无机化学部分教案

第一章 化学基本量和化学计算 第一节 物质的量及其单位 一、摩尔

提问：“方程式Fe+S=FeS的含义是什么？

学生思考：方程式的含义有：宏观上表示56份质量的铁和32份质量的硫在加热的条件下反应生成88份质量的硫化亚铁。微观上表示每一个铁原子与一个硫原子反应生成一个硫化亚铁分子。

导入：56g铁含有多少铁原子？20个铁原子质量是多少克？

讲述：看来需要引入一个新的物理量把宏观可称量的物质和微观粒子联系起来。提到物理量同学们不会感到陌生。你们学习过的物理量有哪些呢？

回答：质量、长度、温度、电流等，它们的单位分别是千克、米、开、安（培）国际单位制的7个基本单位

物理量 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度

讲述：在定量地研究物质及其变化时，很需要把微粒（微观）跟可称量的物质（宏观）联系起来。怎样建立这个联系呢？科学上用“物质的量”这个物理量来描述。

单位名称 米 千克 秒 安[培] 开[尔文] 摩尔 坎德拉 - 1 -

物质的量广泛应用于科学研究、工农业生产等方面，特别是在中学化学里，有关物质的量的计算是化学计算的核心和基础。 板书：第一节 物质的量及其单位

提问：通过观察和分析表格，你对物质的量的初步认识是什么？ 回答：物质的量是一个物理量的名称，摩尔是它的单位。

讲述：“物质的量”是不可拆分的，也不能增减字。初次接触说起来不顺口，通过多次练习就行了。 板书：一、物质的量

1.意义：表示构成物质的微观粒子多少的物理量。它表示一定数目粒子的集合体。

2.符号：n

引入：日常生活中用打表示12个。“打”就是一定数目的物品的集合体。宏观是这样，微观也是这样，用固定数目的集合体作为计量单位。科学上，物质的量用12g12C所含的碳原子这个粒子的集合体作为计量单位，它就是“摩尔”

讲述：1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。是为了纪念伟大的科学家阿伏加德罗。这个常数的符号是NA，通常用它的近似值6.02×1023mol－1。 板书：二、单位――摩尔

1.摩尔：物质的量的单位。符号：mol

2. 阿伏加德罗常数：12g12C所含的碳原子数，符号：NA，近似值6.02×1023mol－1。 1mol任何粒子含有阿伏加德罗常数个微粒。 讲解：阿伏加德罗常数和6.02×1023是否可以划等号呢？

不能。已知一个碳原子的质量是1.933×10－23g，可以求算出阿伏加德罗常数。 因此注意近似值是6.02×1023mol1。

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提问：1mol小麦约含有6.02×1023个麦粒。这句话是否正确，为什么？ 学生思考：

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结论：不正确。因为物质的量及其单位摩尔的使用范围是微观粒子。因此在使用中应指明粒子的名称。6.02×1023是非常巨大的一个数值，所以宏观物体不便用物质的量和摩尔。例如，地球上的人口总和是109数量级，如果要用物质的量来描述，将是10-14数量级那样多摩尔，使用起来反而不方便。 板书：3.使用范围：微观粒子 课堂练习

1.判断下列说法是否正确，并说明理由。 （1）1mol氧 （2）0.25molCO

（3）摩尔是7个基本物理量之一。

（4）1mol是6.02×1023个微粒的粒子集合体。 （5）0.5molH2含有3.01×1023个氢原子。

（6）3molNH3中含有3molN原子，9molH原子。

（1）错误。没有指明微粒的种类。改成1molO，1molO2，都是正确的。因此使用摩尔作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类用化学式表示。 （2）正确。

（3）错误。物质的量是基本物理量之一。摩尔只是它的单位，不能把二者混为一谈。

（4）错误。6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值。二者不能简单等同。 （5）错误。0.5molH2含有0.5×2＝1molH原子，6.02×1023×1＝6.02×1023个。 （6）正确。3molNH3中含有3×1＝3 mol N原子，3×3＝9molH原子。

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课堂练习 2.填空

（1）1molO中约含有___________个O；

（2）3molH2SO4中约含有__________个H2SO4，可电离出_________molH＋ （3）4molO2含有____________molO原子，___________mol质子 （4）10molNa+中约含有___________个Na＋

