣體摩爾體積指的是摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數的含義以及相關(guān)的計算，其核心是物質(zhì)的量的概念與有關(guān)物質(zhì)的量的計算,理解它關(guān)鍵就是要物質(zhì)的量是聯(lián)系宏觀(guān)與微觀(guān)的橋梁摩爾質(zhì)量的單位，化學(xué)中的7個(gè)運算公式。本節課是堂復習課，所以以學(xué)生的自主學(xué)習為主。通過(guò)完成自主復習得出學(xué)生對這一講的一些印象，通過(guò)主要例題的講解讓學(xué)生的知識得到升華。

　　【教學(xué)目標與解析】

　　1.教學(xué)目標

　　(1).了解物質(zhì)的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數的含義。

　　(2).根據物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關(guān)系與有關(guān)計算。

　　2.目標解析

　　(1).了解物質(zhì)的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數的含義。就是指這里出現的幾個(gè)物理量，以及它們的相關(guān)公式也就是他們間的相互聯(lián)系。

　　(2).根據物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關(guān)系與有關(guān)計算。就是指微粒數、氣體的體積與物質(zhì)的量間的關(guān)系。

　　【問(wèn)題診斷分析】

　　在本節課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的問(wèn)題是公式的靈活運用，產(chǎn)生這一問(wèn)題的原因是學(xué)生對有些思考難度的問(wèn)題就不去理解它，也就不知道如何思考。要解決這一問(wèn)題，就要在記住公式的基礎上再去更多的訓練運用這些公式，其中關(guān)鍵是通過(guò)做一些典型的例題與變式練習來(lái)讓學(xué)生形成對這類(lèi)問(wèn)題的解題方式。

　　【教學(xué)過(guò)程】

　　學(xué)生課前預習

　　一、物質(zhì)的量

　　1.物質(zhì)的量

　　物質(zhì)的量是國際單位制中7個(gè)基本物理量之一。

　　(1)符號：n。

　　(2)單位：摩爾，簡(jiǎn)稱(chēng)摩，用mol表示。

　　2.阿伏加德羅常數

　　(1)概念：把含有6.02×1023個(gè)粒子的任何粒子集體計量為1 mol,6.02×1023叫做阿伏加德羅常數。

　　(2)符號：NA。

　　(3)物質(zhì)的量(n)、阿伏加德羅常數(NA)與微粒數(N)間的關(guān)系為：n=NNA。

　　3.摩爾質(zhì)量

　　(1)概念：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。

　　(2)符號：M。

　　(3)單位：g?mol-1或kg?mol-1。

　　(4)當摩爾質(zhì)量以g?mol-1為單位時(shí)，在數值上與物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。

　　(5)物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量間的關(guān)系為：n=mM。

　　二、氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律

　　1.氣體摩爾體積

　　(1)定義：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積。

　　(2)符號：Vm

　　(3)單位：L?mol-1或m3?mol-1

　　(4)氣體摩爾體積概念的要點(diǎn)

　�、傥镔|(zhì)的聚集狀態(tài)必須是氣態(tài)，不適用于固體、液體。 ②物質(zhì)的量必須為1_mol。

　�、郾仨氈该鳉怏w所處的外界條件，即溫度、壓強。

　　2.氣體摩爾體積大小的影響因素

　　決定氣體摩爾體積大小的主要因素是：氣體分子間的平均距離。其影響因素主要有溫度、壓強。

　　標準狀況下氣體摩爾體積概念剖析：

　　(1)四條件溫度：273 K壓強：1.01×105 Pa基準：1 mol物質(zhì)對象：氣體(任何一種單一組分的氣, 體或不相互反應的混合氣體)

　　(2)結論：約22.4_L?mol-1。 (3)單位：L?mol-1。

　　3.阿伏加德羅定律

　　當溫度和壓強一定時(shí)，氣體分子間平均距離一定，一定物質(zhì)的量的氣體的體積一定。所以在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體，都含有相同數目的分子，這就是阿伏加德羅定律。

　　三、網(wǎng)絡(luò )構建

　　問(wèn)題1、以物質(zhì)的量為核心的計算

　　注意：①突出物質(zhì)的量這一核心，它是其他物理量之間換算的紐帶和橋梁，通常模式是：一個(gè)物理量物質(zhì)的量另一個(gè)物理量。

　�、谧⒁鈸Q算過(guò)程中各物理量的單位要對應準確。

　�、踤、Vm、V(g)之間換算時(shí)，氣體摩爾體積務(wù)必明確是何種狀況下的，不可一律取22.4 L?mol-1(除非標準狀況)。

　�、懿煌瑺顩r下，相同物質(zhì)，狀態(tài)可能不同。

　　【例1】　設NA為阿伏加德羅常數的值，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數為p，則b g該氣體在標準狀況下的體積V(L)是(　　)

