物质的量
第1课时
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析:通过对物质的量的学习,从微观上理解物质由不同粒子构成,进而从宏观上明确物质的量的应用
证据推理与模型认知通过完成物质的量的学习,使学生了解科学的推理过程,理解微观粒子模型在化学研究中的重要作用。
科学精神与社会责任利用物质的量概念的建立过程,培养学生的科学精神,理解化学家从微观研究到宏观概念的哲学思想。
教学重难点
物质的量、摩尔质量的概念和计算。
教学过程
一、导入新课
【引入】1994年美国俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛决定将他收藏了65年共40桶硬币存银行,可是,他的财富对于银行的工作人员来说却意味着繁重的工作,该怎么办呢?
【讲解】工作人员先数出1000个硬币称出质量,以1000为一个集合体,用硬币的总质量除以这1000个硬币集合体的质量,就求得了硬币的总数。
【设疑】为什么不称量一个硬币的质量?(一个硬币的质量误差较大)
【讲解】与上述问题相似,化学家在进行化学研究的时候,也会遇到如何得到物质中微粒数量的问题,例如,给同学们一杯水,这里面有多少水分子呢?我们也可以先得到一定数量的水分子的质量,再用一杯水的质量除以上面的数字,得到一杯水中的水分子数量。就如同上面的1000枚硬币一样,应该建立一个将质量和粒子数量联系起来的纽带。这节课我们就来学习这个纽带——物质的量
爱是什么?、讲授新课
【板书】物质的量林沐然
【投影】物质的量
【讲解】物质的量是一个物理量,它表示一定数目粒子的集合体,符号是n。所以,同学们必须理解物质的量是一个和长度、质量等地位相同的专有名词。
设疑同学们能说一说,什么是长度吗?(可以理解为,长度是衡量物体长短的物理量)那根据上面的说法,物质的量是衡量什么的物理量呢?(物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量)
【板书】物质的量
1、物质的量:
        1、物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量
投影物质的量
一、物质的量:
  1、物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量
设疑一个物理量会有很多不同的单位,例如,长度就会有米、厘米、毫米甚至光年等单位,国际单位制中选择长度的单位为米,原因是什么呢?(大小适中)物质的量选择“个”作为单位是不是合适呢?(不合适,单位太小)
【讲解】明显物质的量选择的单位应该足够大,因为太小的单位使用不方便,就好像长度为什么不选择毫米而选择米作为国际单位一样,物质的量也不会选择“个”作为单位,而选择了摩尔作为单位,其符号为mol。
【板书】2、摩尔(mol):
【投影】2、摩尔(mol):
【设疑】显然摩尔一定是一个庞大的数量单位,那么1mol代表的数量到底是多少呢?
【讲解】科学家经过研究规定:1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数(符号为NA),NA大约为6.02×1023mol-1。我们可以简单的理解为:物质中含有的粒子数量每达到NA,其物质的量就是1mol。由此,我们可以得到一个物质的量的计算公式,其中N代表物质中所含的粒子数。
【板书】2、摩尔(mol):1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数(符号为NA),NA约为6.02×1023mol-1
【投影】2、摩尔(mol):1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数(符号为NA),NA约为6.02×1023mol-1
【讲解】在使用物质的量时,同学们应该注意以下问题:1、物质的量只能用来衡量微观粒子,不可用于衡量宏观物质。
【设疑】我们能不能说1mol人呢?(不能,人不会多到值当用摩尔来度量)
【讲解】2、初中的粒子数量一般用“个”衡量,高中用“摩尔”衡量。例如:初中可以说,1个CO2分子由1个C原子和2个O原子构成;而高中习惯说,1mol CO2分子中含有1mol C原子和2mol O原子。
【练习】0.1molCH4中有mol H;含有0.12mol O的SO3的物质的量为mol;0.1mol CuSO4·5H2O中含有mol H2O。
【投影】0.1molCH4中有mol H;
1个CH4中有4个H→1mol CH4中有4mol H→0.1mol CH4中有0.4mol H
含有0.12mol O的SO3的物质的量为mol;
1个SO3中有3个O→1mol SO3中有3mol O→0.04mol SO3中有0.12mol O
0.1mol CuSO4·5H2O中含有mol H2O。
1个CuSO4·5H2O中有5个H2O→1mol CuSO4·5H2O中有5mol H2O →0.1mol CuSO4·5H2O中有0.5mol H2O
【讲解】这种“整体”和“部分”的物质的量求算问题,可以先讨论1个“整体”中有几个“部分”,再延伸至1mol“整体”中有多少mol“部分”。例如,计算0.2mol CuSO4·5H2O中含有多少mol的O原子,就可以先计算1个CuSO4·5H2O中含有9个O原子,所以1mol CuSO4·5H2O中含有9mol O原子,即0.2mol CuSO4·5H2O中含有1.8 mol的O原子。
【练习】(1)有1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应,生成molNaCl,转移mol电子。