答案：（1）6.02×1023 （2）3×6.02×1023，6mol （3） 8mol，8×8＝64mol（因为1molO原子中含有8mol质子） （4）10×6.02×1023 （5）2mol 讨论：通过上述练习同学们可以自己总结出物质的量、微粒个数和阿伏加德罗常数三者之间的关系。

板书：4.物质的量（n）微粒个数（N）和阿伏加德罗常数（NA）三者之间的关系。

小结：摩尔是物质的量的单位，1mol任何粒子的粒子数是阿伏加德罗常数，约为6.02×1023。物质的量与粒子个数之间的关系： 板书设计

第一章化学基本量和化学计算

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第一节 物质的量及其单位 一、物质的量

1.意义：表示构成物质的微观粒子多少的物理量。它表示一定数目粒子的集合体。 2.符号：n 二、单位――摩尔

1.摩尔：物质的量的单位。符号：mol

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CO2

6.02×1023 44.01 1.977 学生分组计算出标准状况下，1mol H2、O2、CO2的体积分别为：22.4L、22.4L、22.3L

[板书] 在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。

[强调] ①标准状况（0℃，101Kpa）②物质的量为1mol ③任何气体物质 ④约为22.4L

[设疑] 在其它的温度和压强下，1mol气体是否占有大约相同的体积呢？ [板书] 单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 Vm =22.4 单位：L/mol

[提问] 气体摩尔体积与标准状况下气体摩尔体积22.4L/mol是什么关系？ [强调] 22.4L/mol只是在特定条件下的气体摩尔体积。气体摩尔体积是在任意温度、压强下，气体体积与气体物质的量之比。

[设问] 为什么在一定温度、压强下，1mol固、液态物质体积不同，而1mol气体体积都大致相同呢？让我们从物质的组成和结构上找找原因。 [讨论] 决定物质体积的主要因素 影响物质体积的因素

[提问] 1.1mol液态水变为1mol水蒸气分子数是否变化？ 2.为什么体积由18mL变为3.06×104mL，体积扩大了1700倍。

[指出] 在粒子数相同的条件下，固、液态物质的体积主要决定于构成物质的粒子的大小，由于构成不同物质的粒子的大小不同，所以1mol固、液态物质的体积不相同；气体的体积主要决定于粒子间的距离，不同气体分子间的平均距离大约相等，所以1mol气体的体积大致相同。

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[结论] 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即

阿伏加德罗定律。应用：同温同压： ，还可推导出

[练习]下列说法是否正确？如不正确，指出错误的原因。

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1. 1mol任何气体的体积都是22.4L。

2. 1molH2的质量是1g,它所占的体积是22.4L/mol。

3. 1mol任何物质在标准状况时所占的体积都约为22.4L。 4.22.4LO2一定含有6.02×1023个O2。

5.在同温同压下，32gO2与2gH2所占的体积相同。

6. 在同温同压下，20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1：3。 （答案：正确的是5.6.） 例题3：填表

物质 H2 O2 CO2 N2 物质的量 0.5mol 体积（标准状分子数 况） 44.8L 质量 44/22.4g.L-1 密度 28g Cl2.HCl 混合气 3.01×1023 [练习]若不是标准状况下，可以利用阿伏加德罗定律及其推论解题。 某气体对氢气的相对密度为14，求该气体的相对分子质量。 二、关于气体摩尔体积的计算

1．已知气体的质量，计算在标准状况下气体的体积： 【例1-4】计算25.5克氨在标准状况下得体积。 提示：先算出氨气的物质的量。

2．已知在标准状况下气体的体积，计算气体的质量 【例1-5】试计算标准状况下，11.2L氧气的质量等于多少？

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提示：先算出氧气的物质的量。

3. 已知在标准状况下气体的体积和质量，计算相对分子质量

【例1-6】已知在标准状况下,0.5L某气体的质量为0.985克，试计算其相对分子质量。

提示：先计算出单位体积内气体的质量，再计算气体的摩尔质量。 4. 计算在标准状况下，气体的密度及不同气体的相对密度 【例1-7】计算标准状况下，空气、二氧化碳、氨的气体密度。 提示：用气体的摩尔质量除以体积。

【例1-8】计算标准状况下，氯气、甲烷对空气的相对密度。

提示：根据同问痛呀下，两种气体的相对密度等于其相对分子质量之比即可。

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第一章 化学基本量和化学计算 第三节 根据化学方程式的计算

