计量在实验中的应用

第二节 化学计量在实验中的应用
目标
1.知识与技能
知道摩尔是物质的量的基本单位，了解阿伏伽德罗常数的含义；
初步学会物质的量，物质的微粒之间的转换关系。
2.过程与方法
通过理解与练习初步学会物质的量，微粒数之间的简单关系；
通过对物质的量概念的理解，尝试从定量的角度去认识物质，体会定量研究方法对研究和学习化学的重要作用；
初步培养学生演绎推理、归纳推理、逻辑推理和运用化学知识进行计算的能力。
3.情感态度与价值观
通过对概念的透彻理解，培养学生严谨、认真的学习态度，使学生掌握科学的学习方法；
结合概念的理解与应用，使学生领悟到运用微观与宏观的相互转化是研究化学科学的基本方法之一。
学生分析
物质的量这个词对于学生说比较陌生、难以理解，容易和物质的质量混淆起。因此教材首先从为什么学习这个物理量入手，指出它是联系微观粒子和宏观物质的纽带，在实际应用中有重要的意义，即引入这一物理量的重要性和必要性。然后介绍物质的量及其单位，物质的量与物质的粒子数之间的关系。关于这方面，应注意不要随意拓宽和加深有关内容，加大学生学习的困难。
重点
理解物质的量是一种物理量，摩尔是物质的量的单位；能够进行物质的量、微粒数之间的简单计算
教学方式
启发、联想、讨论
教学过程

C + O2 = CO2这个方程式表示的意义？
12g的碳和32g的氧气反应生成44g的二氧化碳；1个碳原子和1个氧气分子反应生成1个二氧化碳分子。
我们知道，实验室中可以称取12g的碳和32g的氧气反应，而无法只取1个碳原子和1个氧气分子反应，那么12g碳中含有多少C原子呢？要解决这个问题，我们学习“第二节 化学计量在实验中应用”。
第二节 化学计量在实验中应用
我们知道：原子和分子都很小，我们肉眼不可能观察到，更不可能一个一个地进行称量，怎样将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起，研究分子、原子或离子所进行的化学反应呢？
古代有一个勇敢的小伙子想娶国王美丽的公主，国王出题刁难，其中的一个问题是：10?小米是多少粒？同学们你们能不能帮帮他？
讨论交流得出结论：先数出一两小米是多少粒，然后再转换成10?中有多少微粒。
列举日常生活中相似的例子：商店进货矿泉水，20瓶为一箱，以箱为单位进十箱矿泉水，一共200瓶；12个鸡蛋为一打，那么两打鸡蛋就是24个；500张纸为一刀纸，，五刀纸就是2500张等等。
借助这种方法，我们也可以设置一个物理量，假定一定质量的物质有多少个微粒，那么我们就很好的能将宏观（m）和微观（N）联系在一起，第14届国际计量大会通过一“物质的量”作为化学计量的基本物理量。
一、物质的量
1.定义：表示物质所含微粒多少的物理量，也表示含有一定数目粒子的集合体。
2.物质的量是以微观粒子为计量的对象。
3.物质的量的符号为“n”。
二、摩尔
1.物质的量的单位
2.符号是mol。
3.使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类。
例如：1molH表示mol氢原子，1mol H2表示1mol氢分子（氢气），1mol H+表示1mol氢离子，但如果说“1mol氢”就违反了使用标准，因为氢是元素名称，不是微粒名称，也不是微粒的符号或化学式。
【练习】1.氧气的物质的量为1mol
2.水分子的物质的量为2mol
3.氢的物质的量是3mol
4.小米的物质的量是1mol
那么到底用多少粒子作为一个集体最为合适呢?
粒子质量粒子个数1个粒子质量
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
宏观物质的质量与粒子个数存在怎样的特定关系？
第14届国际计量大会规定，1mol粒子集合体所含粒子数与0.12kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023，把6.02×1023mol-1叫做阿伏伽德罗常数。也就是说6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称1mol。
三、阿伏伽德罗常数NA近似值为6.02×1023mol-1。
例如：1mol O2中约含有个6.02×1023氧分子
2mol C中约含有1.204×1024个碳原子
1mol H2SO4中约含有6.02×1023硫酸分子
1.5mol NaOH中约含有9.03×1023个Na+和9.03×1023个OH-；
n mol某微粒集合体中所含微粒数约为n×6.02×1023。
由以上举例可以得知：物质的量、阿伏伽德罗常数以及微粒数之间存在什么样的关系式？
由以上内容可以看出，物质的量与微粒数之间存在正比例关系。如果用n表示物质的量，NA表示阿伏伽德罗常数，N表示微粒数，三者之间的关系是：N = n•NA,由此可以推知n = N/NA
NA = N/n
四、物质的量、阿伏伽德罗常数以及微粒数之间的关系：n = N/ NA
【练习】1. 0.1mol碳约含有 个碳原子
2. 2mol氧气约含有 个氧气分子， 个氧原子。
3. 0.2mol氢氧化钡含有 mol钡离子， mol氢氧根粒子。
4.1.204×1024个水分子的物质的量 。
5.9.03×1023个铁原子的物质的量 。
6.0.1molNa2SO4中含有离子总共 个，Na+的物质的量是 ，SO4-的物质的量是 。
7. 3.01×1023个O3的物质的量是 ，其中含有氧原子的物质的量是 。
8.1个NH3含有 个电子，在0.5mol NH3中约含有 个电子。
9. molH2O中所含有的氧原子数与1.5 molCO2中含有的氧原子数相同。
【分析讨论】在计算的熟练过程中我们发现，微粒的个数之比等于微粒的物质的量之比。这是因为根据N = n•NA， NA为常数，则 N1/N2=n1/n2。
五、小结
六、作业
下列说法正确的是（ ）
A.物质的量就是物质的质量
B.阿伏伽德罗常数就是6.02×1023
C.1mol氧含有6.02×1023O2
D.科学上规定含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1mol



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