《高中化學(xué) 131《物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量》教學(xué)設(shè)計(jì) 魯科版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 131《物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量》教學(xué)設(shè)計(jì) 魯科版必修1(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1.3.1《物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.讓學(xué)生知道摩爾是物質(zhì)的量的單位。
2.讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、質(zhì)量、微粒數(shù)之間的簡單換算。
【教學(xué)重點(diǎn)】物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的概念。
【教學(xué)難點(diǎn)】物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、質(zhì)量、微粒數(shù)之間的換算。
【教學(xué)過程】
[交流、研討]在開始今天的化學(xué)課之前,請同學(xué)們先回答我們布置的課前智力游戲:
假定我們有一簍面值一元的硬幣,假定每一硬幣的形狀、體積、質(zhì)量是相同的,我們通過哪些方法或途徑可以知道這簍硬幣的個(gè)數(shù)?
序 號
方 法 或 途 徑
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
方法
2、六
方法七
方法八
……
直接數(shù)數(shù)
先稱量出一個(gè)硬幣的質(zhì)量,再用硬幣的總質(zhì)量除以一個(gè)硬幣的質(zhì)量
先稱量出100個(gè)硬幣的質(zhì)量,用硬幣的總質(zhì)量除以100個(gè)硬幣的質(zhì)量,再乘以100
先稱量出一個(gè)硬幣的體積,再用硬幣的總體積除以一個(gè)硬幣的體積
先稱量出100個(gè)硬幣的體積,用硬幣的總體積除以100個(gè)硬幣的體積,再乘以100
先測量出一個(gè)硬幣的厚度,再將硬幣壘起來,用硬幣的總厚度除以一個(gè)硬幣的厚度
先測量出100個(gè)硬幣的厚度,再將硬幣壘起來,用硬幣的總厚度除以100個(gè)硬幣的厚度,然后乘以100用模具(比如一木板上刻有許多凹槽,每一凹槽中正好卡入10個(gè)硬幣)計(jì)量(銀行常用)
3、
……
[建立模型] 我把上述方法總結(jié)為兩種方法模型:直接計(jì)量和換算。前者直接獲得硬幣個(gè)數(shù),后者通過引入中間物理量搭橋,換算出硬幣個(gè)數(shù)。
[講述、媒體顯示]
模型一:直接計(jì)量 (方法一)
模型二:引入中間物理量換算 (方法二~方法八)
[聯(lián)想質(zhì)疑]如何數(shù)出一克水中含有的水分子數(shù)?
[講述]一滴水中所含的水分子數(shù),讓全世界65億人去數(shù),每人每分鐘數(shù)100個(gè),日夜不停的數(shù),需要5千年才能數(shù)完。
[引言] 下面我們來研究一個(gè)化學(xué)上經(jīng)常遇到的宏觀物質(zhì)的質(zhì)量、體積與構(gòu)成它的微觀粒子數(shù)之間的關(guān)系問題。也就是第三節(jié)所講述的內(nèi)容。
[講述、媒體顯示]第三節(jié) 化學(xué)中常用的物理量――物
4、質(zhì)的量
一、物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數(shù)、摩爾、摩爾質(zhì)量
[引言]首先我們來分析C + O2 == CO2 反應(yīng):
[講述、媒體顯示]
C + O2 == CO2
宏觀上: 12克 32克 44克
微觀上: 1個(gè)C原子 一個(gè)O2分子 一個(gè)CO2分子
[聯(lián)想質(zhì)疑]實(shí)際生產(chǎn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,碳、氧氣、二氧化碳是可稱量的,固體反應(yīng)原料是按照一定的質(zhì)量比例、氣體反應(yīng)原料是按照一定的體積比例投入的,但化學(xué)反應(yīng)是在碳原子與氧分子之間一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行的,碳原子、氧分子以及反
5、應(yīng)生成的二氧化碳分子都是難于稱量的微觀粒子,如何建立起宏觀物質(zhì)的質(zhì)量、體積和其所含微觀粒子數(shù)之間的聯(lián)系呢?或者說已知宏觀物質(zhì)的質(zhì)量或體積,如何求出它所含有的微粒個(gè)數(shù)?已知微粒個(gè)數(shù),如何求出它的質(zhì)量或體積?
[媒體顯示]
宏觀物質(zhì)質(zhì)量、體積――――――――――――――微粒個(gè)數(shù)
[思考探究]結(jié)合前面解決一簍硬幣有多少個(gè)的方法模型,請盡可能多地列舉出知曉一定質(zhì)量或體積的宏觀物質(zhì)中含有多少個(gè)微觀粒子的方法或途徑。(以碳粉、碳原子為例說明)
(媒體顯示)
序 號
方 法 或 途 徑
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
......
