《化学计量在实验中的应用》教案高中化学必修一2021

2020-10-27 12:01:33

|小黄

通过新旧知识的对比和概念的剖析，使学生理解物质的量浓度的概念，并掌握有关物质的量浓度的计算。下面是小偏整理的《化学计量在实验中的应用》教案高中化学必修一2021，感谢您的每一次阅读。

《化学计量在实验中的应用》教案高中化学必修一2021

教学准备

教学目标

1.知识与技能

(1)通过新旧知识的对比和概念的剖析，使学生理解物质的量浓度的概念，并掌握有关物质的量浓度的计算。

(2)通过介绍容量瓶的特点和一定物质的量浓度溶液的配制原理，使学生初步学会利用容量瓶配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。

2.过程与方法

(1)通过学生实验，培养学生的动手能力和实验基本操作技能。

(2)通过分析实验误差，培养学生分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观

(1)通过学生分组实验，调动学生参与知识形成的积极性和主动性，培养学生交流合作的意识和能力。

(2)通过对概念、实验误差的理解和分析，培养学生严谨的学习态度，使学生掌握科学的学习方法。

教学重难点

重点：1.物质的量浓度的概念，有关物质的量浓度的计算。

2.一定物质的量浓度溶液的配制方法。

难点：一定物质的量浓度溶液的配制方法。

教学过程

一、物质的量浓度的引入

【新课导入】我们今天学习的课题是《化学计量在实验中的应用》，一提到实验，我们马上就会联想到溶液，因为我们最习惯把固体药品配制成溶液来进行化学实验。

【温故】而我们知道，溶液是有浓、稀之分的，初三的时候，我们就学习了一种定量表示溶液浓度的物理量，叫做什么?

[回答]：溶质的质量分数

大家回答得非常好，那我们是如何计算溶质的质量分数的呢?

[回答]：溶质的质量分数=

非常正确。由这个计算公式我们可以看到，不管是溶质还是溶液，我们利用的都是质量的数据。我们由此来想象一下，如果我们每次做实验前都要用托盘天平来称量所需的溶液，方便吗?

如果用量筒，涉及到的是溶液的什么数据呢?

【推新】好，为了实验的方便，我们今天来学习另一个跟溶液体积有关的定量表示溶液浓度的物理量，叫做——物质的量浓度。

二、物质的量浓度的概念剖析

【展示图片】其实，物质的量浓度在我们的学习、生活、生产的很多场合中都会用到。比如，图中所示的化学实验室的试剂瓶标签和医院的血液化验单都提到了物质的量浓度。

【引导】我们再来认真观察一下，图片中展示的物质的量浓度的单位是什么?

[回答]：mol/L、mmol/L和umol/L

【引导】由单位我们可以知道物质的量浓度跟哪些物理量有关呢?

[回答]：跟物质的量和体积有关

【介绍】1.定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度，符号为cB。(其中，B表示各种溶质)

2.表达式：c(B)=

3.常用单位：mol/L(或mol·L-1)

[理解、记录]

【课堂练习】判断正误：

1.从100mL1mol·L-1NaOH溶液中取出10mL，则这10mLNaOH溶液物质的量浓度为0.1mol·L-1()

2.1molNaCl固体溶于1L水中，所得的溶液的物质的量浓度为1mol·L-1()

3.0.5mol·L-1NaCl溶液中，所含Na+的物质的量为0.5mol()

[思考、练习、归纳]

三、物质的量浓度的相关计算

【小结】与物质的量浓度有关的计算

【例题】配制100ml1.00mol/LNaCl溶液需要NaCl固体的质量是多少?

解：n(NaCl)=c(NaCl)×V[NaCl(aq)]

=1.00mol/L×0.1L

=0.1mol

m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)

=0.1mol×58.5g/mol

=5.85g

[思考、练习、归纳]

四、容量瓶的结构特点

【提问】如果现在就要求大家配制100ml1.00mol/LNaCl溶液，我们该选用什么仪器?如何操作?

[回答]：托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒

【介绍】由以上例题我们已经知道配制100mL1.00mol/LNaCl溶液需要NaCl固体的质量为5.85克，因为该实验要求的溶液浓度比较精确，所以需要使用容积精确的仪器，如：容量瓶。

【提问】观察并总结容量瓶有什么结构特点?

