第二节 化学计量在实验中的应用

第1课时

教学目标

1、知道“物质的量”是描述微观粒子集体的一个物理量，摩尔是物质的量的基本单位 2、知道摩尔质量的概念和不同粒子的摩尔质量的计算方法

3、学会有关物质的量的简单计算，理解物质的质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系及有关计算

4、通过学习，了解概念的形成过程及形成条件

5、在化学概念的学习过程中，体验类比、迁移的学习方法，培养思维能力以及研究问题的能力

6、通过学习，激发对新问题的探究兴趣，体验概念发展的必要性和重要性

重点难点

物质的量的概念及其与摩尔质量、质量等之间的关系

教学过程

〖引入〗思考并讨论：

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？

〖讲解〗显然，我们能够很快想到可以用一定数目的粒子集体将宏观与微观联系起来，为此，国际科学界引进了“物质的量”这样一个物理量（n），其单位为摩尔（mol），简称为摩。 〖阅读〗P12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〗参照P11表格中的数据，学生进行猜想。

〖设问〗科学家选择了6.02×10这样的近似数据，用此数据的优点是什么呢？

大量实验证明，约6.02×10个粒子的质量都是以克为单位，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。所以我们就把含有约6.02×10个粒子集体计量为1mol，也就是说1 mol任何粒子所含粒子数约为6.02×10个，这里的粒子集体可以是原子、分子、离子或原子团，也可以是电子、质子、中子等，但不可以是宏观物体。 〖举例〗1 molFe、1 molO2、1 molNa、1molSO4、2molH2O

指出注意事项：使用摩尔作为单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。

〖讲解〗阿伏加德罗是意大利物理学家，他对6.02×10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6.02×10 mol叫做阿伏加德罗常数，用NA表

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示。

〖归纳〗归纳得出公式：粒子数N=n?NA

〖练习〗 5molH2SO4中含有的分子个数是多少？原子总数是多少？氧原子个数是多少？ 〖设问〗1 mol任何粒子所含粒子数为6.02×10个，而1mol任何粒子或物质的质量都是以克为单位，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。化学上把单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M，常用单位为g/mol。举例说明。 〖归纳〗举例、归纳，得出公式：m=n?M 〖练习〗做P13“学与问”

〖小结〗小结所讲内容，解决〖引入〗中的第3个问题

〖活动〗学生在小组内互相提问，强化几个关系式的应用，教师巡视、指导、答疑。 补充习题

1、下列各物质中，含氧原子个数最多的是（ ）

A、1molKClO3 B、0.5molH3PO4 C、32g O2 D、3.01×10个CO2 2、Cl2、HCl、O2、CO2各5g，按其所含分子数目由多到少的顺序排列是： ____________________________________________________

3、2.71 g Na2SO4?10H2O中含有Na和SO4的物质的量是多少?含H2O的数目为多少？ 4、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 。

5、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？

6、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98 g （3）1 mol 氮的质量为28 g （4）摩尔是7 个基本物理量之一 （5）1mol物质中含有6.02×10个微粒。

第2课时

教学目标

1、进一步巩固物质的量的概念及其与质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系

2、知道气体摩尔体积的概念，学会有关气体摩尔体积的简单计算 逻辑思维能力

3、初步学会分析处理数据、推理演绎、归纳总结的科学学习方法 4、体验发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习过程

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5、通过理解并运用概念，培养严谨的科学态度，激发严谨务实、循序渐进、探索真理的科学态度，培养科学归纳的思维能力、空间想像能力和运用事物规律分析解决问题的 重点难点

气体摩尔体积的概念及其简单计算

教学过程

〖引入〗通过学习我们已经知道，1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目都相同，1mol粒子的质量往往不同。那么1mol物质的体积是否相同呢？下面通过计算来证明。 〖投影〗

物质 Fe(固) Al(固) Pb(固) N2(固) H2(固) O2(固) F2(固) Cl2(固) Ne(固) Ar(固) N2(液) H2(液) O2(液) F2(液) Cl2(液) Ne(液) Ar(液) H2O(液) H2SO4(液)

温度0°C、压强101 kPa

物质 N2(气) H2(气) 物质的量 mol 1 1 质量 g 密度 g·L 1.2505 0.0899 －1物质的量 mol 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 质量 g 密度 g·cm－3 体积 cm3 7.8 2.7 11.3 1.026 0.0808 1.426 1.3 1.9 1.31 1.65 0.805 0.0708 1.14 1.11 1.557 1.204 1.402 1.0 1.83 体积 L

O2(气) F2(气) Cl2(气) Ne(气) Ar(气) CH4(气) NH3(气) SO2(气) CO2(气) 空气(气) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1.429 1.695 3.17 0.900 1.7839 0.714 1.315 2.860 1.977 1.29 〖活动〗学生对数据进行分组计算，然后进行归纳处理。

〖小结〗数据处理的方法：先将数据有序排列，再将数据进行对比异同，观察规律。 〖讨论〗组织学生分组汇报讨论结果，从中提炼并总结出决定影响物质体积大小的微观因素及主要因素。

（此时教师可以通过模型或形象的比喻进行引导）

〖结论〗在温度和压强一定时，物质的体积主要由物质所含粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离决定。当粒子数相同，粒子间距离很小时，决定物质体积大小的主要因素是构成物质的粒子大小；粒子间距离很大时，决定物质体积大小的主要因素是粒子之间的距离。 〖小结〗物质在固态或液态时，粒子间的平均距离比气态小得多，决定固体、液体的体积的主要因素是粒子的大小，由于粒子的大小是不同的，所以，1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。而气体物质分子之间的距离很大，故气体物质的体积主要决定于粒子间的距离。决定粒子间距离的主要因素是温度和压强（有何影响？），不同气体在相同的温度和压强下，分子之间的距离可以看作是相同的，所以，粒子数相同的气体在相同条件下有着近似相同的体积。反之，在相同温度和压强下，相同体积的任何气体应含有相同数目的粒子，这就是著名的阿伏加德罗定律。

〖讲解〗 气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，说到气体的体积时，必须指明外界条件，否则就没有意义。如果将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，用Vm表示，单位为L/mol，那么在一定温度和压强下，Vm是个常数，如果条件变化了，则Vm亦随之改变。如在0℃、101 kPa时，Vm=22.4 L/mol；在25℃、101 kPa时，Vm=24.8 L/mol。 〖归纳〗归纳得出公式：气体体积V= n?Vm

〖小结〗指导学生构建知识网络——小结物质的量、质量、粒子数、气体体积之间的相互关系，用实物投影仪展现学生小结出的不同知识网络，组织学生相互评价，在讨论和交流中再次展现和发展学生的思维。 补充习题

1、标准状况下，2.2 g CO2的体积是多少?