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物质的量 （第1课时）
大单元-高中化学必修1第二章第三单元
1.能通过对比、类比、归纳、演绎等多种思维活动，了解物质的量、摩尔质量的含义。
2.能运用物质的量与微观粒子数、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
3.知道从定量的角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系是研究化学问题的科学方法之一，体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义。
化学家在研究过程中常常要与原子、分子、离子等微观世界中的粒子打交道。这些粒子实在是太小了，以至于区区一滴水对于它们而言都能算得上是庞然大物。面对这样的情况，化学家如何对这些粒子进行计量呢？你在平时端起杯子喝水或者打开水龙头洗手的时候，有没有想过这些水中有多少水分子？一种物质中的粒子个数与该物质的质量又有怎样的关系呢？
【任务一】物质的计量方法——认识“摩尔”
【任务二】联系宏观与微观的桥梁——“摩尔质量”
【任务一】物质的计量方法——认识“摩尔”
1.幼儿园的游戏--数一数
【活动设计】
取出一盒乒乓球数一数，同学们会发现一个一个数非常方便，也非常容易。取出一袋蚕豆数一数，会发现一个一个数耗时长，非常麻烦。若一“五”一“十”地采用“堆量”或者“集合”的方法数则非常方便。如果取出一小袋米粒数一数，该怎么办呢？
【设计意图】
此环节用于引入本部分学习活动。通过游戏激发学生的好奇心，提高学习的积极性，把学生带入接下来的学习中。随着颗粒不断地变小，学生为了快速而准确地数，就不得不使用“堆量”的方法。这为微观粒子的计数埋下伏笔。
2.用“堆量”的方法计量一箱硬币的大致金额
【活动设计】
小辉的父亲经营一间开水铺，两年来攒下了满满一箱一角硬币。日前，小辉趁着周末去银行，准备将硬币化零为整，换成纸币，没想到一连被几家银行以人手不够为由婉拒...... 计量办法：
生活化学：“堆量”的方法在日常生活中的应用 生活中还有哪些东西是以“堆量”的方法进行计量的？请举几个例子。
【设计意图】
采用“堆量”的方法可以计量小物体的个数，日常生活中也会用到这样的方法。
通过一则真实的新闻报道，让学生感受生活经验与化学研究的紧密联系，体会人们在生产生活中的智慧及其对于化学研究的启迪作用。
3.这箱硬币有多少
【活动设计】
现称得全部硬币的质量为15.45 kg，若规定50枚硬币为一“堆”，质量是57.5 g，则这箱硬币有多少“堆”？硬币总数大约是多少？ “堆”数： 硬币总数：
【设计意图】
此活动为上一个活动的继续。学生规定好一个标准后，即可根据这个标准开始计数。此活动是为了让学生将上面提出的“堆量”方法用于实际操作中，体会它的方便快捷之处，为微观世界中粒子的计量做好铺垫。
4.一滴水中大约有多少个水分子
【活动设计】
已知：一滴水的体积约为0.05mL,一个氢原子的质量约为1.67×10-24g,一个氧原子的质量约为2.657×10-23g。 计算过程：
大观念： 通过计算可以发现，一滴水中的水分子数量竟然如此巨大！为了既科学又方便地知道物质中的粒子数目，化学家采用“堆量”的方法进行计量：每一“堆”叫作1摩尔,写作1mol。 对于微观世界中的粒子而言，采用“堆量”进行计量是非常便捷的。如果规定了一“堆”是多少，那么一旦知道整体，则可以很快知道粒子数目。但是，一“堆”规定为多少才比较合适呢？
【设计意图】
从宏观世界转换到微观世界，以水这种简单、常见的化学物质为例，计算一滴水中的水分子个数。学生完成计算后会自然而然地知道，如果一个一个地数，无论如何也数不完——这才仅仅是一滴水而已！学生在这里可以进一步体会和感受“堆量”的方法对于计量微观粒子的优势。
5.1mo112C单质中含有多少个12C原子
【活动设计】
国际上规定，1mol任何微观粒子所包含的粒子数与12g12C单质中所含的12C原子数相等。那么1mol12C单质中含有多少个12C原子呢？ 已知：一个12C原子的质量约为1.9927×10-23g 计算过程：
【设计意图】
国际上将12g12C单质中所含的12C原子数确定为微观世界中的粒子的计量标准，此活动旨在让学生自己计算出阿伏加德罗常数的数值，以便满足学生通过宏观物质的质量计算微观粒子个数的好奇心。
6.推导阿伏加德罗常数、物质的量以及粒子个数之间的关系
【活动设计】
1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023mol-1表示。 推导过程与结果：
【设计意图】
通过之前的活动，学生已经知道物质的量这一物理量表示“堆”，阿伏加德罗常数是用于计量微观粒子的标准，二者相乘即可得到微观粒子的个数。学生可以自行构建起三者之间的关系，并且在后续活动中灵活运用。
7.算一算这些物质的物质的量
【活动设计】
