資源簡介

物質的量 （第1課時）
大單元-高中化學必修1第二章第三單元
1.能通過對比、類比、歸納、演繹等多種思維活動，了解物質的量、摩爾質量的含義。
2.能運用物質的量與微觀粒子數、摩爾質量之間的相互關系進行簡單計算。
3.知道從定量的角度認識宏觀物質和微觀粒子的相互關系是研究化學問題的科學方法之一，體會從物質的量層次定量研究化學問題的意義。
化學家在研究過程中常常要與原子、分子、離子等微觀世界中的粒子打交道。這些粒子實在是太小了，以至于區區一滴水對于它們而言都能算得上是龐然大物。面對這樣的情況，化學家如何對這些粒子進行計量呢？你在平時端起杯子喝水或者打開水龍頭洗手的時候，有沒有想過這些水中有多少水分子？一種物質中的粒子個數與該物質的質量又有怎樣的關系呢？
【任務一】物質的計量方法——認識“摩爾”
【任務二】聯系宏觀與微觀的橋梁——“摩爾質量”
【任務一】物質的計量方法——認識“摩爾”
1.幼兒園的游戲--數一數
【活動設計】
取出一盒乒乓球數一數，同學們會發現一個一個數非常方便，也非常容易。取出一袋蠶豆數一數，會發現一個一個數耗時長，非常麻煩。若一“五”一“十”地采用“堆量”或者“集合”的方法數則非常方便。如果取出一小袋米粒數一數，該怎么辦呢？
【設計意圖】
此環節用于引入本部分學習活動。通過游戲激發學生的好奇心，提高學習的積極性，把學生帶入接下來的學習中。隨著顆粒不斷地變小，學生為了快速而準確地數，就不得不使用“堆量”的方法。這為微觀粒子的計數埋下伏筆。
2.用“堆量”的方法計量一箱硬幣的大致金額
【活動設計】
小輝的父親經營一間開水鋪，兩年來攢下了滿滿一箱一角硬幣。日前，小輝趁著周末去銀行，準備將硬幣化零為整，換成紙幣，沒想到一連被幾家銀行以人手不夠為由婉拒...... 計量辦法：
生活化學：“堆量”的方法在日常生活中的應用 生活中還有哪些東西是以“堆量”的方法進行計量的？請舉幾個例子。
【設計意圖】
采用“堆量”的方法可以計量小物體的個數，日常生活中也會用到這樣的方法。
通過一則真實的新聞報道，讓學生感受生活經驗與化學研究的緊密聯系，體會人們在生產生活中的智慧及其對于化學研究的啟迪作用。
3.這箱硬幣有多少
【活動設計】
現稱得全部硬幣的質量為15.45 kg，若規定50枚硬幣為一“堆”，質量是57.5 g，則這箱硬幣有多少“堆”？硬幣總數大約是多少？ “堆”數： 硬幣總數：
【設計意圖】
此活動為上一個活動的繼續。學生規定好一個標準后，即可根據這個標準開始計數。此活動是為了讓學生將上面提出的“堆量”方法用于實際操作中，體會它的方便快捷之處，為微觀世界中粒子的計量做好鋪墊。
4.一滴水中大約有多少個水分子
【活動設計】
已知：一滴水的體積約為0.05mL,一個氫原子的質量約為1.67×10-24g,一個氧原子的質量約為2.657×10-23g。 計算過程：
大觀念： 通過計算可以發現，一滴水中的水分子數量竟然如此巨大！為了既科學又方便地知道物質中的粒子數目，化學家采用“堆量”的方法進行計量：每一“堆”叫作1摩爾,寫作1mol。 對于微觀世界中的粒子而言，采用“堆量”進行計量是非常便捷的。如果規定了一“堆”是多少，那么一旦知道整體，則可以很快知道粒子數目。但是，一“堆”規定為多少才比較合適呢？
【設計意圖】
從宏觀世界轉換到微觀世界，以水這種簡單、常見的化學物質為例，計算一滴水中的水分子個數。學生完成計算后會自然而然地知道，如果一個一個地數，無論如何也數不完——這才僅僅是一滴水而已！學生在這里可以進一步體會和感受“堆量”的方法對于計量微觀粒子的優勢。
5.1mo112C單質中含有多少個12C原子
【活動設計】
國際上規定，1mol任何微觀粒子所包含的粒子數與12g12C單質中所含的12C原子數相等。那么1mol12C單質中含有多少個12C原子呢？ 已知：一個12C原子的質量約為1.9927×10-23g 計算過程：
【設計意圖】
國際上將12g12C單質中所含的12C原子數確定為微觀世界中的粒子的計量標準，此活動旨在讓學生自己計算出阿伏加德羅常數的數值，以便滿足學生通過宏觀物質的質量計算微觀粒子個數的好奇心。
6.推導阿伏加德羅常數、物質的量以及粒子個數之間的關系
【活動設計】
1mol粒子集合體所含的粒子數約為6.02×1023。1mol任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數，符號為NA，通常用6.02×1023mol-1表示。 推導過程與結果：
【設計意圖】
通過之前的活動，學生已經知道物質的量這一物理量表示“堆”，阿伏加德羅常數是用于計量微觀粒子的標準，二者相乘即可得到微觀粒子的個數。學生可以自行構建起三者之間的關系，并且在后續活動中靈活運用。
7.算一算這些物質的物質的量
【活動設計】
含有9.03×1023個Cl-的FeCl3： 含有6.02×1023個鈉原子的金屬鈉： 含有3.01×1023個氧原子的水： 含有6.02×1022個硫原子的H2SO4： 物質的量：
大觀念： 微觀粒子的計量 化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化及其應用的一門基礎學科。因此，有必要對原子、分子、離子等微觀世界中的粒子進行計量。請思考，我們剛剛學習的計量方式能否用于宏觀世界？例如，能否說1mol蘋果、1mol書等？
