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化學(xué)常用計(jì)量

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)技能：掌握物質(zhì)的量及其單位――摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的涵義。掌握物質(zhì)的量與微粒（原子、分子、離子等）數(shù)目、氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）之間的相互關(guān)系。

能力培養(yǎng)：通過基本計(jì)算問題的討論，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

科學(xué)思想：在阿伏加德羅定律的應(yīng)用上，著重掌握有關(guān)比例的數(shù)學(xué)思想。

科學(xué)方法：演繹推理法。

重點(diǎn)、難點(diǎn)　　　物質(zhì)的量與微粒（原子、分子、離子等）數(shù)目、氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）之間的相互關(guān)系是重點(diǎn)，氣體摩爾體積的應(yīng)用條件是難點(diǎn)。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)

教師活動(dòng)

【引入】今天我們復(fù)習(xí)化學(xué)常用計(jì)量。

【提問】科學(xué)家引入物質(zhì)的量這個(gè)物理量的意義是什么？

【再問】誰來說說物質(zhì)的量是怎樣聯(lián)系宏觀和微觀的？

學(xué)生活動(dòng)

回答：把質(zhì)量、體積等宏觀物理量和微觀的微粒個(gè)數(shù)聯(lián)系起來。

回答：主要通過以物質(zhì)的量為核心物理量建立的下列關(guān)系圖，把微粒數(shù)、物質(zhì)質(zhì)量、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積、溶液的物質(zhì)的量濃度等相互關(guān)聯(lián)起來。

歸納：

小結(jié)：物質(zhì)的量及其單位摩爾的作用實(shí)際是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁。

【提問】下列敘述是否正確？

（1）摩爾是物質(zhì)的量的單位，1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子。

（2）1mol氫的質(zhì)量為1g，它含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氫分子。

（3）氧氣的摩爾質(zhì)量為 32g，氧氣的分子量也為32g。

（4）12g碳-12所含的碳原子數(shù)是阿伏加德羅常數(shù)，每摩物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。

思考，回答：

（1）不正確，并非所有物質(zhì)均含有分子。

（2）不正確，不能說 1mol氫，應(yīng)指明微粒名稱。

（3）不正確，摩爾質(zhì)量的單位為g?mol-1，分子量沒有單位。

（4）正確

【提問】在應(yīng)用摩爾這個(gè)單位時(shí)，應(yīng)注意什么？

回答：

（1）摩爾只能用來表示微粒的集體數(shù)目；

（2）必須指明微粒的具體名稱。

【講解】微�？梢允钦鎸�(shí)的，如：1mol水分子；也可以是假想的，如：1mol NaCl，表示1molNa+和1mol Cl- 的特定組合。

【提問】在化學(xué)反應(yīng)中，下列敘述正確的是：

A．反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和一定等于各生成物的物質(zhì)的量之和

B．反應(yīng)前原子的物質(zhì)的量之和一定等于反應(yīng)后原子的物質(zhì)的量之和

C．反應(yīng)前各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之和一定等于反應(yīng)后生成物的摩爾質(zhì)量之和

D．在同溫、同壓下，反應(yīng)前氣體體積之和一定等于反應(yīng)后氣體體積之和

思考，回答：

A．不正確，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后，分子數(shù)是可能發(fā)生變化的。

B．正確，因?yàn)樵邮腔瘜W(xué)變化中的最小微粒。

C．不正確，因?yàn)榉肿邮亲兓�，分子量很可能變化，摩爾質(zhì)量也隨之變化。

D．不正確，因?yàn)樵谕瑴�、同壓下，氣體的體積隨分子數(shù)變化。

【小結(jié)】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子組成、分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。

【提問】質(zhì)量守恒定律從宏觀和微觀兩方面的涵義是什么？

回答：

在宏觀上，反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量；從微觀上，反應(yīng)物中原子的種類和總個(gè)數(shù)（或總物質(zhì)的量）等于生成物中原子的種類和總個(gè)數(shù)（或總物質(zhì)的量）。

【強(qiáng)調(diào)】物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中有很重要的應(yīng)用，需要大家努力掌握應(yīng)用守恒的計(jì)算技巧。

【過渡】下面讓我們?cè)儆懻撘幌掠嘘P(guān)氣體摩爾體積的問題。

【提問】什么是氣體摩爾體積？

回答：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L。

【再問】標(biāo)準(zhǔn)狀況的涵義是什么？

回答：273K，1.01×105Pa，或0℃，1atm。

提問：老師，標(biāo)準(zhǔn)狀況下三氧化硫是氣體嗎？

【強(qiáng)調(diào)】氣體摩爾體積不適用于非標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體及液體、固體。

【反問】誰知道這個(gè)問題？

回答：三氧化硫的熔點(diǎn)為16℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下當(dāng)然是固體。

【提問】有關(guān)氣體問題的最重要的一個(gè)定律就是阿伏加德羅定律，誰來敘述一下該定律的內(nèi)容？

回答：同溫、同壓下，同體積的氣體具有相同的分子數(shù)。

【講解】阿伏加德羅定律適用于任何狀態(tài)下的氣體，可歸納為：pV=nRT

具體應(yīng)用有：（1）同溫、同壓下，體積比等于物質(zhì)的量之比；（2）同溫、同體積下，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比；（3）同溫、同壓下，密度比等于摩爾質(zhì)量（分子量）之比。

