1、1.3.1物质的量 摩尔质量教学设计【教学目标】1让学生知道摩尔是物质的量的单位。2让学生初步学会物质的量、摩尔质量、质量、微粒数之间的简单换算。【教学重点】物质的量、摩尔质量的概念。【教学难点】物质的量、摩尔质量、质量、微粒数之间的换算。【教学过程】在开始今天的化学课之前，请同学们先回答我们布置的课前智力游戏：假定我们有一篓面值一元的硬币，假定每一硬币的形状、体积、质量是相同的，我们通过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数？ 序 号 方 法 或 途 径方法一方法二方法三方法四方法五方法六方法七方法八直接数数先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以一个硬币的质量先称量出 100 个硬币的质
2、量，用硬币的总质量除以 100 个硬币的质量，再乘以 100先称量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以一个硬币的体积先称量出 100 个硬币的体积，用硬币的总体积除以 100 个硬币的体积，再乘以 100先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬币的总厚度除以一个硬币的厚度先测量出 100 个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬币的总厚度除以 100 个硬币的厚度，然后乘以 100用模具（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹槽中正好卡入 10 个硬币）计量（银行常用）建立模型 我把上述方法总结为两种方法模型：直接计量和换算。前者直接获得硬币个数，后者通过引入中间物理量搭桥，换算出硬币个数。讲述、媒
3、体显示模型一：直接计量 （方法一）模型二：引入中间物理量换算 （方法二方法八）如何数出一克水中含有的水分子数?讲述一滴水中所含的水分子数，让全世界 65 亿人去数，每人每分钟数 100 个，日夜不停的数，需要 5 千年才能数完。下面我们来研究一个化学上经常遇到的宏观物质的质量、体积与构成它的微观粒子数之间的关系问题。也就是第三节所讲述的内容。讲述、媒体显示第三节 化学中常用的物理量物质的量一、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔、摩尔质量首先我们来分析 C + O2 = CO2 反应：讲述、媒体显示C + O2 = CO2宏观上： 12 克 32 克 44 克微观上： 1 个 C 原子 一个 O2
4、分子 一个 CO2 分子实际生产或科学实验中，碳、氧气、二氧化碳是可称量的，固体反应原料是按照一定的质量比例、气体反应原料是按照一定的体积比例投入的，但化学反应是在碳原子与氧分子之间一个一个地进行的，碳原子、氧分子以及反应生成的二氧化碳分子都是难于称量的微观粒子，如何建立起宏观物质的质量、体积和其所含微观粒子数之间的联系呢？或者说已知宏观物质的质量或体积，如何求出它所含有的微粒个数？已知微粒个数，如何求出它的质量或体积？媒体显示宏观物质质量、体积微粒个数结合前面解决一篓硬币有多少个的方法模型，请尽可能多地列举出知晓一定质量或体积的宏观物质中含有多少个微观粒子的方法或途径。（以碳粉、碳原子为例说
5、明）（媒体显示）序 号 方 法 或 途 径方法一方法二方法三方法四方法五.一个一个地数先称量出 1 个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的质量除以 1 个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数。先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原子个数。先测量出 1 个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的体积除以 1 个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数。先数出 1cm3 宏观物质所含有的微观粒子个数，然后再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数。.方法一可以看作是属于模型一的，直接计量；方法二五可以看作是属于模型二的
6、，引入中间物理量换算。微观粒子的质量和体积都很小，我们无法用肉眼直接看见或计数，因此,我们可以否定方法一。同样的理由，我们也可以排除方法二、方法四。由于不同的微粒的体积不一定相同，我们没有 1cm3 的各种宏观物质中所含微粒的个数的现成的数据，方法五不具有普遍性，如果采用方法五求一定质量物质中所含微观粒子数，我们还需要做大量的工作。但我们有现成的表示原子相对质量的相对原子量，只要我们适当确定方法三中构成微粒集体的微粒数目，使得这一微粒集体的质量是可以称量的，也许我们能够找到一条具有普遍意义的解决问题的有效途径。根据方法三，我们把这一微观粒子集体所含微粒数目暂定为 NA 个，建立下列数学模型：物
7、质所含微粒数 NA微 粒 集 体 的 质 量物 质 的 质 量如何确定这“一定数目 NA”，这“一定数目 NA”究竟为多少比较适宜呢？国际上规定：0.012kg12C 所含碳原子数目即为 NA。这样规定有什么好处？NA 个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克到几百克之间，质量大小适宜，便于换算，可以称量。有利于借助原子量，确定不同种类粒子集体的质量。讲述、媒体显示我们把 0.012Kg12C 中所含碳原子个数称作“阿伏伽德罗常数”即NA，大约为 6.021023。将通过方法三建立的数学模型中的 NA 用“阿伏伽德罗常数”代替，并作变形：阿 伏 伽 德 罗 常 数物 质 所 含 微 粒 数 的
