2022年化学中常用的物理量物质的量..docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章第 3 节学习必备欢迎下载物质的量化学中常用的物理量 -【教学目标 】1. 学问与技能目标:(1)使同学领悟物质的量、摩尔、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质 的量浓度的基本含义;(2)使同学懂得物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓 度等各物理量之间的相互关系,学会用物质的量来计量物质;(3)把握用物质的量浓度来表示溶液的组成,把握配制肯定物质的量浓度溶液的方法;(4)学会用物质的量进行有关化学反应的简洁运算;2. 过程与方法目标:(1)通过引导同学对自己熟识问题的分析,让他们学会怎样从中提炼总结出解
2、决问题的科学方法;(2)通过模拟科学家解决实际问题的探究活动,让同学感受科学家在面对实 际问题时,如何分析、联想、类比、迁移、概括和总结,如何建立数学模型,培育他们解决实际问题的才能;3. 情感态度与价值观目的:(1)通过模拟科学家解决实际问题的探究活动,激发同学探究未知世界的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣;(2)通过配制肯定物质的量浓度溶液的实践活动,培育同学严谨认真的科学态度和精神;【教学重点、难点】1. 学问上重点、难点:物质的量的含义和应用;2. 方法上重点、难点:如何查找、挑选解决问题的途径,建立数学模型;【课前预备】 同学课前探讨,完成以下表格:假定我们有一篓面值一元的硬币,
3、假定每一硬币的外形、过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数?体积、质量是相同的,我们通序号方法或途径方法一方法二 【教学过程】第一课时 沟通、研讨 在开头今日的化学课之前,请同学们先回答我们布置的课前智力嬉戏:假定我们有一篓面值一元的硬币,假定每一硬币的外形、过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数?(媒体显示)体积、质量是相同的,我们通名师归纳总结 序号方法或途径第 1 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 方法一直接数数学习必备欢迎下载方法二 先称量出一个硬币的质量,再用硬币的总质量除以一个硬币的质量 先称量出 100 个硬币的质量,用硬
4、币的总质量除以 100 个硬币的质量,方法三 再乘以 100 先称量出一个硬币的体积,再用硬币的总体积除以一个硬币的体积方法四先称量出100 个硬币的体积,用硬币的总体积除以100 个硬币的体积,再乘以 100 方法五 先测量出一个硬币的厚度,再将硬币垒起来,用硬币的总厚度除以一个 硬币的厚度方法六 先测量出 100 个硬币的厚度, 再将硬币垒起来, 用硬币的总厚度除以 100 个硬币的厚度,然后乘以 100 方法七 用模具(比如一木板上刻有很多凹槽,每一凹槽中正好卡入 10 个硬币)计量(银行常用)方法八 建立模型我把上述方法总结为两种方法模型:直接计量和换算;前者直接获得硬币个数,后者通过
5、引入中间物理量搭桥,换算出硬币个数;叙述、媒体显示模型一:直接计量(方法一)模型二:引入中间物理量换算(方法二方法八) 引言 下面我们来争论一个化学上常常遇到的宏观物质的质量、体积与构成它的微观粒子数之间的关系问题;也就是第三节所叙述的内容;叙述、媒体显示第三节化学中常用的物理量物质的量一、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔、摩尔质量 引言 第一我们来分析 C + O 2 = CO2 反应:叙述、媒体显示 C + O 2 = CO 2 宏观上: 12 克 32 克 44 克 微观上: 1 个C原子 一个 O2分子 一个 CO2分子 联想质疑 实际生产或科学试验中,碳、氧气、二氧化碳是可称量的,固体
6、反应原料是依据肯定的质量比例、 气体反应原料是依据肯定的体积比例投入的,但化学反应是在碳原子与氧分子之间一个一个地进行的,碳原子、 氧分子以及反应生成的二氧化碳分子都是难于称量的微观粒子, 如何建立起宏观物质的质量、体积和其所含微观粒子数之间的联系呢?或者说已知宏观物质的质量或体积,如何求出它所含有的微粒个数?已知微粒个数,如何求出它的质量或体积?媒体显示宏观物质质量、体积微粒个数 摸索探究 结合前面解决一篓硬币有多少个的方法模型,或体积的宏观物质中含有多少个微观粒子的方法或途径;(媒体显示)请尽可能多地列举出知晓肯定质量(以碳粉、碳原子为例说明)名师归纳总结 序号方法或途径1 个微观粒第 2
7、 页,共 18 页方法一 一个一个地数方法二 先称量出1 个微观粒子的质量,然后再用宏观物质的质量除以- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载子的质量,运算出微观粒子个数;方法三 先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量,然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量,再乘以微粒集体所含有的微粒数 , 运算出碳原子个数;方法四方法五 先测量出1 个微观粒子的体积,然后再用宏观物质的体积除以1 个微观粒子的体积,运算出微观粒子个数; 先数出 1cm 3 宏观物质所含有的微观粒子个数,然后再依据宏观物质的总体积, 运算出微观粒子个数;. .
