物质的量教案

Chapter 3 物质的量
§3-1 物质的量
江苏省如皋市金城高级中学吴健
●教学目标 1.使学生初步理解物质的量的单位——摩尔的含义。

了解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的关系。

2.了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性，懂得阿伏加德罗常数的涵义。

3.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。

●教学重点 1.物质的量及其单位。

2.摩尔质量的概念和有关摩尔质量的概念计算。

●教学难点物质的量及其单位——摩尔。

●教学过程
★第二课时
［课前教具准备］投影仪、供练习用的胶片
［引言］我们在初中时知道，分子、原子、离子等我们肉眼看不见的粒子，可以构成客观存在的、具有一定质量的物质。

这说明，在我们肉眼看不见的粒子与可称量的物质的质量之间，必定存在着某种联系。

那么，联系他们的桥梁是什么呢?科学上，我们用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子、或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。

欲想知道究竟，请认真学好本章内容。

［板书］第三章物质的量
［过渡］什么是物质的量呢?它就是本节课我们所要认识的对象。

［板书］第一节物质的量
［讲解］就像长度可用来表示物体的长短，温度可表示物体的冷热程度一样，物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少，其符号为 n，它是国际单位制中的第七个基本物理量，四个字不能分开。

我们知道长度、温度的国际单位分别是米和开尔文，那么，物质的量的国际单位是摩尔，符号 mol，简称摩。

［板书］一、物质的量
1.是一个物理量，符号为n，单位为摩尔(mol)。

［讲解］课本上列出了国际单位制中的7个基本物理量及其单位，供大家参考。

［引导］既然物质的量是用来表示物质所含粒子数目的多少的，那么，物质的量的1个单位即1 mol表示的数目是多少呢?
[指导学生阅读]分析书上有关内容，并得出结论。

［板书］2. 1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目，约为6.02×1023个。

3. 1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数，符号为N A，单位mol－1。

［讲解］阿伏加德罗是意大利物理学家，他对6.02×1023这个数据的得出，有着很大的贡献，用其名字来表示该常数，以示纪念。

［投影练习］填空：
1. 1 mol H2所含氢气分子的个数。

2. 2 mol氢分子含个氢原子。

3. 1 mol SO -2
4是 个硫酸根离子。

［讲解］物质的量只限制了所含粒子个数的多少，并没限制粒子种类，所以，使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。

［投影练习］1.判断正误，说明理由。

A. 1 mol 氢 × 没有指出是分子、原子或离子
B. 1 molCO 2 √
C. 1 mol 小米 × 小米不是微观粒子
［评价上题，得出结论］
［板书］4.使用摩尔时，必须指明粒子的种类，可以是分子、原子、离子、电子等。

［投影］根据摩尔的有关知识，进行计算：1. 1.204×1024个H ，合多少 mol?
2. 5 mol 的O 2中有多少个氧气分子?
3. N 个水分子的物质的量是多少?(已知，阿伏加德罗常数为N A ) 教师引导学生总结得出：粒子总个数、阿伏加德罗常数、物质的量三者的关系为：
［板书］5.n N N A
= ［讲解］摩尔是一个巨大数量粒子集合体，可以有0.5 mol O 2，0.01 mol H 2SO 4等，而分子、原子等，就不能说0.5个或0.01个。

［投影练习］
1.0.5 mol 水中含有 个水分子。

2.2 mol 水中含有 个水分子， 个氢原子。

3.1 mol H 2SO 4中含有 个H 2SO 4分子， 个硫酸根离子。

4.1 mol HCl 溶于水，水中存在的溶质粒子是什么?它们的物质的量各是多少?
5.1个水分子中有 个电子，1 mol H 2O 中呢?
［小结］物质的量是一个基本物理量，单位为摩尔，它表示含有一定数目的粒子集体，1 mol 物质含有阿伏加德罗常数个粒子。

★第二课时
［教学用具］投影仪、胶片、一杯水
［复习提问］1.1 mol 物质所含粒子的个数是以什么为标准得出来的?
2.物质的量、阿伏加德罗常数、粒子总个数三者之间的关系?
［新课引入］教师取一杯水，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?”
回忆初中有关水分子的知识：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。

很显然，靠我们在座的大家一个一个来数，在我们的有生之年，是完不成任务的。

那么，能否有其他的方法呢?答案是肯定的。

我只要称一下这杯水的质量，就可以很轻易地知道!连接水分子这种粒子与水的质量之间的桥梁，就是我们上节课学过的——物质的量。

“下面，就让我们来导出它们之间的关系。

”
［推导并板书］
微观 一个C 原子 一个O 原子 一个Fe 原子
↓扩大6.02×1023 ↓扩大6.02×102 ↓扩大6.02×10
23
1 mol C 原子 1 mol O 原子 1 mol Fe 原子
↓ ↓ ↓
质量 0.012 kg=12 g x g y g
相对原子质量 12 16 56
［讲解］因为任何一种原子的相对原子质量，若以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。

