化學(xué)教案－物質(zhì)的量[第一課時]

化學(xué)教案－物質(zhì)的量[第一課時]

教學(xué)目標

知識目標
　　1．使學(xué)生了解物質(zhì)的量及其單位，了解物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間的關(guān)系。
　?2．使學(xué)生了解學(xué)習(xí)物質(zhì)的量這一物理量的重要性和必要性。
　?3．使學(xué)生了解阿伏加德羅常數(shù)的涵義。
?　4．使學(xué)生了解摩爾質(zhì)量的概念。了解摩爾質(zhì)量與相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量之間的關(guān)系。
?　5．使學(xué)生了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的質(zhì)量之間的關(guān)系。掌握有關(guān)概念的計算。

能力目標
??培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理、抽象概括的能力。
??培養(yǎng)學(xué)生的計算能力，并通過計算幫助學(xué)生更好地理解概念和運用、鞏固概念。

情感目標
??使學(xué)生認識到微觀和宏觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學(xué)的科學(xué)方法之一。培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)的思想。
??強調(diào)解題規(guī)范化，單位使用準確，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

 

教學(xué)建議

教材分析
??本節(jié)內(nèi)容主要介紹物質(zhì)的量及其單位和摩爾質(zhì)量。這是本節(jié)的重點和難點。特別是物質(zhì)的量這個詞對于學(xué)生來說比較陌生、難以理解。容易和物質(zhì)的質(zhì)量混淆起來。因此教材首先從為什么學(xué)習(xí)這個物理量入手，指出它是聯(lián)系微觀粒子和宏觀物質(zhì)的紐帶，在實際應(yīng)用中有重要的意義，即引入這一物理量的重要性和必要性。然后介紹物質(zhì)的量及其單位，物質(zhì)的量與物質(zhì)的微粒數(shù)之間的關(guān)系。教師應(yīng)注意不要隨意拓寬和加深有關(guān)內(nèi)容，加大學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。
??關(guān)于摩爾質(zhì)量，教材是從一些數(shù)據(jù)的分析，總結(jié)出摩爾質(zhì)量和粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量的區(qū)別和聯(lián)系，自然引出摩爾質(zhì)量的定義。有利于學(xué)生的理解。
??本節(jié)還涉及了相關(guān)的計算內(nèi)容。主要包括：物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、微粒個數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量之間的計算。這類計算不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的有關(guān)化學(xué)計算的能力，還可以通過計算進一步強化、鞏固概念。
??本節(jié)重點：物質(zhì)的量及其單位
??本節(jié)難點：物質(zhì)的量的概念的引入、形成。

 

教法建議
　　1.在引入物質(zhì)的量這一物理量時，可以從學(xué)生學(xué)習(xí)它的重要性和必要性入手，增強學(xué)習(xí)的積極性和主動性。理解物質(zhì)的量是聯(lián)系微觀粒子和宏觀物質(zhì)的橋梁，可以適當舉例說明。
　　2.物質(zhì)的量是一個物理量的名稱。不能拆分。它和物質(zhì)的質(zhì)量雖一字之差，但截然不同。教學(xué)中應(yīng)該注意對比，加以區(qū)別。
　　3.摩爾是物質(zhì)的量的單位，但是這一概念對于學(xué)生來講很陌生也很抽象。再加上對高中化學(xué)的畏懼，無形中增加了學(xué)習(xí)的難點。因此教師應(yīng)注意分散難點，多引入生活中常見的例子，引發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
　　4.應(yīng)讓學(xué)生準確把握物質(zhì)的量、摩爾的定義，深入理解概念的內(nèi)涵和外延。
　　（1）明確物質(zhì)的量及其單位摩爾是以微觀粒子為計量對象的。
　　（2）明確粒子的含義。它可以是分子、原子、粒子、質(zhì)子、中子、電子等單一粒子，也可以是這些粒子的特定組合。
　　（3）每一個物理量都有它的標準。科學(xué)上把0.012kg 12C所含的原子數(shù)定為1mol作為物質(zhì)的量的基準。1mol的任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。因此阿伏加德羅常數(shù)的近似值為6.02×1023mol-1,在敘述和定義時要用“阿伏加德羅常數(shù)”，在計算時取數(shù)值“6.02×1023mol-1”。
5.關(guān)于摩爾質(zhì)量。由于相對原子質(zhì)量是以¹²C原子質(zhì)量的 作為標準，把0.012kg ¹²C所含的碳原子數(shù)即阿伏加德羅常數(shù)作為物質(zhì)的量的基準，就能夠把摩爾質(zhì)量與元素的相對原子質(zhì)量聯(lián)系起來。如一個氧原子質(zhì)量是一個碳原子質(zhì)量的 倍，又1mol任何原子具有相同的原子數(shù)，所以1mol氧原子質(zhì)量是1mol碳原子質(zhì)量的 倍，即 。在數(shù)值上恰好等于氧元素的相對原子質(zhì)量，給物質(zhì)的量的計算帶來方便。
　　6.有關(guān)物質(zhì)的量的計算是本節(jié)的另一個重點。需要通過一定量的練習(xí)使學(xué)生加深、鞏固對概念的理解。理清物質(zhì)的量與微粒個數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量之間的關(guān)系。