▼一個(gè)一個(gè)地
6、數(shù)
▼先稱量出1個(gè)微觀粒子的質(zhì)量,然后再用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量除以1個(gè)微觀粒子的質(zhì)量,計(jì)算出微觀粒子個(gè)數(shù)。
▼先稱量出由某一數(shù)目的微觀粒子所組成的微粒集體的質(zhì)量,然后再用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量除以微粒集體的質(zhì)量,再乘以微粒集體所含有的微粒數(shù),計(jì)算出碳原子個(gè)數(shù)。
▼先測量出1個(gè)微觀粒子的體積,然后再用宏觀物質(zhì)的體積除以1個(gè)微觀粒子的體積,計(jì)算出微觀粒子個(gè)數(shù)。
▼先數(shù)出1cm3宏觀物質(zhì)所含有的微觀粒子個(gè)數(shù),然后再根據(jù)宏觀物質(zhì)的總體積,計(jì)算出微觀粒子個(gè)數(shù)。
......
[分析評價(jià)] 方法一可以看作是屬于模型一的,直接計(jì)量;方法二~五可以看作是屬于模型二的,引入中間物理量換算。微觀粒子的質(zhì)量和體積都很
7、小,我們無法用肉眼直接看見或計(jì)數(shù),因此,我們可以否定方法一。同樣的理由,我們也可以排除方法二、方法四。由于不同的微粒的體積不一定相同,我們沒有1cm3的各種宏觀物質(zhì)中所含微粒的個(gè)數(shù)的現(xiàn)成的數(shù)據(jù),方法五不具有普遍性,如果采用方法五求一定質(zhì)量物質(zhì)中所含微觀粒子數(shù),我們還需要做大量的工作。但我們有現(xiàn)成的表示原子相對質(zhì)量的相對原子量,只要我們適當(dāng)確定方法三中構(gòu)成微粒集體的微粒數(shù)目,使得這一微粒集體的質(zhì)量是可以稱量的,也許我們能夠找到一條具有普遍意義的解決問題的有效途徑。
[建立模型]
根據(jù)方法三,我們把這一微觀粒子集體所含微粒數(shù)目暫定為NA個(gè),建立下列數(shù)學(xué)模型:
[講述、媒體顯示]
物質(zhì)所含
8、微粒數(shù)=NA
[引導(dǎo)點(diǎn)撥] 如何確定這“一定數(shù)目NA”,這“一定數(shù)目NA”究竟為多少比較適宜呢?國際上規(guī)定:0.012kg12C所含碳原子數(shù)目即為NA。這樣規(guī)定有什么好處?①NA個(gè)微觀粒子所形成的微粒集體的質(zhì)量在幾克到幾百克之間,質(zhì)量大小適宜,便于換算,可以稱量。②有利于借助原子量,確定不同種類粒子集體的質(zhì)量。
[講述、媒體顯示]我們把0.012Kg12C中所含碳原子個(gè)數(shù)稱作“阿伏伽德羅常數(shù)”即NA,大約為6.021023。
將通過方法三建立的數(shù)學(xué)模型中的NA用“阿伏伽德羅常數(shù)”代替,并作變形:
[講述、媒體顯示]
=
[講述]我們把上述比值用一個(gè)特定的物理量――物質(zhì)的量表示,并規(guī)
9、定其單位為摩爾(mol),即:
[講述、媒體顯示]
物質(zhì)的量(mol)==
[講述]物質(zhì)的量便是我們在建立物質(zhì)的質(zhì)量與其所含微粒數(shù)時(shí)所引入的新的物理量,通過它建立起了宏觀物質(zhì)和微觀粒子之間的橋梁。
由上述關(guān)系式可以看出,當(dāng)物質(zhì)的量等于1mol時(shí):
物質(zhì)所含微粒數(shù)=阿伏伽德羅常數(shù)
物質(zhì)的質(zhì)量=阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒的質(zhì)量
所以:1mol的物質(zhì)中含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒;
阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒的質(zhì)量即1mol物質(zhì)的質(zhì)量。
我們把1mol物質(zhì)(即單位物質(zhì)的量的物質(zhì))的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。因此:
[講述、媒體顯示]
物質(zhì)的量(mol)==
n =N/NA=m/M
[概括整合]
10、(媒體顯示)
1、物質(zhì)的量是用來描述微觀粒子的物理量,不能描述宏觀物體;
2、微觀粒子包括:分子、原子、離子、電子、中子等;
3、”物質(zhì)的量“四個(gè)字不能增減;
4、使用物質(zhì)的量一定要指明具體的微粒;
如:1mol H2O 1mol H+ 1mol C 能否說 1mol氧或1mol氫
[判斷正誤]
1、1mol任何微粒均含有6.021023個(gè)微粒。
2、摩爾是國際七個(gè)基本物理量之一。
3、NA個(gè)O原子的物質(zhì)的量為1mol。
4、6.021023個(gè)任何微粒的量均為1mol。
5、任何物質(zhì),如果它所含微粒數(shù)與12g12C所含的
11、碳原子數(shù)相同,我們就說它的物質(zhì)的量為1mol。
6、1mol氫含有6.021023個(gè)氫。
【課堂練習(xí)】
1mol O含有 個(gè)O;
1mol H2O含有 個(gè)H2O;
1mol H+含有 個(gè)H+ ;
1mole-含有 個(gè)e- ;
6.021023個(gè)12C的物質(zhì)的量為 mol;
6.021023個(gè)CO的物質(zhì)的量為
12、 mol;
6.021023個(gè)OH-的物質(zhì)的量為 mol。
[提問總結(jié)]
▼在建立物質(zhì)的質(zhì)量和其所含微粒數(shù)的聯(lián)系時(shí),我們引入了什么新的物理量?