一、化学方程式

根据质量守恒定律，用化学式来表示物质的化学反应的式子称为化学方程式。化学方程式也叫化学反应式或简称反应式。每一个化学方程式都是在实验基础上总结出来的，是客观事实的反映，绝不能凭主观臆造 1．质量守恒定律的内容

2．从微观角度解释守恒的原因

3．依据实验事实写出木炭在氧气中燃烧反应的文字表达式。

设问：这个文字表达式能表示物质的变化及变化的条件，能体现遵循质量守恒定律吗？

导入：化学反应要遵循质量守恒定律，那么在化学上有没有一种式子，既能表示反应物和生成物是什么，又能反应质量守恒这一特点呢？有，这就是今天要学习的另一种国际通用的化学用语—化学方程式

讲述：什么是化学方程式，它有哪些涵义？怎样正确书写化学方程式？是本节课要认真探究的问题。 提问：

碳+氧气—→二氧化碳 C + O2 —→ CO2

讨论：化学反应遵循质量守恒定律，此式能否体现质量守恒定律，为什么？ 回答：（因上式左右两边各原子的种类没变，数目相等）用已有的知识认识新问题

引导：既然此式可体现质量守恒定律这一特点，反应物和生成物之间我们可以用“=” 化学方程式

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碳＋氧气点燃二氧化碳 化学物质的变化 Ｃ＋Ｏ2 点燃CＯ2 反应质量的守恒 12 32 44

（一）、概念：用化学式来表示化学反应的式子 （二）、含义：（依据客观事实） “质”：1表示出反应物、生成物

“量”：2表示出反应中各物质之间的质量关系 （三）、书写化学方程式原则： 1、依据实验事实 2、遵循质量守恒定律 （四）、化学方程式书写步骤：

1、写出反应物，生成物的化学式（依据客观事实） 2、配平步骤（遵循质量守恒） 3、注明反应条件

化学反应方程式不仅表示了反应物和生成物的种类，而且还表达了它们相互反应的量的关系。这种量的关系体现在原子数或分子数、物质的量、质量及气体体积等方面

二、根据化学方程式的计算根据

根据化学方程式中各反应物质间的定量关系，可以进行一系列的化学计算。 1.原料用量和产品产量的计算

【例1-9】130克锌与足量的稀硫酸作用，能生成多少克硫酸锌》 提示：写出反应方程式，设生成的硫酸锌的质量为x 【例1-10】欲制取氧气75克，需要氯酸钾多少克？ 提示：写出反应方程式，设需要氯酸钾的质量为x 2.有关气体体积的计算

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【例1-11】如合成146千克氯化氢气体，在标准状况下，需要多少立方米的氢气和氯气？

3.有关不纯物质参加化学反应的计算

进行有不纯物质参加化学反应的计算时，应先将其质量换算成纯物质的质量。 纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数

例如：500千克纯度为90%的软锰矿中，所含纯二氧化锰的质量为： 500千克×90%=450千克 4.产品产率与原料利用率的计算

产率=（实际产量/理论产量）×100% 原料利用率=（理论消耗量/实际消耗量）×100%

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三、热化学方程式

化学反应往往伴随有能量的的变化，通常表现为吸收或放出热量。反应过程中放出或吸收的热量叫做该反应的反应热。一般以1摩尔物质参加反应所吸收或放出的热量来衡量某反应的反应热。实验测得1mol碳在氧气中燃烧成CO2时放热393.5kJ（千焦）；11mol氢气燃烧时放热241.8kJ；当11mol燃烧的碳与水蒸气反应生成CO时，吸收131.4kJ热量，分别表示如下： C(s) + O2(g) —→ CO2(g)+393.5kJ H2(g) + 1/2O2(g) —→ H2O(g)+241.8kJ C(s)+ H2O(g) —→CO(g)+ H2(g)-131.4 kJ

这种表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。放出热量的反应叫做放热反应；吸收热量的反应叫做吸热反应。 书写热化学方程式按以下步骤：

（1）反应热写在化学方程式的右边，单位是kJ。反应放热以+号表示；反应吸热以“-”表示。

（2）因为反应热与物质的聚集状态有关，所以在热化学方程式中要注明物质的聚集状态。

（3）热化学方程式中，各分子数前面的计量数代表物质的量（摩尔），不代表分子数，可以是整数，也可以是分数。

（4）温度和压力的变化影响反应热的数值，为了便于比较，规定：25℃（298K） 和100kpa下的反应热为标准反应热。一般若不作特殊指明，皆指标准反应热。

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