教學(xué)設(shè)計方案一

課題：第一節(jié) 物質(zhì)的量

第一課時

知識目標：
?1．使學(xué)生了解物質(zhì)的量及其單位，了解物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間的關(guān)系。
?2．使學(xué)生了解學(xué)習(xí)物質(zhì)的量這一物理量的重要性和必要性。
?3．使學(xué)生了解阿伏加德羅常數(shù)的涵義。
能力目標：
??培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理、抽象概括的能力。
??培養(yǎng)學(xué)生的計算能力，并通過計算幫助學(xué)生更好地理解概念和運用、鞏固概念。
情感目標：
　　使學(xué)生認識到微觀和宏觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學(xué)的科學(xué)方法之一。培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)的思想。
　　調(diào)動學(xué)生參與概念的形成過程，積極主動學(xué)習(xí)。
　　強調(diào)解題規(guī)范化，單位使用準確，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
教學(xué)重點：物質(zhì)的量及其單位摩爾
教學(xué)難點：物質(zhì)的量及其單位摩爾
教學(xué)方法：設(shè)疑－探究－得出結(jié)論
教學(xué)過程（www.baimashangsha.com）：
復(fù)習(xí)提問：“ ”方程式的含義是什么？

學(xué)生思考：方程式的含義有：宏觀上表示56份質(zhì)量的鐵和32份質(zhì)量的硫在加熱的條件下反應(yīng)生成88份質(zhì)量的硫化亞鐵。微觀上表示每一個鐵原子與一個硫原子反應(yīng)生成一個硫化亞鐵分子。
導(dǎo)入：56g鐵含有多少鐵原子？20個鐵原子質(zhì)量是多少克？
講述：看來需要引入一個新的物理量把宏觀可稱量的物質(zhì)和微觀粒子聯(lián)系起來。提到物理量同學(xué)們不會感到陌生。你們學(xué)習(xí)過的物理量有哪些呢？
回答：質(zhì)量、長度、溫度、電流等，它們的單位分別是千克、米、開、安（培）
投影：國際單位制的7個基本單位

物理量

單位名稱

長度

米

質(zhì)量

千克

時間

秒

電流

安[培]

熱力學(xué)溫度

開[爾文]

發(fā)光強度

坎[德拉]

