《物质的化学计量 第2课时》教学设计【化学苏教版高中必修1(新课标】
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第二单元 物质的化学计量
第2课时 摩尔质量
◆ 教学目标
1.通过摩尔质量的学习,能运用定量思维的方法和工具研究微观粒子。。
2.能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
◆ 教学重难点
1.摩尔质量的概念。
2.物质的量、摩尔质量之间的相关计算。
◆ 教学过程
导入新课
【回顾上节内容】
物质的量是国际单位制中的基本物理量之一,符号为n,常用单位为摩尔(简称摩,符号为mol)。
1 mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012 kg 12C中所含的原子数相同。0.012 kg 12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,用NA表示。NA近似为6.02×1023 mol-1。
物质的量(n)、阿伏伽德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系:
N=n·NA
【过渡】1 mol分子、离子、原子、电子等所含的微粒数目相同,但由于不同微粒的质量一般不同,所以1mol不同物质的质量通常也不同。
例如:
1 mol铁原子的质量为56 g;
1 mol水分子的质量为18 g;
1 mol Na+的质量为23 g
讲授新课
教学环节一:摩尔质量
知识1 摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,称为该物质的摩尔质量,用符号M表示。当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,单位为g·mol-1。
(2)物质的相对分子(或原子)质量、摩尔质量、1 mol物质的质量比较
相对分子(或原子)质量
Mr(或Ar ) 摩尔质量
M 1 mol物质的质量
m
单位 1 g·mol-1 g
举例 H2O的相对分子质量是
18 H2O的摩尔质量为
18 g·mol-1 1mol H2O的质量是
18g
注意:对具体的物质而言,其相对分子(或原子)质量、摩尔质量是确定的,不随其物质的量的变化而变化,也不随其物质状态的变化而变化。
知识2 物质的质量、物质的量和摩尔质量之间的关系
物质的质量(m)、物质的量(n)和摩尔质量(M)之间存在如下关系:
m = n·M
想一想:180g H2O中所含H2O的物质的量是多少?
22-12HO180 gHO===10 molHO1()(8 gmol)()mnM
【例题】483 g Na2SO4·10H2O中所含Na+和SO42-的物质的量各是多少?所含水分子的数目是多少?
解:Na2SO4·10H2O的相对分子质量为322,摩尔质量为322 g·mol-1。
242242-1242NaSO10HO483gNaSO10HO===1.50 molNaSO10HO322 gmol()()()mnM
则:
n(Na+) = 1.50 mol×2 = 3.00 mol
n(SO42-) = 1.50 mol×1 = 1.50 mol
n(H2O) = 1.50 mol×10 = 15.0 mol
N(H2O) = n(H2O)×NA = 15.0 mol×6.02×1023 mol-1 = 9.03×1024
答:483 g Na2SO4·10H2O中所含Na+的物质的量为3.00 mol,SO42-的物质的量为1.50 mol,水分子的数目约为9.03×1024。
【学习致用】参考例1的解题方式,完成下列计算。
(1)9.8 g H2SO4的物质的量; (2)5.3 g Na2CO3的物质的量;
(3)0.25 mol CaCO3的质量;
(4)2.0 mol H2O的质量。
答案:(1)0.1 mol;(2)0.05 mol;(3)25 g;(4)36 g。
知识3 物质的量在化学方程式中的应用
化学方程式不仅表示了在一定条件下的化学变化,也表示了反应物和生成物之间物质的量的关系。化学方程式中各物质的化学计量数之比实质上是反应过程中各物质的物质的量之比。
例:
2H2 + O2 2H2O
2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下完全反应,可以生成2 mol H2O。
【交流讨论】
写出下列反应的化学方程式,并说明反应物和生成物之间物质的量的关系。
(1)氢氧化钠溶液与盐酸反应
(2)氧化铁在高温下与一氧化碳反应
(3)氯酸钾受热分解生成氧气和氯化钾
(4)过氧化氢(H2O2)分解生成氧气和水
答:
(1)NaOH + HCl NaCl + H2O 1 mol NaOH和1 mol HCl完全反应可以生成1 mol NaCl和1 mol H2O。
(2)Fe2O3 + 3CO2Fe+ 3CO2 1 mol Fe2O3和3 mol CO完全反应可以生成2 mol Fe和3 mol CO2。
(3)2KClO3 2KCl + 3O2↑ 2 mol KClO3在MnO2催化剂条件下完全分解可生成2 mol KCl和3 mol O2。
(4)2H2O2 2H2O + O2↑ 2 mol H2O2在MnO2催化剂条件下完全分解可生成2 mol H2O和1 mol O2。
课堂小结 课堂检测
1.下列说法正确是的( )
A. 摩尔质量就等于对应物质的相对分子质量或相对原子质量
B. 摩尔质量是对应物质相对分子(原子)质量的6.02×1023倍
C. HNO3的摩尔质量是63g
D. 硫酸和磷酸的摩尔质量相等,都是98 g·mol-1
解析:单位物质的量的物质所具有的质量,称为该物质的摩尔质量,用符号M表示。当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,单位为g·mol-1,故A、B错误;
HNO3的摩尔质量为63 g·mol-1,故C错误;硫酸的摩尔质量为98 g·mol-1,H3PO4的摩尔质量为98 g·mol-1,故D正确。
答案:D
2.与22 g CO2所含分子数相等的水的质量为( )
A.44g B.22g C.18g D.9g
解析:
22g CO2的物质的量=-122g= 0.5mol44gmol
水与22g CO2所含分子数相等,则水的物质的量为0.5mol,故水的质量= 0.5 mol×18 g·mol-1 = 9g
答案:D
3.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确是的( )
A. 1 mol CH4的质量为16 g·mol-1
B. H2O的摩尔质量为18g
C. 44 g CO2中所含原子数为NA
D. 9.8 g H2SO4中含0.1 NA个H2SO4分子
解析:CH4的摩尔质量为16 g·mol-1,则1 mol CH4的质量为16 g,A错误;H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,B错误;44 g CO2的物质的量为1 mol,则其所含原子数为3 NA,C错误;9.8 g H2SO4的物质的量是0.1 mol,则其所含H2SO4分子数为0.1 NA,D正确。
答案:D
4.如果1 g水中含有a个氢原子,则阿伏伽德罗常数是(
)
A.-1a2mol B.9a mol-1 C.2a mol-1 D.18a mol-1 解析:1g水的物质的量-11g1=mol18gmol18,
1 g水中含a个氢原子,氢原子的物质的量11mol2=mol189
根据ANnN 代入数据A1amol9N
得到NA = 9a mol-1。
答案:B