第1章 第2节 化学计量在实验中的应用 第2课时

第2课时

教学设计

三维目标

知识与技能

1.使学生了解摩尔质量的概念。了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。

2.使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系，掌握有关概念的计算。

3.进一步加深理解巩固物质的量和摩尔的概念。

过程与方法

1.培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。

2.培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。

情感、态度与价值观

1.使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。

2.强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯。

教学重点

摩尔质量的概念和相关计算

教学难点

摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系

教具准备

多媒体课件、投影仪

教学过程

引入新课

师：什么是物质的量？什么是摩尔？它们的使用范围是什么？

生：物质的量是表示物质所含粒子多少的物理量，摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个粒子，阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023 mol-1。物质的量和摩尔都只适用于表示微观粒子，不能用于表示宏观物体。在使用物质的量时应该用化学式指明粒子的种类。

师：既然物质的量是联系微观粒子和宏观物质的桥梁，那么如何通过物质的量求出物质的质量呢？也就是说1 mol物质的质量到底有多大呢？我们先填写下面的表格，看是否可以从这些数据中得出有用的结论。

生：讨论、计算、填表。

［多媒体展示］

H2O的相对分子质量是18，1 mol水含6.02×1023个水分子，质量是18 g，Al的相对原子质量为27，1 mol

铝含6.02×1023个铝原子，质量是27 g。C的相对原子质量为12，1 mol碳原子含有6.02×1023个碳原子，1 mol碳原子的质量为6.02×1023个×1.993 g/个=12 g。同理Fe的相对原子质量是56，1 mol铁原子含6.02×1023个铁原子，是56 g。H2SO4的相对分子质量是98，1 mol硫酸含6.02×1023个硫酸分子，是98 g。电子质量过于微小，因此失去或得到电子的质量可忽略不计，所以Na+的式量是23，1 mol钠离子含有6.02×1023个钠离子，是23 g。OH-的式量为17，1 mol氢氧根离子含6.02×1023个氢氧根离子，是17 g。

师：由以上计算结果可得出什么规律？

生：1 mol任何原子的质量以克为单位时在数值上等于这种原子的相对原子质量。1 mol任何分子的质量以克为单位时在数值上等于这种分子的相对分子质量。1 mol任何离子的质量以克为单位时在数值上等于这种离子的式量。

师：此处还可以用其他方法引入得出结论。例如：通过推导得出。试试看，你能吗？

生：讨论、研究

［多媒体展示］

师：因为任何一种原子的相对原子质量，是以12C质量的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。

计算得出x=16 y=32

由以上的计算和推导你能得出怎样的结论呢？

生：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。那么由原子构成的分子，1 mol分子的质量应该在数值上等于其相对分子质量。而对于离子，由于电子的质量很小，可以忽略不计。因此1 mol任何离子的质量以克为单体时，在数值上等于这种离子的式量。

师：很好，这就是我们这节课要学习的摩尔质量的概念。

［板书］2.摩尔质量

师：为什么1 mol任何物质的质量以克为单位时，在数值上等于该物质的式量？我们以C12原子和O16 原子为例来进行讨论。

生：讨论、探究

生：相对原子质量是以12C质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值。如氧的相对原子质量是16。一个碳原子的质量跟一个氧原子的质量之比是12∶16，因1 mol碳原子与1 mol氧原子含有的原子数相等，都约为6.02×1023，所以1摩尔碳原子质量跟1摩尔氧原子质量之比也应该是12∶16。1 mol碳原子质量是12 g，那么1 mol氧原子质量就是16 g，同理1 mol任何原子的质量就是以克为单位，数值上等于该种原子的相对原子质量。