8、 分析评判 方法一可以看作是属于模型一的,直接计量;方法二五可以看作是属于模型二的, 引入中间物理量换算;微观粒子的质量和体积都很小,我们无法用肉眼直接观察或计数,因此 , 我们可以否定方法一;同样的理由,我们也可以排除方法二、方法四;由于不同的微粒的体积不肯定相同,我们没有1cm 3的各种宏观物质中所含微粒的个数的现成的数据,方法五不具有普遍性,假如采纳方法五求肯定质量物质中所含微观粒子数,我们仍需要做大量的工作; 但我们有现成的表示原子相对质量的相对原子量,只要我们适当确定方法三中构成微粒集体的微粒数目,使得这一微粒集体的质量是可以称量的,或许我们能够找到一条具有普遍意义的解决问题的有效途
9、径; 建立模型 依据方法三,我们把这一微观粒子集体所含微粒数目暂定为 叙述、媒体显示 NA个,建立以下数学模型:物质的质量物质所含微粒数 NA微粒集体的质量 引导点拨 如何确定这 “ 肯定数目 NA” ,这“ 肯定数目 NA” 到底为多少比较相宜呢?国际上规定: 0.012kg 12C所含碳原子数目即为 NA;这样规定有什么好处? NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克到几百克之间,质量大小相宜,便于换算,原子量,确定不同种类粒子集体的质量;可以称量; 有利于借助叙述、媒体显示我们把0.012Kg12C 中所含碳原子个数称作“ 阿伏伽德罗常数” 即NA,大约为 6.02 1023;将通过方
10、法三建立的数学模型中的 叙述、媒体显示 NA用“ 阿伏伽德罗常数” 代替,并作变形:物质所含微粒数物质的质量的质量阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数个微粒叙述 我们把上述比值用一个特定的物理量物质的量表示,并规定其单位为摩尔(mol),即: 叙述、媒体显示通过物质的量 mol 物质所含微粒数物质的质量的质量阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数个微粒叙述 物质的量便是我们在建立物质的质量与其所含微粒数时所引入的新的物理量,它建立起了宏观物质和微观粒子之间的桥梁;任何 1m由上述关系式可以看出,当物质的量等于 1mol 时:物质所含微粒数阿伏伽德罗常数名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18
11、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载物质的质量阿伏伽德罗常数个微粒的质量 所以: 1mol 的物质中含有阿伏伽德罗常数个微粒;阿伏伽德罗常数个微粒的质量即 1mol 物质的质量;我们把 1mol 物质(即单位物质的量的物质)的质量叫做摩尔质量;因此: 叙述、媒体显示物质的质量物质的量 mol 物质所含微粒数阿伏伽德罗常数摩尔质量n =NNA=m/M 提问总结、概括整合 媒体显示 在建立物质的质量和其所含微粒数的联系时,我们引入了什么新的物理量? 物质的量与物质质量、物质所含微粒数之间是如何换算的? 什么是阿伏伽德罗常数? 1mol 物质的质量如何确定?什么是
12、摩尔质量?它与1mol 物质的质量是否为同一概念? 物质的量的含义什么?摩尔是什么?ol 物质中都含有多少个微粒?以阿伏伽德罗常数个微粒所 组成的微粒集体作标准,表示 肯定量的物质中含有多少个 这样的微粒集体的物理量12g 碳 12C 中所含碳原子的个数,大约为236.02 10摩尔质量阿伏伽德微粒数物质的质量g/mol 物质的量罗常数g 摩尔质量mol 阿伏伽德(个)g/mol 罗常数,任何每摩尔物质的质量,物质的量的单位数值上等于物质的 式量,单位为 g/mol 迁移、应用常规训练(略)拓展延长:1mol 物质中都含有阿 伏伽德罗常数个微粒 请在互联网或有关图书上查询七个国际基本物理量及其
13、单位,这些物理量的含义分别是什么? 已知国际千克原器的质量是不变的;假如我们在确定原子量时,以一个碳原子质量的 124 作标准,就水分子的式量为多少?18 克水中含有多少个水分子?名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 物质的量可以用来计量原子、分子、离子、质子、中子、电子等各种微观粒子,也可计量这些微观粒子的特定组合;分别用下图表示C2H4 乙烯 、HCHO(甲醛)、C2H4O2(乙酸)三种分子的组成可以乙烯甲醛乙酸表示氢原子表示碳原子表示氧原子从组成的角度看,可以把每个分子中的一个碳原子和两个氢原
14、子组合成一特定的整体,就上述三种物质可以表示为CH22、CH2O、CH22O2,三种物质所形成的混合物可看作是这一整体和氧原子组成的;已知由这三种物质组成的某混合物中,碳元素的质量分数为 a%,就该混合物中,氧元素的质量分数是多少?引言 引入了物质的量后,第二课时今日我们继建立起了宏观物质与其所含微观粒子之间的桥梁;续探讨 1mol 物质的质量与体积有什么特点;媒体显示二、气体摩尔体积沟通、研讨阅读 P21 表 131,相邻同学相互研讨;提问沟通 媒体显示问题结论1mol 物质的质量在数值上有什么特点?数值上等于其式量,单位为克相同的温度、压强下,1mol 的不同物质的体固体、液体物质体积无明