［学生计算］得出x =16 y =56
［问］要是1 mol Na 原子或1 mol H 原子的质量呢?
［学生讨论，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的数值。

［设问］那么，对于由原子构成的分子，其1 mol 的质量是多少呢?离子呢?［学生讨论］ ［教师总结］因为分子都是由原子构成的，所以，1 mol 任何分子的质量在数值上就等于该分子的相对分子质量。

对于离子来讲，由于电子的质量很小，可以忽略不计，所以1 mol 离子的质量在数值上就等于该离子的式量。

［板书］1 mol 任何物质的质量，是以克为单位，在数值上就等于该物质的原子(分子)的相对原子质量(相对分子质量)。

［投影练习］1 mol H 2O 的质量是 g 1 mol NaCl 的质量是 g
1 mol Na ＋的质量是 g 1 mol S 的质量是 g
［讲解］由以上我们的分析讨论可知，1 mol 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的相对原子质量或相对分子质量相等，我们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量的比。

［板书］摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。

符号：M 单位：g ·mol －1或 kg ·mol －1 表达式：M =n
m ［讲解］依据此式，我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体联系起来。

［投影练习］1.Na 的摩尔质量 2.NaCl 的摩尔质量
3.SO -24
的摩尔质量 (注意单位) ［教师］下面，让我们根据摩尔质量的概念进行计算。

［投影］例1.24.5克H 2SO 4的物质的量是多少?
［分析］由式子M ＝
n m 可得n =M m ,我们可通过H 2SO 4的相对分子质量得出M (H 2SO 4)＝98 g · mol －1，题中给出了H 2SO 4的质量 m (H 2SO 4)＝24.5 g
解：H 2SO 4的相对分子质量为98，摩尔质量为98 g ·mol －1。

n (H 2SO 4)＝1
4242mol g 98g 5.24)S O H (M )S O H (m -⋅=＝0.25 mol 答：24.5 g H 2SO 4的物质的量是0.25 mol 。

［练习］1.1.5 mol H 2SO 4的质量是 ，其中含有 mol O ， mol H ，
其质量分别为 和 。

2.0.01 mol 某物质的质量为1.08 g ，此物质的摩尔质量为 。

例：2.71 g Na 2SO 4中含有Na ＋
和SO -24的物质的量是多少? ［分析］因Na 2SO 4是由Na ＋和SO -24构成的，1 mol N ａ2SO 4中含2 mol N ａ＋
和1 mol SO -24，只要我们知道了Na 2SO 4的物质的量，即可求出n (N ａ＋
)和n (SO -24)。

解：Na 2SO 4的相对分子质量为142，摩尔质量为142 g ·mol －1。

n (Na 2SO 4)=1
4242mol g 142g 71)S O Na (M )S O H (m -⋅==0.5 mol 则Na ＋
的物质的量为1 mol ，SO -24的物质的量为0.5 mol 。

［思考］［教师拿起一上课时的那杯水］问：已知，我手里拿的这杯水的质量是54克，大家能算出里面所含的水分子的个数吗?
［n(H 2O)＝1
22mol g 18g 54)O H (M )O H (m -⋅=＝0.3 mol N (H 2O)＝nN A ＝3×6.02×1023＝1.806×1024个］
［小结］1 mol 不同物质中，所含的分子、原子或离子的数目虽然相同，但由于不同粒子的质量不同，因此，1 mol 不同物质的质量也不相同，以g 为单位时，其数值等于该粒子的相对原子(分子)质量。

宏观物质的质量与微观粒子集体的关系为m ======n ［布置作业］
［板书设计］
微观 1个C 1个O 1个Fe
↓扩大6.02×1023倍 ↓扩大6.02×1023倍 ↓扩大6.02×1023倍
1 mol C 1 mol O 1 mol Fe
质量 0.012 kg=12 g x y
相对原子质量 12 16 56
因为元素原子的质量比=元素相对原子质量比
所以x =16 y =56
［结论］1 mol 任何物质的质量，是以克为单位，在数值上等于该物质的原子的(分子的)相对原子质量(相对分子质量)。

摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。

符号：M
单位：g ·mol －1 kg ·mol －1
表达式：M =m /n
÷M ×M
★第二课时
[归纳]总结粒子数与质量之量借助物质的量而起桥梁作用建立的换算关系：
= n = m/M
N/N
A
例题1：40克10％的氢氧化钠溶液中含有多少个水分子？
例题2：4克氢氧化钠固体溶于多少克水中，才能使每49个水分子中溶有1个钠离子？让学生先讨论、练习上述两例，教师适时点拔并加以归纳。