(2)过氧化钠与水的反应中,当转移0.2mol电子时得到mol氧气。
(3)0.1mol NH4+中有mol电子,有mol质子。
【投影】
(1)有1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应,生成molNaCl,转移mol电子。
风声 老鬼Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O,该反应转移1个电子。每反应1个Cl2应该得到1个NaCl,所以1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应,生成1mol NaCl;每反应1个Cl2应该转移1个电子,所以1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应,转移1mol 电子。
(2)过氧化钠与水的反应中,当转移0.2mol电子时得到mol氧气。
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑,该反应转移2个电子。每生成1个O2,转移2个电子,所以当转移0.2mol电子时得到0.1mol氧气
(3)0.1mol NH4+中有mol电子,有mol质子。
N是第7号元素,原子内有7个电子和7个质子;H是第1号元素,原子内有1个电子和1个质子;所以1个NH4+中有4×1+7-1=10个电子和4×1+7=11个质子。所以0.1mol NH4+中有1mol电子,有1.1mol质子
【过渡】我们已经学习了一个计算物质的量的公式,但是这个公式的意义不大,因为在实际生活中,我们不可能数出物质中微观粒子的数量,必须要将微观粒子数量这个微观问题宏观化,这个工具就是摩尔质量。
讲解摩尔质量的定义是:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol。
【板书】二、摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol
【投影】二、摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol
讲解摩尔质量实际就是每1mol物质的质量,如果可以知道物质的摩尔质量,就可以通过物质的质量来得到物质的粒子数量。例如,已知金属Fe的摩尔质量为56g/mol,则可以用天平称取56g Fe,其物质的量为1mol,含有大约6.02×1023个Fe原子,如果称取28g Fe就是0.5mol,如果需要大约6.02×1022个Fe原子,就需要称取5.6g的Fe。由上,我们就可以理解,利用摩尔质量这个概念,可以将物质的粒子数量这一微观问题转化为物质质量这一宏观问题。我们也可以得到计算物质的的量的公式:
【过渡】上面这个公式如果要有很大的应用价值,就要求物质的摩尔质量应该比较容易得到,那么,我们怎么才能知道一个物质的摩尔质量呢?
讲解其实同学们有没有想过,为什么规定1mol代表的数量大约是6.02×1023呢?原因是:当这样规定的时候,1mol任何物质的质量(以克为单位)都与该物质粒子的相对原子质量或相对分子质量的数值相同。例如:Na的摩尔质量就是23g/mol,KCl的摩尔质量是74.5g/mol,Cl2的摩尔质量是71g/mol,CO32-的摩尔质量是60g/mol。
【例题】26.5gNa2CO3物质的量是多少?
【投影】n(Na2CO3)=
【练习】根据上述的计算思路,完成下列问题:
(1)9.8g H2SO4的物质的量是mol(2)5.3gNa2CO3的物质的量是mol
(3)0.25molCaCO3的质量是g(4)2.0molH2O的质量是g
5)0.02mol某物质的质量为0.73g,,则该物质的摩尔质量为g/mol
【投影】根据上述的计算思路,完成下列问题:
(1)9.8g H2黄晓明资料SO4的物质的量是mol
(2)5.3gNa2CO3的物质的量是mol
(3)0.25molCaCO3的质量是g
(4)2.0molH2O的质量是g
5)0.02mol某物质的质量为0.73g,,则该物质的摩尔质量为g/mol
【练习】完全中和10.2g某二元酸H赵韩樱子图片2A需要氢氧化钠24g,则此二元酸H2A的物质的量是多少?A的相对原子质量是多少?
【讲解】方程式为:H2A + 2NaOH = Na2A + 2H2O,1个H2A和2个NaOH中和,所以1mol H2A和2mol NaOH中和。因为24g氢氧化钠的物质的量为0.6mol,所以中和的H2A的物质的量为0.3mol。H2A的物质的量为0.3mol,已知其质量为10.2g,所以其摩尔质量为34
g/mol,因为摩尔质量和相对分子质量在数值上相等,所以H2A的分子量为34,进而得到A的相对原子质量为32。
两个路由器怎么连接学习小结
板书设计
【板书】物质的量
、物质的量:
1、物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量
2、摩尔(mol):1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数(符号为NA),NA约为6.02×1023mol-1
二、摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol
达标检测
1.下列说法中正确的是(  )
A.1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
B.1 mol CaCl2含有1 mol Cl-
C.1 mol电子约含有6.02×1023个电子