第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用
目標
1.知識與技能
知道摩爾是物質(zhì)的量的基本單位，了解阿伏伽德羅常數(shù)的含義；
初步學會物質(zhì)的量，物質(zhì)的微粒之間的轉(zhuǎn)換關系。
2.過程與方法
通過理解與練習初步學會物質(zhì)的量，微粒數(shù)之間的簡單關系；
通過對物質(zhì)的量概念的理解，嘗試從定量的角度去認識物質(zhì)，體會定量研究方法對研究和學習化學的重要作用；
初步培養(yǎng)學生演繹推理、歸納推理、邏輯推理和運用化學知識進行計算的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀
通過對概念的透徹理解，培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度，使學生掌握科學的學習方法；
結(jié)合概念的理解與應用，使學生領悟到運用微觀與宏觀的相互轉(zhuǎn)化是研究化學科學的基本方法之一。
學生分析
物質(zhì)的量這個詞對于學生說比較陌生、難以理解，容易和物質(zhì)的質(zhì)量混淆起。因此教材首先從為什么學習這個物理量入手，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)的粒子數(shù)之間的關系。關于這方面，應注意不要隨意拓寬和加深有關內(nèi)容，加大學生學習的困難。
重點
理解物質(zhì)的量是一種物理量，摩爾是物質(zhì)的量的單位；能夠進行物質(zhì)的量、微粒數(shù)之間的簡單計算
教學方式
啟發(fā)、聯(lián)想、討論
教學過程
C + O2 = CO2這個方程式表示的意義？
12g的碳和32g的氧氣反應生成44g的二氧化碳；1個碳原子和1個氧氣分子反應生成1個二氧化碳分子。
我們知道，實驗室中可以稱取12g的碳和32g的氧氣反應，而無法只取1個碳原子和1個氧氣分子反應，那么12g碳中含有多少C原子呢？要解決這個問題，我們學習“第二節(jié) 化學計量在實驗中應用”。
第二節(jié) 化學計量在實驗中應用
我們知道：原子和分子都很小，我們?nèi)庋鄄豢赡苡^察到，更不可能一個一個地進行稱量，怎樣將微觀的粒子數(shù)目與宏觀的物質(zhì)的質(zhì)量聯(lián)系起，研究分子、原子或離子所進行的化學反應呢？
古代有一個勇敢的小伙子想娶國王美麗的公主，國王出題刁難，其中的一個問題是：10?小米是多少粒？同學們你們能不能幫幫他？
討論交流得出結(jié)論：先數(shù)出一兩小米是多少粒，然后再轉(zhuǎn)換成10?中有多少微粒。
列舉日常生活中相似的例子：商店進貨礦泉水，20瓶為一箱，以箱為單位進十箱礦泉水，一共200瓶；12個雞蛋為一打，那么兩打雞蛋就是24個；500張紙為一刀紙，，五刀紙就是2500張等等。
借助這種方法，我們也可以設置一個物理量，假定一定質(zhì)量的物質(zhì)有多少個微粒，那么我們就很好的能將宏觀（m）和微觀（N）聯(lián)系在一起，第14屆國際計量大會通過一“物質(zhì)的量”作為化學計量的基本物理量。
一、物質(zhì)的量
1.定義：表示物質(zhì)所含微粒多少的物理量，也表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。
2.物質(zhì)的量是以微觀粒子為計量的對象。
3.物質(zhì)的量的符號為“n”。
二、摩爾
1.物質(zhì)的量的單位
2.符號是mol。
3.使用摩爾表示物質(zhì)的量時，應該用化學式指明粒子的種類。
例如：1molH表示mol氫原子，1mol H2表示1mol氫分子（氫氣），1mol H+表示1mol氫離子，但如果說“1mol氫”就違反了使用標準，因為氫是元素名稱，不是微粒名稱，也不是微粒的符號或化學式。
【練習】1.氧氣的物質(zhì)的量為1mol
2.水分子的物質(zhì)的量為2mol
3.氫的物質(zhì)的量是3mol
4.小米的物質(zhì)的量是1mol
那么到底用多少粒子作為一個集體最為合適呢?
粒子質(zhì)量粒子個數(shù)1個粒子質(zhì)量
12C12 g1.993×10-23 g
Fe56 g9.299×10-23 g
CO244 g7.309×10-23 g
Al6.02×10234.485×10-23 g
S6.02×10235.314×10-23 g
宏觀物質(zhì)的質(zhì)量與粒子個數(shù)存在怎樣的特定關系？
第14屆國際計量大會規(guī)定，1mol粒子集合體所含粒子數(shù)與0.12kg12C中所含的碳原子數(shù)相同，約為6.02×1023，把6.02×1023mol-1叫做阿伏伽德羅常數(shù)。也就是說6.02×1023個粒子的任何粒子集合體稱1mol。
三、阿伏伽德羅常數(shù)NA近似值為6.02×1023mol-1。
例如：1mol O2中約含有個6.02×1023氧分子
2mol C中約含有1.204×1024個碳原子
1mol H2SO4中約含有6.02×1023硫酸分子
1.5mol NaOH中約含有9.03×1023個Na+和9.03×1023個OH-；
n mol某微粒集合體中所含微粒數(shù)約為n×6.02×1023。
由以上舉例可以得知：物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數(shù)以及微粒數(shù)之間存在什么樣的關系式？
由以上內(nèi)容可以看出，物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間存在正比例關系。如果用n表示物質(zhì)的量，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，N表示微粒數(shù)，三者之間的關系是：N = n•NA,由此可以推知n = N/NA
NA = N/n
四、物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數(shù)以及微粒數(shù)之間的關系：n = N/ NA
【練習】1. 0.1mol碳約含有 個碳原子
2. 2mol氧氣約含有 個氧氣分子， 個氧原子。
3. 0.2mol氫氧化鋇含有 mol鋇離子， mol氫氧根粒子。
4.1.204×1024個水分子的物質(zhì)的量 。
5.9.03×1023個鐵原子的物質(zhì)的量 。
6.0.1molNa2SO4中含有離子總共 個，Na+的物質(zhì)的量是 ，SO4-的物質(zhì)的量是 。
7. 3.01×1023個O3的物質(zhì)的量是 ，其中含有氧原子的物質(zhì)的量是 。
8.1個NH3含有 個電子，在0.5mol NH3中約含有 個電子。
9. molH2O中所含有的氧原子數(shù)與1.5 molCO2中含有的氧原子數(shù)相同。
【分析討論】在計算的熟練過程中我們發(fā)現(xiàn)，微粒的個數(shù)之比等于微粒的物質(zhì)的量之比。這是因為根據(jù)N = n•NA， NA為常數(shù)，則 N1/N2=n1/n2。
五、小結(jié)
六、作業(yè)
下列說法正確的是（ ）
A.物質(zhì)的量就是物質(zhì)的質(zhì)量
B.阿伏伽德羅常數(shù)就是6.02×1023
C.1mol氧含有6.02×1023O2
D.科學上規(guī)定含有6.02×1023個粒子的任何粒子集體計量為1mol
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