师：你回答得很好，这是分析了原子，那么对于分子或者其他物质呢，又该怎样呢？

生：思考、讨论

生：对于由分子构成的物质，由于分子是由原子构成的，相对分子质量是各种元素的相对原子质量之和，因此1mol任何分子的质量就是以克为单位，数值上等于该分子的相对分子质量。离子是通过原子失去或得到电子形成的，电子质量微小，可忽略不计，所以1 mol任何离子的质量在数值上等于该离子的式量。根据以上分析得出1mol任何物质的质量，以克为单位，数值上等于该物质的式量。

师：我们学习了摩尔质量的概念，那么它在具体化学计算中又有什么用呢？

［多媒体展示］

课堂练习

1.填写下列空白：

（1）1 mol Cu质量是_____________克。

（2）1 mol O2质量是_____________克。

（3）1 mol CO2质量是_____________克。

（4）1 mol Cl-质量是_____________克。

（5）1 mol Na+质量是_____________克。

（6）1 mol NaCl质量是_____________克。

生：1 mol Cu是64 g；1 mol O2是32 g；1 mol CO2是44 g；1 mol Cl-为35.5 g；1 mol Na+是23 g；1 mol NaCl质量为58.5 g。

师：通过刚才的分析和计算，我们知道摩尔质量在数值上和相对原子质量或相对分子质量相等。你能否给摩尔质量下个定义呢？它的单位是什么？

生：1 mol物质的质量就叫该物质的摩尔质量。

师：有一定道理，如果不是1 mol的物质，我们能不能求该物质的摩尔质量呢？例如1 mol H2O的质量是18 g，那么0.5 mol H2O的质量就是9 g，用9除以0.5得到的数值也是18。哪位同学能给摩尔质量下个更科学的定义呢？

生：我们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。

师：很好！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之比。摩尔质量的符号是M，常用的单位为g·mol-1。

［板书］（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。符号M。

（2）单位：g·mol-1。

（3）数值：等于物质或粒子的式量。

［多媒体展示］

课堂练习

2.回答下列问题：

（1）O2的摩尔质量是多少？

（2）H2SO4的摩尔质量是多少？

生：（1）M（O2）=32 g·mol-1；

（2）M(H2SO4)=98 g·mol-1。

［多媒体展示］

课堂练习

3.下列物质各多少克？含粒子数多少个？

（1）100 mol H2O （2）0.1 mol OH-

生：（1）100 mol H2O质量是1 800 g，含有6.02×1025个H2O分子。

（2）0.1 mol OH-质量是1.7 g，含6.02×1022个OH-。

4.下列物质的物质的量是多少？含有多少个粒子？

（1）90 g水（2）56 g氮气

生：（1）90 g水物质的量为5 mol，含5×6.02×1023个H2O分子；

（2）56 g氮气物质的量为2 mol，含2×6.02×1023个N2分子。

师：通过以上练习，能不能总结出物质的质量、物质的量、摩尔质量三者间的关系？ 生：物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。 ［板书］

3.物质的量（mol ）=

)

()

(1-?mol g g 摩尔质量物质的质量

符号表示：n=

M

m 师：根据物质的质量和摩尔质量可求出物质的量，反之根据物质的量和摩尔质量也可求出物质的质量。如果再结合我们上节课学习的物质的量的定义，你能找出物质的质量（m ）、粒子数（N ）与物质的量（n ）三者之间的关系吗？ 生：m

n

［多媒体展示］ [例题剖析]