▼物質(zhì)的量與物質(zhì)質(zhì)量、物質(zhì)所含微粒數(shù)之間是如何換算的?
▼什么是阿伏伽德羅常數(shù)?
▼1mol物質(zhì)的質(zhì)量如何確定?什么是摩爾質(zhì)量?它與1mol物質(zhì)的質(zhì)量是否為同一概念?
▼物質(zhì)的量的含義什么?摩爾是什么?任何1mol物質(zhì)中都含有多少個(gè)微粒?
物質(zhì)的質(zhì)量
(g)
物質(zhì)的量
(mol)
微粒數(shù)
(個(gè))
摩爾質(zhì)量
(g/mol)
摩爾質(zhì)量
(g/mol)
阿伏伽德羅常數(shù)
阿伏伽德羅常數(shù)
每摩爾物質(zhì)的質(zhì)
13、量,數(shù)值上等于物質(zhì)的式量,單位為g/mol
12g碳12C中所含碳原子的個(gè)數(shù),大約為6.021023
以阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒所組成的微粒集體作標(biāo)準(zhǔn),表示一定量的物質(zhì)中含有多少個(gè)這樣的微粒集體的物理量
物質(zhì)的量的單位,任何1mol物質(zhì)中都含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒
[遷移、應(yīng)用]
使用摩爾概念時(shí)的注意事項(xiàng)
⑴適用范圍:微觀粒子或它們的特定組合
⑵使用準(zhǔn)則:必須指明微粒符號或化學(xué)式
⑶大:1mol物質(zhì)所含微粒數(shù)巨大
⑷?。耗栍?jì)量的是微乎其微的微觀粒子
⑸廣:應(yīng)用范圍極廣,是聯(lián)系微粒個(gè)體與微粒集體、不可稱量的反應(yīng)微粒與可稱量的宏觀物質(zhì)的橋梁。
科學(xué)上采用“物質(zhì)的量”這個(gè)物理量把
14、一定數(shù)目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質(zhì)聯(lián)系起來 。
[總結(jié)] 科學(xué)上采用“物質(zhì)的量”這個(gè)物理量把一定數(shù)目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質(zhì)聯(lián)系起來 。
[概括整合] (媒體顯示)
1、1mol的任何物質(zhì)的質(zhì)量,以克為單位時(shí),在數(shù)值上都等于它的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。
2、單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,符號為M,常用單位是gmol-1或kgmol-1 。
3、任何物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,以gmol-1為單位時(shí),在數(shù)值上都等于它的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。
[練習(xí)鞏固、判斷正誤]
1. 由于Na的相對原子質(zhì)量為23
15、,所以1molNa的質(zhì)量為23。
2. 1molCO的質(zhì)量為28g,是因?yàn)镃O的相對分子質(zhì)量為28。
3. 由于Na的相對原子質(zhì)量為23,所以Na的摩爾質(zhì)量也為23。
4. H2SO4的相對分子質(zhì)量為98,所以H2SO4的摩爾質(zhì)量為98 gmol-1 。
5. 23gNa的物質(zhì)的量為1mol。
6. 1molNa+的質(zhì)量為23g。
7. SO42-的摩爾質(zhì)量為96 gmol-1,1molSO42-的質(zhì)量為96g 。
[概括整合] (媒體顯示)
物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(M)之間存在如下關(guān)系:
[課堂小結(jié)] (媒體顯示)
1.物質(zhì)的量是用0.012 kg 12C中所含的原子數(shù)目作為標(biāo)準(zhǔn)來衡量其他微粒集體所含微粒數(shù)目多少的物理量,符號是n。物質(zhì)的量的單位是摩爾 ,簡稱摩,符號為mol。
2. 0.012 kg 12C所含的碳原子數(shù)為6.021023,與0.012 kg 12C所含的碳原子數(shù)相同的任何微粒,它的物質(zhì)的量為1mol。
3. 6.021023 mol-1 稱為阿伏加德羅常數(shù),符號為NA。
4. 表示物質(zhì)的量時(shí),必須用化學(xué)式指明微粒的種類,可以是分子、原子、離子或電子等。
5. n = N /NA、 N = nNA
推論:物質(zhì)所含微粒數(shù)與其物質(zhì)的量成正比。
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