【板書并講解】根據(jù) pV=nRT和 n=m/M得：pV=（m/M）RT

pM=（m/V）RT

pM=ρRT

因此，同溫、同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量（分子量）之比。

傾聽。

提問：為什么同溫、同壓下，密度之比等于摩爾質(zhì)量（分子量）之比？

【引導(dǎo)小結(jié)】氣體分子量計(jì)算的常用公式：

①氣體的摩爾質(zhì)量=標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度×22.4。

②同溫、同壓下，氣體的分子量與氣體的密度成正比。

③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=混合氣體總質(zhì)量÷混合氣體的總物質(zhì)的量。

回憶、歸納、小結(jié)：

（1）M=ρ0×p22.4

（2）M=ρA×MA

（3）M=Σm/Σn

【提問】下列說法正確的是：

A．1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約是22.4L

B．0.5 mol氫氣的體積為11.2L

C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，各為1mol的二氧化硫、三氧化硫的體積均約為22.4L

D．在20L恒容密閉容器中，充入1mol的氮?dú)夂?mol氫氣，達(dá)平衡后有0.5mol的氮?dú)夥磻?yīng)，平衡后混合氣體的體積仍為20L

思考，回答：

A．不正確，只有1mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約是22.4L，不能說任何物質(zhì)。

B．不正確，因?yàn)闆]有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況。

C．不正確，因?yàn)槿趸蛟跇?biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。

D．正確，因?yàn)椴徽撛谌魏螚l件下，氣體都將充滿整個(gè)容器。

【評(píng)價(jià)】回答得很好，請(qǐng)注意 D選項(xiàng)的條件不是標(biāo)準(zhǔn)狀況。

【提問】下列說法正確的是：

A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1L辛烷完全燃燒生成8/22.4 mol的二氧化碳分子

B．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，任何氣體的體積都約為22.4L

C．常溫常壓下，1mol氮?dú)夂邪⒎拥铝_常數(shù)個(gè)氮分子

D．常溫常壓下，金屬和酸反應(yīng)，若生成2g 氫氣，則有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

思考，回答：

A正確，辛烷的分子式為C8H18，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1L辛烷的物質(zhì)的量是1/22.4mol，因此，完全燃燒生成 8/22.4 mol的二氧化碳分子。

B．不正確，因?yàn)闆]有指明氣體的物質(zhì)的量是1mol。

C．正確，1mol氮?dú)獾姆肿訑?shù)與是否標(biāo)準(zhǔn)狀況無關(guān)。

D．正確，不論在任何條件下，2g氫氣都是1mol，無論什么金屬生成氫氣的反應(yīng)均可表示為：2H++2e=H2↑，因此，生成1mol氫氣一定轉(zhuǎn)移 2mol電子。

【質(zhì)疑】辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣體？

回答：辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體。

【評(píng)價(jià)】辛烷是汽油成分之一，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體，1L辛烷的物質(zhì)的量不是 1/22.4mol，因此，A選項(xiàng)是不正確的。

【提問】設(shè)N表示阿伏加德羅常數(shù)，則下列說法正確的是：

A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體22.4L，所含的氣體的分子數(shù)約為N個(gè)

B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LNO和11.2L氧氣混合，氣體的分子總數(shù)約為1.5N個(gè)

C．常溫下，2.3g金屬鈉變成鈉離子時(shí)，失去的電子數(shù)目為0.1N個(gè)

D．常溫下，18g重水所含中子數(shù)為10N個(gè)

思考，回答：

A．正確，任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體 22.4L，氣體的總物質(zhì)的量為1mol，因此含有N個(gè)分子。

B．不正確，因?yàn)镹O和氧氣一接觸就會(huì)立即反應(yīng)生成二氧化氮。

C．正確，2.3g鈉是0.1mol鈉原子，鈉原子變成離子的反應(yīng)為：

Na-e=Na+

0.1mol鈉原子就失去0.1mol電子，也就是0.1NA個(gè)電子。

D．不正確，重水分子（D2O）中含有10個(gè)中子，分子量為 20，18g重水所含中子

數(shù)為：10×18g/20g? mol-1=9mol。

【強(qiáng)調(diào)】溫度和壓強(qiáng)條件只影響氣體的體積，而不影響氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量，因此，如果討論物質(zhì)的量、質(zhì)量和微粒數(shù)目的關(guān)系，則與是否標(biāo)準(zhǔn)狀況無關(guān)。

【引導(dǎo)小結(jié)】在計(jì)算中需要注意的問題：

（1）有關(guān)微粒個(gè)數(shù)計(jì)算，需要注意什么？

（2）有關(guān)氣體的計(jì)算，需要注意什么？

（3）有關(guān)方程式的計(jì)算，需要注意什么常用技巧？

歸納、小結(jié)：

（1）注意分子數(shù)和原子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)的比例關(guān)系

（2）注意溫度和壓強(qiáng)條件對(duì)氣體體積的影響很大，因此應(yīng)用氣體摩爾體積計(jì)算必須要求標(biāo)準(zhǔn)狀況條件，并注意標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體或不能共存的混合氣的問題。

（3）注意運(yùn)用電子守恒的計(jì)算技巧。

精選題

一、選擇題

1．為方便某些化學(xué)計(jì)算，可將98％的濃硫酸表示成下列形式，其中合理的是　　　 [　　　 ]

A．H2SO4?1/9H2O　　　　　　　　　　　　 B．H2SO4?H2O

C．H2SO4?SO3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．SO3 ?10/9H2O

練習(xí)冊(cè)

高中

初中

小學(xué)