[观察、回答]：瓶身上有体积和温度，瓶颈上有一条刻度线

【小结】

1.特点：容量瓶是细颈、平底、瓶口带磨口玻璃塞的玻璃瓶，瓶身上有容积和温度，瓶颈上有刻度线而无刻度。

2.规格：常用100ml、250ml、500ml和1000ml

3.作用：配制一定体积浓度准确的溶液

4.注意：(1)使用前要检漏;(2)使用时“五不”不溶解、不稀释、不加热、不反应和不存放;(3)选择原则是“大而近”

[归纳、记录]

五、配制一定物质的量浓度的溶液的步骤和注意事项

【边讲边演示】配制100ml1.00mol/LNaCl溶液的步骤

1.计算：m=n·M=(cV)M

2.称量：注意托盘天平“用前调零”和“左物右码”

3.溶解：将称取的5.9克NaCl固体用适量蒸馏水在小烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌

4.转移：待溶液冷却至室温，用玻璃棒引流，将溶液转移至100mL的容量瓶

【提问并归纳】为什么要冷却?(溶液会热胀冷缩，如果溶液还未冷却就转移和定容，会造成溶液体积偏小)为什么要用玻璃棒引流?引流时玻璃棒下端为什么要靠在刻度线以下?(如果引流时玻璃棒下端靠在刻度线以上，残留在刻度线以上位置的溶液会造成最后溶液体积偏大)

5.洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次，并将洗涤液转移至100mL的容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀

【提问】为什么要洗涤烧杯内壁和玻璃棒?为什么要把洗涤液也转移至容量瓶?

6.定容：继续往100ml的容量瓶加入蒸馏水至溶液液面离刻度线1-50px时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至平视溶液的凹液面与刻度线相切

【提问并归纳】为什么要平视?(如果俯视，会造成溶液体积偏小，仰视则相反)如果发现溶液液面超过刻度线，该如何处理?(只能重新配制)

7.摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀

【提问】若摇匀后发现溶液液面低于刻度线，需不需要加蒸馏水至刻度线?为什么?

8.装瓶：把配制好的溶液倒入试剂瓶，贴好标签

【归纳】配制步骤可用“计、称、溶、转、洗、定、摇、装”八个字来概括

六、学生分组实验——配制100ml1.00mol/LNaCl溶液

七、配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析

【介绍】如果实验过程中出现了不规范操作，可能会造成一些实验误差。进行误差分析时一定要有依据，切忌凭空想象。我们的依据就是物质的量浓度的表达式：c(B)=

【课堂练习】一些常见情况的误差分析：

1.称取NaCl固体时左码右物

2.溶解搅拌时有液体溅出烧杯

3.未洗涤烧杯内壁和玻璃棒

4.洗涤液未转移至容量瓶

5.定容时俯视溶液液面

6.未等溶液冷却至室温就定容

7.定容后因液面超出刻度线，用胶头滴管吸出少量溶液至溶液液面正好与刻度线相切

8.摇匀后因液面低于刻度线，再加入蒸馏水

9.容量瓶瓶底使用前有少量水

[回答并归纳整理]：

1.∵nB偏小，∴cB偏低

2.∵nB偏小，∴cB偏低

3.∵nB偏小，∴cB偏低

4.∵nB偏小，∴cB偏低

5.∵V偏小，∴cB偏高

6.∵V偏小，∴cB偏高

7.∵nB偏小，∴cB偏低

8.∵V偏大，∴cB偏低

9.无影响

八、溶液稀释原理及应用

【思考与交流】在实验室中不仅会用到固体物质来配制溶液，还经常要将浓溶液稀释为不同浓度的稀溶液，稀释过程中进行计算的原理是什么?

[阅读课本并回答]：溶液在稀释前后，溶液中溶质的质量和物质的量都是保持不变的

例如：要配制500ml0.6mol/L的NaOH溶液，需6mol/L的NaOH溶液多少毫升?

【归纳】c浓V浓=c稀V稀

课后小结

课时小结

【小结】通过这节课的学习，我们要

1.学会一个概念：物质的量浓度

2.认识一种仪器：容量瓶

3.掌握一种实验：配制一定物质的量浓度溶液

课后习题

【课堂练习】

1.判断正误：

(1)从100ml1mol·L-1NaOH溶液中取出10ml，则这10mlNaOH溶液物质的量浓度为0.1mol·L-1()

(2)1molNaCl固体溶于1L水中，所得的溶液的物质的量浓度为1mol·L-1()

(3)0.5mol·L-1NaCl溶液中，所含Na+的物质的量为0.5mol()

2.容量瓶上标有：①温度②浓度③容量④压强⑤刻度线⑥酸式或碱式六项中的()

A.①③⑤B.②④⑥C.③⑤⑥D.①②③

3.用已准确称量的1.06gNa2CO3固体配制0.100mol·L-1Na2CO3溶液100mL，需要哪些仪器?