物質(zhì)的量

摩爾

講述：在定量地研究物質(zhì)及其變化時，很需要把微粒（微觀）跟可稱量的物質(zhì)（宏觀）聯(lián)系起來。怎樣建立這個聯(lián)系呢？科學(xué)上用“物質(zhì)的量”這個物理量來描述。物質(zhì)的量廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面，特別是在中學(xué)化學(xué)里，有關(guān)物質(zhì)的量的計算是化學(xué)計算的核心和基礎(chǔ)。這同初中化學(xué)計算以質(zhì)量為基礎(chǔ)不同，是認知水平提高的表現(xiàn)。在今后的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們應(yīng)注意這一變化。
板書：第一節(jié) 物質(zhì)的量
提問：通過觀察和分析表格，你對物質(zhì)的量的初步認識是什么？
回答：物質(zhì)的量是一個物理量的名稱，摩爾是它的單位。
講述：“物質(zhì)的量”是不可拆分的，也不能增減字。初次接觸說起來不順口，通過多次練習(xí)就行了。

板書：一、物質(zhì)的量

　　1.意義：表示構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子多少的物理量。它表示一定數(shù)目粒子的集合體。
　　2.符號：n
引入：日常生活中用打表示12個。“打”就是一定數(shù)目的物品的集合體。宏觀是這樣，微觀也是這樣，用固定數(shù)目的集合體作為計量單位。科學(xué)上，物質(zhì)的量用12g¹²C所含的碳原子這個粒子的集合體作為計量單位，它就是“摩爾”
閱讀：教材45頁
講述：1mol任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。是為了紀念偉大的科學(xué)家阿伏加德羅。這個常數(shù)的符號是N_A，通常用它的近似值6.02×10²³mol^－1。

板書：二、單位――摩爾

　　1.摩爾：物質(zhì)的量的單位。符號：mol

　　2. 阿伏加德羅常數(shù)：0.012kg¹²C所含的碳原子數(shù)，符號：N_A，近似值6.02×10²³mol^－1。

　　1mol任何粒子含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒。

講解：阿伏加德羅常數(shù)和6.02×10²³是否可以劃等號呢？

不能。已知一個碳原子的質(zhì)量是1.933×10^－23g，可以求算出阿伏加德羅常數(shù)。

。因此注意近似值是6.02×10²³mol^－1。

提問：1mol小麥約含有6.02×10²³個麥粒。這句話是否正確，為什么？

學(xué)生思考：各執(zhí)己見。

結(jié)論：不正確。因為物質(zhì)的量及其單位摩爾的使用范圍是微觀粒子。因此在使用中應(yīng)指明粒子的名稱。6.02×10²³是非常巨大的一個數(shù)值，所以宏觀物體不便用物質(zhì)的量和摩爾。例如，地球上的人口總和是10⁹數(shù)量級，如果要用物質(zhì)的量來描述，將是10^-14數(shù)量級那樣多摩爾，使用起來反而不方便。

板書：3.使用范圍：微觀粒子

投影：課堂練習(xí)

1.判斷下列說法是否正確，并說明理由。

　　（1）1mol氧
　　（2）0.25molCO₂。
　　（3）摩爾是7個基本物理量之一。
　　（4）1mol是6.02×10²³個微粒的粒子集合體。
　　（5）0.5molH₂含有3.01×10²³個氫原子。
（6）3molNH₃中含有3molN原子，9molH原子。

答案：
　　（1）錯誤。沒有指明微粒的種類。改成1molO，1molO₂，都是正確的。因此使用摩爾作單位時，所指粒子必須十分明確，且粒子的種類用化學(xué)式表示。
　　（2）正確。
　　（3）錯誤。物質(zhì)的量是基本物理量之一。摩爾只是它的單位，不能把二者混為一談。
　　（4）錯誤。6.02×10²³是阿伏加德羅常數(shù)的近似值。二者不能簡單等同。
　　（5）錯誤。0.5molH₂含有0.5×2＝1molH原子，6.02×10²³×1＝6.02×10²³個。
　　（6）正確。3molNH₃中含有3×1＝3 mol N原子，3×3＝9molH原子。

投影：課堂練習(xí)