(例1)24.5 g H 2SO 4的物质的量是多少？

师：我们可以通过H 2SO 4的相对分子质量，得知H 2SO 4的摩尔质量。然后利用关系式n=M

m

计算出24.5 g H 2SO 4的物质的量。

［板书］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

4242985.24)()(-?=mol g g

SO H M SO H m =0.25 mol

答：24.5 g H 2SO 4的物质的量为0.25 mol 。 ［多媒体展示］

(例2)71 g Na 2SO 4中含有Na +和-

24SO 的物质的量各是多少？ 师：Na 2SO 4的电离方程式为：Na 2SO 4====2Na ++-

24SO

从Na 2SO 4的电离方程式中我们可以看出，1 mol Na 2SO 4可以电离出2 mol Na +和1 mol -

24SO 。 我们可以利用n=

M

m 的关系，首先计算出71 g Na 2SO 4的物质的量，然后再计算出Na +和-

24SO 的物质的量。 ［板书］解：Na 2SO 4的相对分子质量为142，摩尔质量为142 g·mol -1。

1

424214271)()(-?=mol g g

SO Na M SO Na m =0.5 mol

则Na +的物质的量为1 mol ，-

24SO 的物质的量为0.5 mol 。

答：71 g Na 2SO 4中含有Na +的物质的量为1 mol ，含-

24SO 的物质的量为0.5 mol 。

师：通过以上例题，明确解这类题的步骤和方法。在今后的计算中应该注意解题规范，养成良好的学习习惯。

［多媒体展示］

练习1.19.6 g H 2SO 4中，氧元素的质量是多少克？ 生：氧元素是所有氧原子的总称。由已知条件可先求出H 2SO 4的物质的量，再根据如下关系：H 2SO 4~4O 求出氧原子的物质的量，进而求出氧元素的质量。 生：19.6 g H 2SO 4中，氧元素的质量是12.8 g 。 ［多媒体展示］

练习2.多少克硫酸所含的分子数与3.65 g 10%盐酸所含的HCl 分子数相等？ 生：要满足二者分子数相等，只要满足二者的物质的量相等即可。 解：设质量为x 的硫酸所含分子数与3.65 g 10%盐酸所含HCl 分子数相等。 （硫酸）

1

15.36%

1065.398--??=?mol

g g mol g x （盐酸）x=0.98 g 答：0.98克硫酸所含的分子数与3.65 g 10%盐酸所含HCl 分子数相等。

师：解此类题的思路是：找准不同物质间的物质的量关系，然后列方程求解。 ［多媒体展示］ 课堂检测题

0.2 mol KClO 3中所含的Cl 原子数与多少克CaCl 2中所含的Cl -个数相等？ （参考答案：11.1 g ） 板书设计 二、摩尔质量

1.1 mol 物质的质量

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相对原子质量或相对分子质量相等。 2.摩尔质量

（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号M 。 （2）单位：g·mol -1或kg·mol -1 （3）数值：等于物质或粒子的式量 物质的量（mol ）=

)

()

(1-?mol g g 摩尔质量物质的质量

符号表示：n=

M

m 三、关于物质的量的计算 （－）依据

1.准确掌握物质的量、摩尔、摩尔质量等概念。

2.掌握好有关物质质量（m ）、物质的量（n ）和粒子数（N ）之间的关系。

m

n

N

活动与探究

物质所含粒子数与物质质量之间有什么关系？如何进行相互的换算？

随堂练习

一、选择题

1.设N A表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（）

A.0.5 mol O2含氧原子数为0.5N A

B.1.8 g的NH+4中含有的电子数为N A

C.48 g O3含有的氧原子数为3N A

D.2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1N A

答案:BC

2.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1。下列叙述正确的是（）

A.1 mol H2O2中含N A个H2和N A个O2

B.氧气和臭氧的混合物16 g中约含有6.02×1023个氧原子

C.25 ℃时，含40 g氢氧化钠的溶液中约含有6.02×l022个氢氧根离子

D.0.5 mol CH4中约含有3.01×1024个电子

答案:BD

二、填空题

3.0.4 g H2在足量O2中燃烧能生成____________mol H2O？

答案:0.2

4.20 g A和14.6 g B完全反应生成12.4 g C和0.2 mol D,则D的摩尔质量为____________。

答案:112 g·mol-1

AO中核外电子数比质子数多了3.01×1023个,则A的相对原子质量为____________。

5.20 g 2

3

答案:32

三、计算题

6.0.5 mol CO和CO2混合气体质量为18 g,求混合气体中CO和CO2的物质的量之比。

答案:1∶1