8、质 量阿 伏 伽 德 罗 常 数 个 微 粒物 质 的 质 量讲述我们把上述比值用一个特定的物理量物质的量表示，并规定其单位为摩尔（mol），即：物质的量(mol) 阿 伏 伽 德 罗 常 数物 质 所 含 微 粒 数 的 质 量阿 伏 伽 德 罗 常 数 个 微 粒物 质 的 质 量讲述物质的量便是我们在建立物质的质量与其所含微粒数时所引入的新的物理量，通过它建立起了宏观物质和微观粒子之间的桥梁。由上述关系式可以看出，当物质的量等于 1mol 时：物质所含微粒数阿伏伽德罗常数物质的质量阿伏伽德罗常数个微粒的质量所以：1mol 的物质中含有阿伏伽德罗常数个微粒；阿伏伽德罗常数个微粒的质量即 1
9、mol 物质的质量。我们把 1mol 物质（即单位物质的量的物质）的质量叫做摩尔质量。因此：物质的量(mol) 阿 伏 伽 德 罗 常 数物 质 所 含 微 粒 数 摩 尔 质 量物 质 的 质 量n =NNA=m/M(媒体显示)1、物质的量是用来描述微观粒子的物理量，不能描述宏观物体；2、微观粒子包括:分子、原子、离子、电子、中子等；3、”物质的量“四个字不能增减；4、使用物质的量一定要指明具体的微粒；如:1mol H 2O 1mol H+ 1mol C 能否说 1mol 氧或 1mol 氢1、1mol 任何微粒均含有 6.021023 个微粒。2、摩尔是国际七个基本物理量之一。3、N A
10、个 O 原子的物质的量为 1mol。4、6.0210 23 个任何微粒的量均为 1mol。5、任何物质，如果它所含微粒数与 12g12C 所含的碳原子数相同，我们就说它的物质的量为 1mol。6、1mol 氢含有 6.021023 个氢。【课堂练习】1mol O 含有 个 O；1mol H2O 含有 个 H2O；1mol H+含有 个 H+ ；1mole 含有 个 e ；6.021023 个 12C 的物质的量为 mol；6.021023 个 CO 的物质的量为 mol；6.021023 个 OH的物质的量为 mol。在建立物质的质量和其所含微粒数的联系时，我们引入了什么新的物理量？物质的量与
11、物质质量、物质所含微粒数之间是如何换算的？什么是阿伏伽德罗常数？1mol 物质的质量如何确定？什么是摩尔质量？它与 1mol 物质的质量是否为同一概念？物质的量的含义什么？摩尔是什么？任何 1mol 物质中都含有多少个微粒？迁移、应用使用摩尔概念时的注意事项适用范围：微观粒子或它们的特定组合使用准则：必须指明微粒符号或化学式大：1mol 物质所含微粒数巨大小：摩尔计量的是微乎其微的微观粒子广：应用范围极广，是联系微粒个体与微粒集体、不可称量的反应微粒与可称量的宏观物质的桥梁。科学上采用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来 。 科学上采用“物质的量”
12、这个物理量把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来 。 (媒体显示)物质的质量(g)物质的量(mol)微粒数（个）摩尔质量(g/mol)摩尔质量(g/mol)阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数每摩尔物质的质量，数值上等于物质的式量，单位为 g/mol12g 碳 12C 中所含碳原子的个数，大约为 6.021023以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准，表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量物质的量的单位,任何1mol 物质中都含有阿伏伽德罗常数个微粒1、1mol 的任何物质的质量，以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。2、单位物质的量的物质
13、所具有的质量叫做该物质的摩尔质量，符号为 M，常用单位是gmol1 或 kgmol1 。3、任何物质的摩尔质量，以 gmol1 为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。1. 由于 Na 的相对原子质量为 23，所以 1molNa 的质量为 23。2. 1molCO 的质量为 28g，是因为 CO 的相对分子质量为 28。3. 由于 Na 的相对原子质量为 23，所以 Na 的摩尔质量也为 23。4. H2SO4 的相对分子质量为 98，所以 H2SO4 的摩尔质量为 98 gmol1 。5. 23gNa 的物质的量为 1mol。6. 1molNa 的质量为 23g。7. SO4
14、2 的摩尔质量为 96 gmol1 ，1molSO 42 的质量为 96g 。(媒体显示)物质的物质的量（n）、物质的质量（m ）和物质的摩尔质量（M）之间存在如下关系：(媒体显示)1.物质的量是用 0.012 kg 12C 中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量，符号是 n。物质的量的单位是摩尔 ，简称摩，符号为 mol。2. 0.012 kg 12C 所含的碳原子数为 6.021023，与 0.012 kg 12C 所含的碳原子数相同的任何微粒，它的物质的量为 1mol。3. 6.021023 mol1 称为阿伏加德罗常数，符号为 NA。4. 表示物质的量时，必须用化学式指明微粒的种类，可以是分子、原子、离子或电子等。5. n = N /NA、 N = nNA推论：物质所含微粒数与其物质的量成正比。