　　A.22.4apbNA　 B.22.4abpNA C.22.4NAbbNA D.22.4pbaNA

　　[解析]　a g該氣態(tài)雙原子分子的分子數為p，則b g該氣態(tài)雙原子分子的分子數為bpa，b g該氣態(tài)雙原子分子的物質(zhì)的量為bpaNA(mol)，則b g該氣體在標準狀況下的體積為22.4pbaNA(L)。

　　[答案]　D

　　[點(diǎn)評]　本類(lèi)計算題往往以物質(zhì)的量為中心展開(kāi)，而且一般涉及到兩個(gè)或三個(gè)基本公式聯(lián)合應用才能解答出來(lái)，故一定要熟知n=NNA=mM=c×V，并能夠熟練使用其變式。

　　變式1　下列選項中所涉及的兩個(gè)量一定相等的是(　　)

　　A.11.2 L Cl2與4.25 g NH3所含有的原子數 B.18.0 g重水(D2O)與20 g Ne所含有的電子數

　　C.標準狀況下36 g H2O與1.204×1024個(gè)O2分子所占的體積

　　D.等物質(zhì)的量的Al分別與足量的鹽酸、NaOH溶液反應轉移的電子數

　　解析：A項中11.2 L Cl2是什么條件下的體積并未說(shuō)明，所以無(wú)法確定Cl2的物質(zhì)的量;B項中D2O的相對分子質(zhì)量為20,18.0 g D2O的物質(zhì)的量為18.0 g20.0 g?mol-1=0.9 mol，所含電子數為0.9×10NA=9NA，而20 g Ne中所含電子數為10NA;C項中兩物質(zhì)的物質(zhì)的量雖然相等，但在標準狀況下?tīng)顟B(tài)不同。

　　答案：D

　　問(wèn)題2、阿伏加德羅定律及其推論

　　1.阿伏加德羅定律

　　同溫同壓同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。

　　注意：對阿伏加德羅定律的理解要明確三點(diǎn)：①使用范圍：氣體;②三個(gè)“同”條件下，才能分子數相同;③氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例。

　　2.阿伏加德羅定律的重要推論

　　根據阿伏加德羅定律及氣態(tài)方程，限定不同的條件，便可得到阿伏加德羅定律的多種形式，熟練掌握它們，在解答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，可達到事半功倍的效果。

　　(1)同溫同壓下，氣體的分子數與其體積成正比：T、p相同，n1n2=V1V2。

　　(2)溫度、體積相同的氣體，壓強與其分子數成正比：T、V相同，p1p2=n1n2。

　　(3)同溫同壓下，氣體的密度與其相對分子質(zhì)量成正比：T、p相同，ρ1ρ2=M1M2。

　　【例2】　在三個(gè)密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，當它們的溫度和密度都相同時(shí)，這三種氣體的壓強(p)從大到小的順序是(　　)

　　A.p(Ne)>p(H2)>p(O2) B.p(O2)>p(Ne)>p(H2) C.p(H2)>p(O2)>p(Ne) D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)

　　[解析]　解法一：根據阿伏加德羅定律的推論可知，當氣體的溫度和密度都相同時(shí)，氣體的壓強和摩爾質(zhì)量成反比，因摩爾質(zhì)量M(H2)p(Ne)>p(O2)。

　　解法二：根據氣體定律pV=nRT=mRT/M，變形為pM=ρRT。當它們的溫度和密度都相同時(shí)，壓強(p)與摩爾質(zhì)量成反比。已知Ne、H2、O2的摩爾質(zhì)量依次是20 g/mol、2 g/mol、32 g/mol，故壓強(p)從大到小的順序是p(H2)>p(Ne)>p(O2)。

　　[答案]　D

　　[點(diǎn)評]　阿伏加德羅定律的推論可由氣體狀態(tài)方程和相關(guān)概念推導，不必死記。

　　變式2　(2010?江蘇口岸中學(xué)月考)在兩個(gè)密閉容器中，分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小 B.甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小

　　C.甲的分子數比乙的分子數少 D.甲中所含的原子數比乙中所含的原子數少

　　答案：C

　　備選習題

　　1.下列說(shuō)法中，正確的是(　　)

　　A.硫酸的摩爾質(zhì)量是98 g B.1 mol水的質(zhì)量是18 g?mol-1

　　C.氯化氫的摩爾質(zhì)量在數值上等于它的相對分子質(zhì)量 D.22 g二氧化碳的物質(zhì)的量是0.5 mol

　　解析：摩爾質(zhì)量的單位是g?mol-1，質(zhì)量的單位是g，故選項A、B都是錯誤的;氯化氫的摩爾質(zhì)量，以g?mol-1為單位時(shí)，才在數值上等于它的相對分子質(zhì)量，選項C也是錯誤的。

