《化学》电子教案

 

课题	第一章  化学基本概念和理论 第二节  宏观与微观的桥梁（之二）
教学目标	1．使学生掌握摩尔质量的有关计算 2．使学生理解物质的量浓度的概念 3．使学生掌握有关物质的量浓度的计算
教学重点	物质的量浓度的概念、有关物质的量浓度的计算
教学难点	化学反应中各物质之间物质的量的比例关系并运用这种关系进行简单计算
课时安排	2学时
教学方法	启发式教学与讲练结合法
教学手段	多媒体辅助
教学用具	投影仪

 

【教学进程】

提问

什么叫摩尔质量？

引入

每摩尔物质的质量就是摩尔质量，用M表示。学了概念就是为了进行应用，如何应用摩尔质量进行计算？

设问

摩尔质量的单位是g /mol，根据它的单位你能说说摩尔质量与物质的质量、物质的量之间的关系吗？

板书

二、摩尔质量及其计算

3．有关摩尔质量的计算

物质的质量、物质的量、摩尔质量之间的相互转化关系：      

，即。

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例题1  2 mol H2SO4的质量是多少？

已知：n（H2SO4）＝2 mol

      M（H2SO4）＝98 g／mol

求：m（H2SO4）＝？

解：由关系式 M（H2SO4）＝

得  m（H2SO4）＝n（H2SO4）×M（H2SO4）

                        ＝2 mol×98 g/mol

                        ＝196 g

答：2 mol H2SO4的质量是196 g。

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例题2  质量为90 g的H2O，其物质的量是多少？

已知：M（H2O）＝18 g/mol   m（H2O）＝90 g

求：n（H2O）＝？

解：利用关系式M（H2O）＝

得  n（H2O）＝ ＝＝5 mol

答：90 g水的物质的量为5 mol。

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课堂练习

1．（1）49 g H2SO4物质的量是多少？

（2）1.5 mol NaOH的质量为多少克？

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课堂练习

2．（1）12 g镁中含有多少个镁原子？

（2）3.01×1023个水分子，它的质量为多少克？

过渡：应用摩尔来衡量物质的量，在化学反应中和科学技术上带来很多方便。

设问：化学方程式的化学计量数都有哪些含义？例如，C + O2    CO2。

由学生思考、分析、相互补充：

（1）化学方程式的化学计量数比可以看成是微观粒子个数比，即1∶1∶1。

（2）还可以看成是反应物、生成物之间质量之比为：12 g C∶32 g O2∶44 g CO2。

（3）还可看成是反应物、生成物之间物质的量之比为：1 mol C∶1 mol O2∶1 mol CO2。

板书

4．化学方程式的有关计算

化学方程式化学计量数的含义：  C  +  O2      CO2

微观粒子个数比：    1      1         1

质量之比：       12 g    32 g      44 g

物质的量之比：    1 mol  1 mol    1 mol

强调

从以上关系中可知：反应中各种物质的物质的量比等于其化学计量数之比。显然，在化学方程式的计算中，运用物质的量往往更加方便。

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例题3  完全分解0.4 mol KClO3，可制得多少摩尔氧气？

解：运用化学方程式计算的解题步骤

（1）设未知数         设制得O2的物质的量为n（O2）

（2）正确写出化学方程式    2KClO3     2KCl＋3O2↑

（3）找出量的关系           2 mol    ∶     3 mol

                            0.4 mol   ∶     n（O2）

（4）建立比例关系         2 mol∶3 mol＝0.4 mol∶n（O2）

（5）解出未知数               n（O2）＝0.6 mol                                                                            

答：可制得0.6 mol O2。

强调

运用化学方程式进行计算时，应注意以下几点：

1．化学方程式必须配平。

2．列比例式时，必须注意“左右关系相当，上下单位一致”。

3．运用于方程中的量必须是纯物质的量。

过渡

我们知道溶液有浓、稀之分，那么如何定量地表示溶液的浓稀程度呢？

学生回忆

在初中学过用溶质的质量分数表示溶液的浓度。

讲解

溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。

溶液中溶质的质量分数＝

特点：溶液质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液里，含有溶质的质量相等，但是溶质的物质的量可能不同。

讲述

在使用溶质的质量分数时有不便之处。例如，在科学实验和工农业生产中，人们在使用溶液时，一般都量取溶液的体积，而较少称量其质量。此外，物质发生化学反应时，反应物的物质的量之间有一定的比例关系，比质量关系要简单得多。所以有必要学习另外一种表示浓度的方法，用溶液的体积和物质的量表示。本节就学习这种表示溶液组成的物理量——物质的量浓度。