2.填空

　　（1）1molO中約含有___________個O；

　　（2）3molH₂SO₄中約含有__________個H₂SO₄，可電離出_________molH^＋

　　（3）4molO₂含有____________molO原子，___________mol質(zhì)子

　　（4）10molNa⁺中約含有___________個Na^＋

答案：（1）6.02×10²³  （2）3×6.02×10²³，6mol  （3） 8mol，8×8＝64mol（因為1molO原子中含有8mol質(zhì)子） （4）10×6.02×10²³   （5）2mol

討論：通過上述練習(xí)同學(xué)們可以自己總結(jié)出物質(zhì)的量、微粒個數(shù)和阿伏加德羅常數(shù)三者之間的關(guān)系。

板書：4.物質(zhì)的量（n）微粒個數(shù)（N）和阿伏加德羅常數(shù)（N_A）三者之間的關(guān)系。

 

小結(jié)：摩爾是物質(zhì)的量的單位，1mol任何粒子的粒子數(shù)是阿伏加德羅常數(shù)，約為6.02×10²³。物質(zhì)的量與粒子個數(shù)之間的關(guān)系： 

作業(yè)：教材P₄₈一、二

板書設(shè)計

第三章 物質(zhì)的量

第一節(jié) 物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

　　1.意義：表示構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子多少的物理量。它表示一定數(shù)目粒子的集合體。

　　2.符號：n

二、單位――摩爾

　　1.摩爾：物質(zhì)的量的單位。符號：mol

　　2. 阿伏加德羅常數(shù)：0.012kg¹²C所含的碳原子數(shù)，符號：N_A，近似值6.02×10²³mol^－1。

　　　1mol任何粒子含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒。

　　3.使用范圍：微觀粒子

　　4.物質(zhì)的量（n）微粒個數(shù)（N）和阿伏加德羅常數(shù)（N_A）三者之間的關(guān)系。


探究活動

_{阿伏加德羅常數(shù)的測定與原理}

_{阿伏加德羅常數(shù)的符號是NA,單位是每摩（mol^-1），數(shù)值是}

      _{NA = (6.0221376±0.0000036)×10²³ /mol}

_{阿伏加德羅常數(shù)由實驗測定。它的測定精確度隨著實驗技術(shù)的發(fā)展而不斷提高。測定方法有電化學(xué)當量法、布朗運動法、油滴法、X射線衍射法、黑體輻射法、光散射法等。這些方法的理論依據(jù)不同，但測定結(jié)果幾乎一樣，可見阿伏加德羅常數(shù)是客觀存在的重要常數(shù)。例如：用含Ag⁺的溶液電解析出1mol的銀，需要通過96485.3C（庫侖）的電量。已知每個電子的電荷是1.60217733×10^-19C,則}

_{NA =}        

_{下面著重介紹單分子膜法測定常數(shù)的操作方法。} 

_{實驗?zāi)康?/sub>}

_{1．進一步了解阿伏加德羅常數(shù)的意義。}

_{2．學(xué)習(xí)用單分子膜法測定阿伏加德羅常數(shù)的原理和操作方法。}

_實驗用品

_{膠頭滴管、量筒（10 mL）、圓形水槽（直徑 30 cm）、直尺。}

_{硬脂酸的苯溶液。}

_實驗原理

_{硬脂酸能在水面上擴散而形成單分子層，由滴入硬脂酸剛好形成單分子膜的質(zhì)量m及單分子膜面積s，每個硬脂酸的截面積A，求出每個硬脂酸分子質(zhì)量m分子，再由硬脂酸分子的摩爾質(zhì)量M，即可求得阿伏加德羅常數(shù)N。}

_實驗步驟

_{1．測定從膠頭滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的體積}

_{取一尖嘴拉得較細的膠頭滴管，吸入硬脂酸的苯溶液，往小量筒中滴入 1mL，然后記下它的滴數(shù)，并計算出 1滴硬脂酸苯溶液的體積V1。}

_{2．測定水槽中水的表面積}

_{用直尺從三個不同方位準確量出水槽的內(nèi)徑，取其平均值。}

_{3．硬脂酸單分子膜的形成}

_{用膠頭滴管（如滴管外有溶液，用濾紙擦去）吸取硬脂酸的苯溶液在距水面約 5 cm處，垂直往水面上滴一滴，待苯全部揮發(fā)，硬脂酸全部擴散至看不到油珠時，再滴第二滴。如此逐滴滴下，直到滴下一滴后，硬脂酸溶液不再擴散，而呈透鏡狀時為止。記下所滴硬脂酸溶液的滴數(shù)d。}

