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            物質的量[第一課時]

            2013-01-10 高一化學教案 來源:互聯網 作者:

            教學目標 

            知識目標
            1.使學生了解物質的量及其單位,了解物質的量與微觀粒子數之間的關系。
            2.使學生了解學習物質的量這一物理量的重要性和必要性。
            3.使學生了解阿伏加德羅常數的涵義。
             4.使學生了解摩爾質量的概念。了解摩爾質量與相對原子質量、相對分子質量之間的關系。
             5.使學生了解物質的量、摩爾質量、物質的質量之間的關系。掌握有關概念的計算。

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

            情感目標
            使學生認識到微觀和宏觀的相互轉化是研究化學的科學方法之一。培養學生尊重科學的思想。
            強調解題規范化,單位使用準確,養成良好的學習習慣。

             

            教學建議

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

             

            教法建議
            1.在引入物質的量這一物理量時,可以從學生學習它的重要性和必要性入手,增強學習的積極性和主動性。理解物質的量是聯系微觀粒子和宏觀物質的橋梁,可以適當舉例說明。
            2.物質的量是一個物理量的名稱。不能拆分。它和物質的質量雖一字之差,但截然不同。教學中應該注意對比,加以區別。
            3.摩爾是物質的量的單位,但是這一概念對于學生來講很陌生也很抽象。再加上對高中化學的畏懼,無形中增加了學習的難點。因此教師應注意分散難點,多引入生活中常見的例子,引發學習興趣。
            4.應讓學生準確把握物質的量、摩爾的定義,深入理解概念的內涵和外延。
            (1)明確物質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?茖W上把0.012kg 12C所含的原子數定為1mol作為物質的量的基準。1mol的任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數。因此阿伏加德羅常數的近似值為6.02×1023mol-1,在敘述和定義時要用“阿伏加德羅常數”,在計算時取數值“6.02×1023mol-1”。
            5.關于摩爾質量。由于相對原子質量是以12C原子質量的 作為標準,把0.012kg 12C所含的碳原子數即阿伏加德羅常數作為物質的量的基準,就能夠把摩爾質量與元素的相對原子質量聯系起來。如一個氧原子質量是一個碳原子質量的 倍,又1mol任何原子具有相同的原子數,所以1mol氧原子質量是1mol碳原子質量的 倍,即 。在數值上恰好等于氧元素的相對原子質量,給物質的量的計算帶來方便。
            6.有關物質的量的計算是本節的另一個重點。需要通過一定量的練習使學生加深、鞏固對概念的理解。理清物質的量與微粒個數、物質的質量之間的關系。

            教學設計方案一

            課題:第一節 物質的量

            第一課時

            知識目標:
            1.使學生了解物質的量及其單位,了解物質的量與微觀粒子數之間的關系。
            2.使學生了解學習物質的量這一物理量的重要性和必要性。
            3.使學生了解阿伏加德羅常數的涵義。
            能力目標:
            培養學生的邏輯推理、抽象概括的能力。
            培養學生的計算能力,并通過計算幫助學生更好地理解概念和運用、鞏固概念。
            情感目標:
            使學生認識到微觀和宏觀的相互轉化是研究化學的科學方法之一。培養學生尊重科學的思想。
            調動學生參與概念的形成過程,積極主動學習。
            強調解題規范化,單位使用準確,養成良好的學習習慣。
            教學重點:物質的量及其單位摩爾
            教學難點 :物質的量及其單位摩爾
            教學方法:設疑-探究-得出結論
            教學過程 :
            復習提問:“ ”方程式的含義是什么?

            學生思考:方程式的含義有:宏觀上表示56份質量的鐵和32份質量的硫在加熱的條件下反應生成88份質量的硫化亞鐵。微觀上表示每一個鐵原子與一個硫原子反應生成一個硫化亞鐵分子。
            導入  :56g鐵含有多少鐵原子?20個鐵原子質量是多少克?
            講述:看來需要引入一個新的物理量把宏觀可稱量的物質和微觀粒子聯系起來。提到物理量同學們不會感到陌生。你們學習過的物理量有哪些呢?
            回答:質量、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

            質量

            千克

            時間

            電流

            安[培]

            熱力學溫度

            開[爾文]

            發光強度

            坎[德拉]

            物質的量

            摩爾

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

            板書:一、物質的量

            1.意義:表示構成物質的微觀粒子多少的物理量。它表示一定數目粒子的集合體。
            2.符號:n
            引入:日常生活中用打表示12個!按颉本褪且欢〝的康奈锲返募象w。宏觀是這樣,微觀也是這樣,用固定數目的集合體作為計量單位?茖W上,物質的量用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任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數。是為了紀念偉大的科學家阿伏加德羅。這個常數的符號是NA,通常用它的近似值6.02×1023mol-1。

            板書:二、單位――摩爾

            1.摩爾:物質的量的單位。符號:mol

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

            1mol任何粒子含有阿伏加德羅常數個微粒。

            講解:阿伏加德羅常數和6.02×1023是否可以劃等號呢?