【設計意圖】
此活動為上一個活動的繼續。學生已經知道阿伏加德羅常數與物質的量的含義，理解它們和粒子個數的關系，因此可以引導他們將這樣的關系運用到實際問題的解決中去，讓學生體驗通過本部分學習任務取得的成果。
【任務二】聯系宏觀與微觀的橋梁——“摩爾質量”
1.計算這些物質的質量
【活動設計】
若下列物質均含有阿伏加德羅常數個粒子，則它們的質量分別是多少？ 已知：一個12C原子的質量約為1.992 7×10-23g， 一個鐵原子的質量約為9.288×10-23g，一個氫原子的質量約為1.67×10-24g，一個氧原子的質量為2.657×10-23g。 6.02×1023個碳原子的質量： 6.02×1023個鐵原子的質量： 6.02×1023個氫分子的質量： 6.02×1023個氧分子的質量：
深度思考：摩爾質量與相對分子(原子)質量 相信同學們已經發現，摩爾質量以g·mol-1為單位時，與相對分子(原子)質量在數值上是完全相同的。現在請同學們想一想，為什么會出現這種情況？
【設計意圖】
由于單個粒子的質量各不相同，因此雖然1mol不同物質含有相同數目的粒子但是它們的質量通常不同。通過計算，學生可以初步感受摩爾質量的內涵，了解到通過摩爾質量可以便捷地確立特定物質的一“堆”粒子，以其為標準可以快速計量粒子數目。
2.算一算這些物質的摩爾質量
【活動設計】
1mol不同物質所含粒子數雖然都約為6.02×1023，但它們的質量通常各不相同。人們將單位物質的量的物質所具有的質量稱為“摩爾質量”，用M表示，單位為 g·mol-1。這樣，就為各種物質的一“堆”制定了標準。 鈉： 四氧化三鐵： 氮氣： 乙醇：
【設計意圖】
此活動為上一個活動的繼續。在了解摩爾質量的含義以及當摩爾質量以g·mol-1為單位時與其相對分子(原子)質量在數值上相等之后，學生能夠意識到通過摩爾質量可以將宏觀世界中的質量和微觀世界中的粒子數目聯系起來。此活動旨在讓學生感受到通過摩爾質量這一“橋梁”，可以很快知道某種物質所含的粒子數目。
3.推導質量、物質的量以及摩爾質量之間的關系
【活動設計】
根據摩爾質量的定義，你能嘗試推導質量、物質的量以及摩爾質量之間的關系嗎？ 推導過程與結果：
【設計意圖】
通過之前的活動，學生已經了解到物質的量這一物理量表示“堆”，而摩爾質量又是確立特定物質一“堆”粒子的標準。如果知道某物質的質量，就能夠通過摩爾質量計算出它有多少“堆”，即該物質的物質的量。學生可以自行構建起三者之間的關系，并且在后續活動中靈活運用。
4.計算這些物質的物質的量和粒子數
【活動設計】
已知下列各種物質的質量，你能知道它們的物質的量和粒子數嗎？ 30g水： 80g硫黃： 342g蔗糖： 22g干冰： 201gHg： 40g銅： 52g鋅： 70g鐵：
深度思考： 相信通過上述學習，你已經建立了微觀世界與宏觀世界的聯系。請思考下列問題化學反應中反應物與生成物的化學計量數、物質的量、物質的質量之間的關系是什么？為什么會有這樣的關系？
【設計意圖】
此活動為上一個活動的繼續。學生已經知道物質的量和摩爾質量的含義，理解了它們和物質質量的關系，因此可以引導他們運用這樣的關系解決實際問題，讓學生總結通過本部分學習任務取得的成果。
1.下列表達中錯誤的是( )
A.0.5mol Na2CO3 B.1mol 氫氣 C.1mol 氮 D.2molOH-
2.下列關于物質的量的敘述中，正確的是( )
A.1mol任何物質都含有約6.02×1023個分子
B.0.012kg12C(相對原子質量為12)含有約6.02×1023個碳原子
C.1mol水含有2mol氫和1mol氧
D.1molNe含有約6.02×1023個電子
3.現有CO、CO2、O3三種氣體，它們分別都含有1mol氧原子，則三種氣體的物質的量之比為( )
A.1：1：1 B.1：2：3 C.3：2：1 D.6：3：2
4.下列關于摩爾質量的敘述中，錯誤的是( )
A.1mol某物質的質量叫作摩爾質量
B單位物質的量的物質所具有的質量稱為摩爾質量
C.摩爾質量的符號是M，常用單位是g·mol-1
D摩爾質量以g·mol-1為單位時在數值上等于該物質的相對分子(原子)質量
5.現有0.2gH2、2.4gC、19.6gH2SO4、19.5gZn，它們的物質的量之比為( )
A.1：2：2：3 B.2：1：1：3 C.2：1：2：3 D.3：1：2：2
6.Fe2O3和CuO組成的混合物共16g，在加熱條件下使該混合物與足量CO氣體充分反應，經測定殘留固體的質量為12g。則反應過程中生成氣體的物質的量是 ，原混合物含有 g Fe2O3和 g CuO。
練習與測評參考答案
【評價】
題號 核心素養 水平 解答與說明
1 宏觀辨識與微觀探析 水平1 C
2 宏觀辨識與微觀探析 水平1 B
3 證據推理與模型認知 水平2 D
4 宏觀辨識與微觀探析 水平1 A
5 證據推理與模型認知 水平2 A
6 證據推理與模型認知 水平3 0.25 mol 8 8

展開更多......

收起↑