答案：1.(1)×(2)×(3)×2.A

3.量筒、烧杯、玻璃棒、100ml的容量瓶和胶头滴管

【课后作业】

1.关于1mol·L-1硫酸溶液的说法正确的是()

A.1L水中含有1molH2SO4B.1L溶液中含有1molH+

C.1L溶液中含有2NA个SO42-D.1L溶液中含有98gH2SO4

2.下列溶液中Cl-的物质的量浓度与50mL1mol/L的AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是()

A.150mL3mol/L的NaClB.50mL1mol/L的NH4Cl

C.60mL1mol/L的BaCl2D.80mL2mol/L的KCl

3.实验室需要配制2mol·L-1NaOH溶液950ml，应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH固体的质量分别是()

A.950mL,76.0gB.500mL,80.0g

C.1000mL,80.0gD.1000mL,76.0g

4.用10g烧碱配制250mL溶液，溶质的物质的量浓度是____mol/L，若配制时若没有洗涤烧杯内壁和玻璃棒，所配溶液的浓度____(填“偏高”，“偏低”，“无影响”)，若实验时加蒸馏水不慎超过了刻度线，该如何处理?_____，从所配溶液中取出1mL，则取出的1mL溶液的物质的量浓度为____mol/L，若将此1mL溶液稀释到100mL，新溶液的浓度为____mol/L。

5.(2009·海南高考)在5mL0.05mol/L的某金属氯化物溶液中，滴加0.1mol/LAgNO3溶液，生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示，则该氯化物中金属元素的化合价为()

A.+1B.+2C.+3D.+4

答案：1.D2.A3.C4.1，偏低，重新配制，1，0.01

5.【解析】选C。

设氯化物化学式为MClx，n(MClx)=0.05mol/L×5×10-3L=2.5×10-4mol，

n(AgNO3)=0.1mol/L×7.5×10-3L=7.5×10-4mol，由关系式MClx~xAgNO3，

所以有

n(MClx)∶n(AgNO3)=1∶x=2.5×10-4mol∶7.5×10-4mol，解得：x=3。

高一化学上册必修1《化学计量在实验中的应用》教案【二】

教学准备

教学目标

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含义。

教学重难点

教学重点：物质的量及其单位摩尔

教学难点：物质的量、粒子数、摩尔质量计算

教学工具

多媒体课件、投影仪、烧杯、铝片、硫磺、镁、铜

教学过程

导入新课

在化学实验室做实验时，取用的药品无论是单质还是化合物，都是可以用器具称量的。而物质间发生的化学反应是原子、离子或分子间按一定的数目关系进行的，对此，不仅人们的肉眼看不到，也难以称量。那么，可称量物质与原子、离子或分子之间有什么联系呢?能否用一定数目的粒子集体为单位来计量它们之间的关系呢?这一节课我们就来学习第二节——化学计量在实验中的应用。

[板书]第二节化学计量在实验中的应用

师：取一杯水，对同学说：“老师这儿有一杯水，老师想知道这杯水里有多少个水分子，现在让你们来数，能数得清吗?”

生：数不清，10亿人数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要3万多年才能数清。现在有一杯水，不知有多少滴，所以更是数不清了。

师：是啊，要是一个个地去数一杯水中分子的数目，全世界的人都来数，几辈子也数不完。但如果老师告诉你18g水里含有6.02×1023个水分子，你能求出一杯水中分子的数目吗?

生：先称量烧杯中水的质量，然后除以18再乘以6.02×1023就可以得到水分子数目了。

师：这样一来我们就不用一个个去数水分子也能知道它的数目了。是不是18g的铝也含有6.02×1023个铝原子?让我们来算算。

[多媒体展示]

生：由于1个水分子和1个铝原子质量不同，所以不用算也可知18g的铝中含有的铝原子数肯定不等于6.02×1023。

按表中给出的数据，算出27g铝中含有6.02×1023个铝原子。

师：其他粒子是不是也有这种关系呢?

[多媒体展示]

生：这些粒子的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时，所含粒子的数目都是6.02×1023。

师：如果我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体，定义为一个物理量，以后我们就可以通过质量或其他物理量来计算出某种物质所含指定粒子的数目了。这个物理量就是我们今天要学习的物质的量。

[板书]一、物质的量的单位——摩尔

师：提到物理量同学们不会感到陌生。你们学习过的物理量有哪些呢?