板书

三、物质的量浓度

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，符号为cB。

2．常用单位：mol/L或mol/m3。                      

3．表达式：物质的量浓度（mol/L）＝。

4．公式：cB＝。

讲解

注意和溶质的质量分数对比，溶液体积的单位是L或m3。

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例题4  将49 g H2SO4溶于水中，配成0.2 L的溶液，计算H2SO4溶液的物质的量浓度。

解题的步骤是：

 

物质的量（n）

物质的量浓度（c）

质量（m）

 

                          

                        

       

                    

                              

 

m（H2SO4）     49 g

M（H2SO4）   98 g/mol

解：49 g H2SO4物质的量

         n（H2SO4）＝—————＝————＝0.5 mol

n（H2SO4）   0.5 mol

V          0.2 L

则         c（H2SO4）＝—————＝———＝2.5 mol/L

 

答：H2SO4的物质的量浓度为2.5 mol/L。

 

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n·M

c·V

物质的量

质量

物质的量浓度

例题5  配制0.5 mol/L Na2CO3溶液200 mL，需用Na2CO3多少克？

解：已知c＝0.5 mol/L，V＝200 mL＝0.2 L

则   n（Na2CO3）＝c·V＝0.5 mol/L×0.2 L

＝0.1 mol                         

     m（Na2CO3）＝n（Na2CO3）·M（Na2CO3）

                 ＝0.1 mol×106 g/ mol              

                 ＝10.6 g

 

答：配制0.5 mol/L Na2CO3溶液200 mL需用Na2CO3 10.6 g。

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例题6  将25 mL 2 mol/L的硫酸稀释到0.1 mol/L的稀硫酸时，该溶液的体积应是多少？

解题依据：溶液稀释前后，溶质的物质的量不变。即

n（浓）＝n（稀）或 c（稀）·V（稀）＝c（浓）·V（浓）

c1·V1＝c2·V2

解：已知：c（浓）＝2 mol/L  V（浓）＝25 mL＝0.025 L  c（稀）＝0.1 mol/L

            n（浓）＝n（稀）  c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀）

c（浓）·V（浓）   2 mol/L×0.025 L

c（稀）           0.1 mol/L

             

        V(稀)＝———————＝———————

 

＝0.5 L＝500 mL

 

答：该稀硫酸的体积应是500 mL。

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课堂练习

1．用40 g NaOH配成2 L溶液，其物质的量浓度为________mol/L。

2．58.5 g NaCl配成500 mL溶液，其物质的量浓度为________mol/L。

3．物质的量浓度为2 mol/L的硫酸溶液250 mL，含硫酸的质量为为_______ g。

参考答案

1. 0.5 mol/L；2. 2 mol/L；3. 49 g

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讨论

1．将342 g C12H22O11(蔗糖)溶解在1 L水中，其物质的量浓度是1 mol/L吗？

2．从1 L浓度为1 mol/L的蔗糖溶液中取出100 mL，这100 mL溶液的浓度是多少？取出的溶液与原溶液相比，哪些量变化了，哪些量没变？

结论

1．不正确。因为物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液的组成，而不是单位体积的溶剂里所含溶质的物质的量。

2．所取溶液的浓度不变。例如，日常生活中从一大杯盐水中倒出一小杯，盐水的浓度不变。对比取出液和原溶液，浓度没变，溶质的物质的量变小了，溶质的质量变了。溶液的体积变小了，就像大杯中的盐多，小杯中的盐少。

提出

若两种不同溶质的溶液，体积相同，浓度也相同，溶质的物质的量如何？质量如何？例如，1 L 1 moL/L的氯化钠溶液与同体积同浓度的盐酸（溶质的物质的量相同，而质量不同）。

强调

体积相同、物质的量浓度也相同的任何溶液里，含有溶质的物质的量都相同，但是溶质的质量不同。

小结

1．物质的质量、物质的量、摩尔质量之间的相互转化关系。

2．物质的量浓度的定义和公式。

作业

1. 用分解KClO3的方法制取O2时，若要得到0.3 mol O2，需要KClO3多少克?

2. 0.4 g CaCO3能与40 ml稀盐酸完全反应，此盐酸的物质的量浓度为多少？

 

【板书设计】

第二节  宏观与微观的桥梁——摩尔

二、摩尔质量及其计算

3．有关摩尔质量的计算

物质的质量、物质的量、摩尔质量之间的相互转化关系：      

物质的量＝＝，即n＝

4．化学方程式的有关计算

化学方程式系数的含义：C  +  O2      CO2

微观粒子个数比：      1          1             1

质量之比：          12 g      32 g        44 g

物质的量之比         1 mol     1 mol      1 mol

三、物质的量浓度

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，符号为cB。

2．常用单位：mol/L或mol/m3。                      

3．表达式：物质的量浓度（mol/L）＝。

4．公式：cB＝。

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