【教学目标】
一、知识目标
1.使学生了解物质的量及其单位,了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2.使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性。
3.使学生了解阿伏加德罗常数的涵义。
4.使学生了解摩尔质量的概念。了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
5.使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。掌握有关概念的计算。
二、能力目标
培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
培养学生的计算能力,并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
三、情感目标
使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。
强调解题规范化,单位使用准确,养成良好的学习习惯。
【教学建议】
一、教材分析
本节内容主要介绍物质的量及其单位和摩尔质量。这是本节的重点和难点。特别是物质的量这个词对于学生来说比较陌生、难以理解。容易和物质的质量混淆起来。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,物质的量与物质的微粒数之间的关系。教师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。
关于摩尔质量,教材是从一些数据的分析,总结出摩尔质量和粒子的相对原子质量或相对分子质量的区别和联系,自然引出摩尔质量的定义。有利于学生的理解。
本节还涉及了相关的计算内容。主要包括:物质的量、摩尔质量、微粒个数、物质的质量之间的计算。这类计算不仅可以培养学生的有关化学计算的能力,还可以通过计算进一步强化、巩固概念。
本节重点:物质的量及其单位。
本节难点:物质的量的概念的引入、形成。
二、教法建议
1.在引入物质的量这一物理量时,可以从学生学习它的重要性和必要性入手,增强学习的积极性和主动性。理解物质的量是联系微观粒子和宏观物质的桥梁,可以适当举例说明。
2.物质的量是一个物理量的名称,不能拆分。它和物质的质量虽一字之差,但截然不同。教学中应该注意对比,加以区别。
3.摩尔是物质的量的单位,但是这一概念对于学生来讲很陌生也很抽象。再加上对高中化学的畏惧,无形中增加了学习的难点。因此教师应注意分散难点,多引入生活中常见的例子,引发学习兴趣。
4.应让学生准确把握物质的量、摩尔的定义,深入理解概念的内涵和外延。
(1)明确物质的量及其单位摩尔是以微观粒子为计量对象的。
(2)明确粒子的含义。它可以是分子、原子、粒子、质子、中子、电子等单一粒子,也可以是这些粒子的特定组合。
(3)每一个物理量都有它的标准。科学上把0.012kg 12C所含的原子数定为1mol作为物质的量的基准。1mol的任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。因此阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023mol-1,在叙述和定义时要用“阿伏加德罗常数”,在计算时取数值“6.02×1023mol-1”。
5.关于摩尔质量。由于相对原子质量是以12C原子质量的112作为标准,把0.012kg 12C所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准,就能够把摩尔质量与元素的相对原子质量联系起来。如一个氧原子质量是一个碳原子质量的1612倍,又1mol任何原子具有相同的原子数,所以1mol氧原子质量是1mol碳原子质量的1612倍,即12g×1612=16g。在数值上恰好等于氧元素的相对原子质量,给物质的量的计算带来方便。
6.有关物质的量的计算是本节的另一个重点。需要通过一定量的练习使学生加深、巩固对概念的理解。理清物质的量与微粒个数、物质的质量之间的关系。
【教学设计示例】
(第一节)物质的量
一、知识目标
1.使学生了解摩尔质量的概念。了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
2.使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。掌握有关概念的计算。
3.进一步加深理解巩固物质的量和摩尔的概念。
二、能力目标
培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
培养学生的计算能力,并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
三、情感目标
使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。
强调解题规范化,单位使用准确,养成良好的学习习惯。
教学重点:摩尔质量的概念和相关计算
教学难点:摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系教学方法:探究式
四、教学过程
复习提问:什么是物质的量?什么是摩尔?它们的使用范围是什么?