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

            。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?

            學生思考:各執己見。

            結論:不正確。因為物質的量及其單位摩爾的使用范圍是微觀粒子。因此在使用中應指明粒子的名稱。6.02×1023是非常巨大的一個數值,所以宏觀物體不便用物質的量和摩爾。例如,地球上的人口總和是109數量級,如果要用物質的量來描述,將是10-14數量級那樣多摩爾,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

            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式表示。
            (2)正確。
            (3)錯誤。物質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

            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質子) (4)10×6.02×1023   (5)2mol

            討論:通過上述練習同學們可以自己總結出物質的量、微粒個數和阿伏加德羅常數三者之間的關系。

            板書:4.物質的量(n)微粒個數(N)和阿伏加德羅常數(NA)三者之間的關系。

            小結:摩爾是物質的量的單位,1mol任何粒子的粒子數是阿伏加德羅常數,約為6.02×1023。物質的量與粒子個數之間的關系:

            作業 :教材P48一、二

            板書設計 

            第三章 物質的量

            第一節 物質的量

            一、物質的量

            1.意義:表示構成物質的微觀粒子多少的物理量。它表示一定數目粒子的集合體。

            2.符號:n

            二、單位――摩爾

            1.摩爾:物質的量的單位。符號:mol

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

            1mol任何粒子含有阿伏加德羅常數個微粒。

            3.使用范圍:微觀粒子

            4.物質的量(n)微粒個數(N)和阿伏加德羅常數(NA)三者之間的關系。


            探究活動

            阿伏加德羅常數的測定與原理

            阿伏加德羅常數的符號是NA,單位是每摩(mol-1),數值是

                  NA =(6.0221376±0.0000036)×1023 /mol

            阿伏加德羅常數由實驗測定。它的測定精確度隨著實驗技術的發展而不斷提高。測定方法有電化學當量法、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不同,但測定結果幾乎一樣,可見阿伏加德羅常數是客觀存在的重要常數。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的操作方法。 

            實驗目的

            1.進一步了解阿伏加德羅常數的意義。

            2.學習用單分子膜法測定阿伏加德羅常數的原理和操作方法。

            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量m分子,再由硬脂酸分子的摩爾質量M,即可求得阿伏加德羅常數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,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,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,重復以上操作二次。重復操作時,先將滴管內剩余的溶液擠凈,吸取新鮮溶液,以免由于滴管口的苯揮發引起溶液濃度的變化。取三次結果的平均值。

            5.計算

            (1)如稱取硬脂酸的質量為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為(d—1)(詳見注釋),那么形成單分子膜需用硬脂酸的質量為:

            (3)根據水槽直徑,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為:S/A。

            (4)根據(2)和(3)的結果,可計算出每個硬脂酸分子的質量為:

            (5) 1mol硬脂酸的質量等于284g(即 M=284g/mol),所以 1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子個數,即阿伏加德羅常數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。這時單分子膜已經形成完畢,應停止滴入溶液,所以,在計算形成單分子膜所需硬脂酸溶液的滴數時,應將最后一滴減掉,即滴數計為d—1。

            說明

            一、實驗成功標志

            根據實驗數據計算的阿伏加德羅常數 NA在(5-7)×1023范圍內為成功。

            二、失敗征象

            實驗測定的阿伏加德羅常數數量級不等于1×1023。

            三、原因分析

            1.因為苯是易揮發的溶劑,故在配制、使用硬脂酸苯溶液的過程中因為苯的揮發,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滴液的,在形成單分子膜時的滴液是間歇的,同時,滴管內液體多少不同,手捏膠頭的力不同這些因素,均可導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。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將明顯減少,因為殘留在水槽內的硬脂酸分子會占據部分水面。洗滌方法:用自來水充滿水槽,讓水從水槽邊溢出,反復2-3次即可。 論文庫【http://www.ihometimes.com/lw/

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