生：质量、长度、温度、电流等，它们的单位分别是千克、米、开、安(培)。

[多媒体展示]

国际单位制的7个基本单位：

师：在初中我们已经接触了以上几种物理量，那么你知道物质的量含义是什么吗?它的符号是什么吗?

生：物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。它的符号是n。

[板书]物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。它的符号是n。

师：每个物理量都有单位，你知道物质的量的单位是什么吗?它是怎么规定的?

生：物质的量单位是摩尔。我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔，摩尔简称摩，符号mol。

师：物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集体，它的单位是摩尔。在使用物质的量这个物理量时，我们要注意以下几点。

[多媒体展示]

使用物质的量注意事项：

1.物质的量表示物质所含指定粒子的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。

2.物质的量用符号“n”表示。

师：日常生活中用打表示12个。“打”就是一定数目的物品的集合体。宏观是这样，微观也是这样，用固定数目的集合体作为计量单位。科学上，物质的量用6.02×1023的集合体作为计量单位，它就是“摩尔”。1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。这是为了纪念伟大的科学家阿伏加德罗。这个常数的符号是NA，Na的近似值是6.02×1023mol-1。

[板书]单位——摩尔符号：mol

师：1mol小麦约含有6.02×1023个麦粒。这句话是否正确，为什么?

生：不正确。因为物质的量及其单位摩尔的使用范围是微观粒子。因此在使用中应指明粒子的名称。6.02×1023是非常巨大的一个数值，所以宏观物体不使用物质的量和摩尔。

师：很好。例如，地球上的人口总和是109数量级，如果要用物质的量来描述，将是10-14数量级那样多摩尔，使用起来反而不方便。

[板书]使用范围：微观粒子

[点击高考]

1.若规定12C的相对原子质量为100，下列各项发生变化且为原来的12/100的是()

A.氧的相对原子质量B.H2O的摩尔质量

C.阿伏加德罗常数D.98g硫酸的物质的量

答案:D

2.在无土栽培中，需配制一定量含50molNH4Cl、16molKCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是(单位为mol)()

A.2、64、24B.16、50、24

C.32、50、12D.64、2、24

答案:D

3.摩尔是()

A.国际单位制的一个基本物理量

B.表示物质质量的单位

C.计量微观粒子的物质的量的单位

D.表示6.02×1023个粒子的集体

答案:C

4.下列各组物理量，都不随取水量的变化而变化的是()

A.水的沸点;蒸发水所需热量

B.水的密度;水中通入足量CO2后溶液的pH

C.水的体积;电解水所消耗的电量

D.水的物质的量;水的摩尔质量

答案:B

5.超导材料为具有零电阻及反磁性的物质，以Y2O3、BaCO3和CuO为原料、经研磨烧结可合成一种高温超导物YBa2Cu3Ox，现欲合成0.5mol此高温超导物，依化学剂量比例，需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量分别为()

A.0.50，0.50，0.50B.0.25，1.0，1.5

C.0.50，1.0，1.5D.1.0，0.25，0.17

答案:B

课堂总结及评价：

本节概念较多，理论性较强，而且都很抽象。限于学生接受能力，不能要求学生在本节中对这部分内容理解得很透，只能要求学生在学习本节知识时，对所学知识基本理解。在讲述难度比较大的一些概念时，如物质的量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等，尽量用简洁的语言介绍概念，尽可能多地利用比喻性描述和直观教具，以帮助学生理解和记忆。

板书设计：

第二节化学计量在实验中的应用

第一课时

一、物质的量的单位——摩尔

1.物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。它的符号是n。

2、单位——摩尔符号：mol

3、使用范围：微观粒子

4、物质的量(n)、粒子个数(N)和阿伏加德罗常数(Na)三者之间的关系：

5、用符号表示：

多总结、多体会，善于发现问题

善于发现问题，是实现“反思性教学”的首要任务。教学中的问题，往往具体表此刻教师教学设计的合理性，以及课堂的组织与管理，即在课堂上密切注视学生的反应，努力调动学生的学习进取性和学生在课堂教学活动中的参与性，这个过程是教师课堂教学的核心。

在这一过程中，教师应对自我的教学目标、教学资料、教学方法、学生的参与和反应等方面随时坚持有意识的反思，并及时地调整自我的教学活动，使之到达最佳效果。