_{4．把水槽中水倒掉，用清水將水槽洗刷干凈后，注入半槽水，重復(fù)以上操作二次。重復(fù)操作時，先將滴管內(nèi)剩余的溶液擠凈，吸取新鮮溶液，以免由于滴管口的苯揮發(fā)引起溶液濃度的變化。取三次結(jié)果的平均值。}

_5．計算

_{（1）如稱取硬脂酸的質(zhì)量為m，配成硬脂酸的苯溶液的體積為V，那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的質(zhì)量為m／V。}

_{（2）測得每滴硬脂酸的苯溶液的體積為V1，形成單分子膜滴入硬脂酸溶液的滴數(shù)為（d—1）（詳見注釋），那么形成單分子膜需用硬脂酸的質(zhì)量為：}

 

_{（3）根據(jù)水槽直徑，計算出水槽中水的表面積S。已知每個硬脂酸分子的截面積A=2.2×10^－15cm²，在水面形成的硬脂酸的分子個數(shù)為：S／A。}

_{（4）根據(jù)（2）和（3）的結(jié)果，可計算出每個硬脂酸分子的質(zhì)量為：}

 

_{（5） 1mol硬脂酸的質(zhì)量等于284g（即 M=284g／mol），所以 1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子個數(shù)，即阿伏加德羅常數(shù)N為：}

 

_{注釋：當最后一滴硬脂酸溶液滴下后，這滴溶液在水面呈透鏡狀，說這滴溶液沒有擴散，即沒有參與單分子膜的形成。這時單分子膜已經(jīng)形成完畢，應(yīng)停止滴入溶液，所以，在計算形成單分子膜所需硬脂酸溶液的滴數(shù)時，應(yīng)將最后一滴減掉，即滴數(shù)計為d—1。}

_說明：

_{一、實驗成功標志}

_{根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算的阿伏加德羅常數(shù) NA在（5-7）×10²³范圍內(nèi)為成功。}

_{二、失敗征象}

_{實驗測定的阿伏加德羅常數(shù)數(shù)量級不等于1×10²³。}

_{三、原因分析}

_{1．因為苯是易揮發(fā)的溶劑，故在配制、使用硬脂酸苯溶液的過程中因為苯的揮發(fā)，造成濃度的變化。}

_{2．在測量每滴硬脂酸苯溶液體積時是連續(xù)滴液的，在形成單分子膜時的滴液是間歇的，同時，滴管內(nèi)液體多少不同，手捏膠頭的力不同這些因素，均可導(dǎo)致液滴的大小不均勻。}

_{3．水槽洗滌不干凈，將會造成很大的誤差。}

_{4．水槽水面直徑測量不準確也會造成誤差。}

_{四、注意問題}

_{1．苯中有少量的水，可用無水氯化鈣或氧化鈣除去。}

_{2．配好待用的硬脂酸苯溶液一定要嚴加密封，防止苯的揮發(fā)。在使用過程中要隨時加塞塞住。}

_{3．在使用膠頭滴管滴液時，均要采取垂直滴入法，以保持液滴大小均勻。}

_{4．在形成單分子膜的過程中，應(yīng)保持水面平靜，防止單分子膜重疊。}

_{5．水槽的洗滌：每做完一次實驗，一定要把水槽洗滌干凈。否則，第二次實驗所需硬脂酸苯溶液的滴數(shù)將明顯減少，因為殘留在水槽內(nèi)的硬脂酸分子會占據(jù)部分水面。洗滌方法：用自來水充滿水槽，讓水從水槽邊溢出，反復(fù)2-3次即可。}

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