　　答案：D

　　2.(2010?江西師大附中)如圖所示，兩個(gè)連通容器用活塞分開(kāi)，左右兩室(體積相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使兩容器內氣體密度相同。打開(kāi)活塞，使NO與O2充分反應。下列判斷正確的是(不考慮NO2轉化為N2O4)(　　)

　　A.開(kāi)始時(shí)左右兩室分子數相同 B.反應前后NO室壓強相同

　　C.最終容器內密度與原來(lái)相同 D.最終容器內無(wú)O2存在

　　解析：由左右兩室體積相同，兩容器內氣體密度相同可知，兩容器中氣體的質(zhì)量一定相等，而NO和O2的摩爾質(zhì)量不相等，故其物質(zhì)的量不相等，開(kāi)始時(shí)左右兩室分子數不相同，故A錯誤。由于反應前后NO室的氣體物質(zhì)的量要減小，故壓強要減小，B錯誤。由于NO與O2反應，O2過(guò)量，故最終容器內有O2存在，D錯誤。

　　答案：C

　　3.(2010?長(cháng)春市調研)用NA表示阿伏加德羅常數的值，下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.1 mol Na2O2與水完全反應時(shí)轉移電子的數目為NA

　　B.標準狀況下，22.4 L水中含有水分子的數目為NA

　　C.將0.1 mol FeCl3水解制成膠體，所得膠體粒子數為0.1NA

　　D.1 L 0.1 mol?L-1乙酸中H+數為0.1 NA

　　解析：1 mol Na2O2與水完全反應時(shí)轉移的電子數為NA，A對;標準狀況下水為液體，22.4 L水的物質(zhì)的量不為1 mol，B錯;由0.1 mol FeCl3制得的膠體所含膠體粒子數小于0.1NA，C錯;乙酸為弱電解質(zhì)，只能部分電離，1 L 0.1 mol/L乙酸中H+數小于0.1NA，D錯。

　　答案：A

　　4.1 g N2中含有x個(gè)原子，則阿伏加德羅常數是(　　)

　　A.x/28 mol-1　 B.x/14 mol-1 C.14x mol-1 D.28x mol-1

　　解析：N2的摩爾質(zhì)量為28 g/mol,1 g N2的物質(zhì)的量為n(N2)=1 g28 g/mol=1/28 mol，N的物質(zhì)的量為：n(N)=2n(N2)=2×128 mol=1/14 mol，阿伏加德羅常數為：NA=N(N)n(N)=x÷114 mol=14x mol-1。

　　答案：C

　　5.只給出下列甲中和乙中對應的量，可以組成一個(gè)求物質(zhì)的量的公式的是(　　)

　�、� ② ③ ④ ⑤

　　甲 物質(zhì)粒

　　子數 標準狀況下氣

　　體摩爾體積 固體

　　體積 非標準狀況下

　　物質(zhì)的質(zhì)量 溶質(zhì)質(zhì)

　　量分數

　　乙 阿伏加德

　　羅常數 標準狀況下

　　氣體體積 固體

　　密度 物質(zhì)的摩

　　爾質(zhì)量 溶液

　　體積

　　A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②⑤

　　解析：①中n=NNA正確;②n=VVm也正確;③中由固體的ρ和V只能求得固體的質(zhì)量;④中n=mM正確;⑤由w和V(aq)無(wú)法求n，因為n=cV(aq)。

　　答案：C

　　6.(1)0.3 mol NH3分子中所含氫原子數與________個(gè)H2O分子中所含氫原子數相等。

　　(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO2-4的物質(zhì)的量是________。

　　(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反應生成0.04 mol C和31.76 g D，則C的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______。

　　(4)2.3 g Na中含________mol e-，在跟足量水反應中失去________mol e-。

　　(5)如果a g某氣體中含有的分子數為b，則c g該氣體在標準狀況下的體積是(設NA為阿伏加德羅常數)________。

　　解析：(1)0.3 mol NH3含氫原子0.9 mol，與0.45 mol H2O分子所含氫原子數相同，其個(gè)數為0.45×6.02×1023=2.709×1023。(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3的物質(zhì)的量為0.2 mol，含SO2-4 0.6 mol。(3)0.04 mol C的質(zhì)量為16 g+20 g-31.76 g=4.24 g，故C的摩爾質(zhì)量為4.24 g0.04 mol=106 g/mol。(4)2.3 g Na的物質(zhì)的量為0.1 mol，含1.1 mol e-，與足量水反應失去0.1 mol e-。

　　(5)a g氣體所占的體積為bNA×22.4 L，則c g該氣體所占的體積為22.4bcaNAL。

　　答案：(1)2.709×1023　(2)0.6 mol(3)106 g/mol　(4)1.1　0.1　(5)22.4bcaNAL