回答:物质的量是表示物质所含粒子多少的物理量,摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个粒子,阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023mol-1。物质的量和摩尔都只适用于微观粒子,不能用于宏观物体。在使用物质的量时应该用化学式指明粒子的种类。
引言:既然物质的量是联系微观粒子和宏观物质的桥梁,那么如何通过物质的量求出物质的质量呢?也就是说1mol物质的质量到底有多大呢?我们先填写下面的表格,看是否可以从这些数据中得出有用的结论。
粒子符号物质的式量每个粒子的质量(g/个)1摩尔物质含有的粒子数(个)1摩尔物质质量(g)
C1.993×10-23
Fe9.032×10-23
H2SO41.628×10-22
H2O2.990×10-23
Na+3.821×10-23
OH-2.824×10-23
答案:C的相对原子质量为12,1mol碳原子含有6.02×1023个碳原子,1mol碳原子的质量为6.02×1023个×1.993g/个=12g。同理Fe的相对原子质量是56,1mol铁原子含6.02×1023个铁原子,是56g。H2SO4的相对分子质量是98,1mol硫酸含6.02×1023个硫酸分子,是98g。H2O的相对分子质量是18,1mol水含6.02×1023个水分子,质量是18g。电子质量过于微小,因此失去或得到电子的质量可忽略不计,所以Na+的式量是23。1mol钠离子含有6.02×1023个钠离子,是23g。OH-的式量为17。1mol氢氧根离子含6.02×1023个氢氧根离子,是17g。
学生思考:由以上计算结果可得出什么规律?
结论:(1)1mol任何原子的质量在数值上等于这种原子的相对原子质量。
(2)1mol任何分子的质量在数值上等于这种分子的相对分子质量。
(3)1mol任何离子的质量在数值上等于这种离子的式量。
(此处还可以用其他方法引入得出结论。例如:通过推导得出:微观粒子质量一个C原子扩大6.02×10231molC原子0.012kg=12g相对原子质量12
微观粒子质量一个O原子扩大6.02×10231molC原子xg相对原子质量16
微观粒子质量一个S原子扩大6.02×10231molC原子yg相对原子质量32
讲解:因为任何一种原子的相对原子质量,是以12C的1/12为标准所得的比值。所以,1 mol任何原子的质量比,就等于它们的相对原子质量比。由此我们可求出x值和y值。
计算得出x=16g y=32g
得出结论:1 mol任何原子的质量,若以克为单位,在数值上等于其相对原子质量。那么由原子构成的分子,1mol分子的质量应该在数值上等于其相对分子质量。而对于离子,由于电子的质量很小,可以忽略不计。因此1mol任何离子的质量在数值上等于这种离子的式量。)
板书:一、摩尔质量
1.1mol物质质量
1mol任何粒子或物质的质量是以克为单位,在数值上都与该粒子相对原子质量或相对分子质量相等。
讨论:为什么1mol任何物质质量在数值上等于该物质的式量?
分析:相对原子质量是以12C质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得的比值。如氧的相对原子质量是16。一个碳原子的质量跟一个氧原子的质量之比是12:16,因1mol碳原子与1mol氧原子含有的原子数相等,都约为6.02×1023,所以1摩尔碳原子质量跟1摩尔氧原子质量之比也应该是12:16。1mol碳原子质量是12g,那么1mol氧原子质量就是16g,同理1mol任何原子的质量就是以克为单位,数值上等于该种原子的相对原子质量。对于由分子构成的物质,由于分子是由原子构成的,相对分子质量是各种元素的相对原子质量之和,因此1mol任何分子的质量就是以克为单位,数值上等于该分子的相对分子质量。离子是通过原子失去或得到电子形成的,电子质量微小,可忽略不计,所以1mol任何离子的质量在数值上等于该离子的式量。根据以上分析得出1mol任何物质的质量,以克为单位,数值上等于该物质的式量。
投影:课堂练习
1.填写下列空白
(1)1mol Cu原子质量是克
(2)1mol O2分子质量是克
(3)1mol CO2分子质量是克
(4)1mol Cl-离子质量是克
(5)1mol Na+离子质量是克
(6)1mol NaCl质量是克
回答:1mol Cu原子是64g;1mol O2分子是32g;1mol CO2分子是44g;1mol Cl-离子为35.5g;1mol Na+离子是23g;1mol NaCl质量为58.5g。
设问:能否说一说什么是摩尔质量?它的单位是什么?数值怎样确定?