15、显规律,气体物质积在数值上有什么特点?体积基本相同总结 从表 131 我们获得这样的结论:1mol 物质的质量在数值上等于其式量,单位为克;相同的温度、压强下,1mol 不同气体物质的质量不同,但体积基本相同;叙述、 媒体显示 肯定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积( Vm,单位 L/mol );n=V/Vm拓展延长名师归纳总结 同温 T 、同压 P 下,第 5 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 标准状况(简写为学习必备欢迎下载n 或STP,指 0,1.01 相同体积 V 的气体所含有的气体物质的量分子数 N
16、是否相同?同温 T 、同压 P 下,气体的体积 V 和气体的物质的量 n 之间存在什么关系?同温 T 、同体积 V 下,气体的压强 P 和气体的物质的量 n 之间存在什么关系?叙述、媒体显示 10 5Pa)下, 1mol 任何气体都占有大约 22.4 升的体积,这个体积叫做标况下气体摩尔体积( 概括整合 媒体显示 22.4L/mol );(展现 22.4L 立方体,让同学感受其大小)物质的质量摩尔质量阿伏伽德微粒数g/mol 物质的量罗常数g 摩尔质量mol 阿伏伽德(个)g/mol 罗常数22.4L/mol 22.4L/mol 标 况 下 气体体积(L)迁移、应用常规训练(略)拓展延长 查阅
17、有关书籍, 想一想打算物质体积大小的因素有哪些?不同条件、不同状态的物质,决定其体积大小的主要因素是什么?如何从理论上说明相同条件下,么相同? 尽可能多地列举出求标况下 1mol 气体质量的方法;不同气体的摩尔体积为什 自己动手用硬纸皮制作一个体积为 22.4 升的立方体,感受其大小;第 三 课 时引言 中学阶段, 我们学习了用质量分数表示溶液的组成;通过质量分数,我们可以求出肯定质量的溶液中含有多少溶质;但是,在化学运算中, 我们更多的应用到物质的量,因此,我们需要用物质的量表示溶液的组成物质的量浓度以单位体积溶液所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量;叙述、媒体显示三、物质的量浓度
18、名师归纳总结 以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质 B的物质第 6 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载的量浓度 CB C B=n/V n 溶质 B 的物质的量( mol)V 溶液的体积(L 或 m 3等)CB溶质 B 的物质的量浓度(mol/L 、mol/m 3 等)迁移、应用将 53gNa2CO3 固体溶于水配成0.5 升溶液,所得Na2CO3溶液物质的量浓度是多少?1 升溶液,1mol/L 的 H2SO4 溶液中 CH+、CSO4 2-分别是多少?将1molNaCl、1molCaCl2
19、 溶于水配成所得溶液中各离子物质的量浓度是多少? 概括整合 媒体显示 溶液的物质的 量 浓 度(mol/L )溶液体积( L)溶液体积( L)物质的质量摩尔质量阿伏伽德微粒数g/mol 物质的量罗常数g 摩尔质量mol 阿伏伽德(个)g/mol 罗常数22.4L/mol 22.4L/mol 标 况 下 气体体积(L)引言 在实际工作中如何配制肯定物质的量浓度的溶液呢?媒体显示请用 NaCl 固体配制 250ml0.5mol L 的 NaCl 溶液; 沟通研讨 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载你认
20、为配制溶液的大致步骤有哪些.需要哪些仪器?如何提高溶液配制的精确度?活动探究 (两人一组,相互协作)需 要 多 少 溶运算运算:需要NaCl0.5mol/L 质?0.25L 58.5g/mol=7.3g 配制溶液需要挑选 250ml 容量瓶、 150ml哪些仪器?容预备烧杯、适当长度的玻棒、称量瓶上有哪些量范畴为 100g 的托盘天平标识?仪器如 何 洗 涤 仪称量将容量瓶、烧杯、玻棒分别器?用自来水、蒸馏水各洗三遍称量时要留意称 量 : 用 托 盘 天 平 称 量什么?7.3gNaCl 固体;溶解后如有明溶解溶解:将 NaCl 固体放入烧杯中,加入 50ml 水溶解;显 的 温 度 改变,能
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- 2022 化学 常用 物理量 物质
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