含有9.03×1023个Cl-的FeCl3： 含有6.02×1023个钠原子的金属钠： 含有3.01×1023个氧原子的水： 含有6.02×1022个硫原子的H2SO4： 物质的量：
大观念： 微观粒子的计量 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科。因此，有必要对原子、分子、离子等微观世界中的粒子进行计量。请思考，我们刚刚学习的计量方式能否用于宏观世界？例如，能否说1mol苹果、1mol书等？
【设计意图】
此活动为上一个活动的继续。学生已经知道阿伏加德罗常数与物质的量的含义，理解它们和粒子个数的关系，因此可以引导他们将这样的关系运用到实际问题的解决中去，让学生体验通过本部分学习任务取得的成果。
【任务二】联系宏观与微观的桥梁——“摩尔质量”
1.计算这些物质的质量
【活动设计】
若下列物质均含有阿伏加德罗常数个粒子，则它们的质量分别是多少？ 已知：一个12C原子的质量约为1.992 7×10-23g， 一个铁原子的质量约为9.288×10-23g，一个氢原子的质量约为1.67×10-24g，一个氧原子的质量为2.657×10-23g。 6.02×1023个碳原子的质量： 6.02×1023个铁原子的质量： 6.02×1023个氢分子的质量： 6.02×1023个氧分子的质量：
深度思考：摩尔质量与相对分子(原子)质量 相信同学们已经发现，摩尔质量以g·mol-1为单位时，与相对分子(原子)质量在数值上是完全相同的。现在请同学们想一想，为什么会出现这种情况？
【设计意图】
由于单个粒子的质量各不相同，因此虽然1mol不同物质含有相同数目的粒子但是它们的质量通常不同。通过计算，学生可以初步感受摩尔质量的内涵，了解到通过摩尔质量可以便捷地确立特定物质的一“堆”粒子，以其为标准可以快速计量粒子数目。
2.算一算这些物质的摩尔质量
【活动设计】
1mol不同物质所含粒子数虽然都约为6.02×1023，但它们的质量通常各不相同。人们将单位物质的量的物质所具有的质量称为“摩尔质量”，用M表示，单位为 g·mol-1。这样，就为各种物质的一“堆”制定了标准。 钠： 四氧化三铁： 氮气： 乙醇：
【设计意图】
此活动为上一个活动的继续。在了解摩尔质量的含义以及当摩尔质量以g·mol-1为单位时与其相对分子(原子)质量在数值上相等之后，学生能够意识到通过摩尔质量可以将宏观世界中的质量和微观世界中的粒子数目联系起来。此活动旨在让学生感受到通过摩尔质量这一“桥梁”，可以很快知道某种物质所含的粒子数目。
3.推导质量、物质的量以及摩尔质量之间的关系
【活动设计】
根据摩尔质量的定义，你能尝试推导质量、物质的量以及摩尔质量之间的关系吗？ 推导过程与结果：
【设计意图】
通过之前的活动，学生已经了解到物质的量这一物理量表示“堆”，而摩尔质量又是确立特定物质一“堆”粒子的标准。如果知道某物质的质量，就能够通过摩尔质量计算出它有多少“堆”，即该物质的物质的量。学生可以自行构建起三者之间的关系，并且在后续活动中灵活运用。
4.计算这些物质的物质的量和粒子数
【活动设计】
已知下列各种物质的质量，你能知道它们的物质的量和粒子数吗？ 30g水： 80g硫黄： 342g蔗糖： 22g干冰： 201gHg： 40g铜： 52g锌： 70g铁：
深度思考： 相信通过上述学习，你已经建立了微观世界与宏观世界的联系。请思考下列问题化学反应中反应物与生成物的化学计量数、物质的量、物质的质量之间的关系是什么？为什么会有这样的关系？
【设计意图】
此活动为上一个活动的继续。学生已经知道物质的量和摩尔质量的含义，理解了它们和物质质量的关系，因此可以引导他们运用这样的关系解决实际问题，让学生总结通过本部分学习任务取得的成果。
1.下列表达中错误的是( )
A.0.5mol Na2CO3 B.1mol 氢气 C.1mol 氮 D.2molOH-
2.下列关于物质的量的叙述中，正确的是( )
A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
B.0.012kg12C(相对原子质量为12)含有约6.02×1023个碳原子
C.1mol水含有2mol氢和1mol氧
D.1molNe含有约6.02×1023个电子
3.现有CO、CO2、O3三种气体，它们分别都含有1mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为( )
A.1：1：1 B.1：2：3 C.3：2：1 D.6：3：2
4.下列关于摩尔质量的叙述中，错误的是( )
A.1mol某物质的质量叫作摩尔质量
B单位物质的量的物质所具有的质量称为摩尔质量
C.摩尔质量的符号是M，常用单位是g·mol-1
D摩尔质量以g·mol-1为单位时在数值上等于该物质的相对分子(原子)质量
5.现有0.2gH2、2.4gC、19.6gH2SO4、19.5gZn，它们的物质的量之比为( )
A.1：2：2：3 B.2：1：1：3 C.2：1：2：3 D.3：1：2：2
6.Fe2O3和CuO组成的混合物共16g，在加热条件下使该混合物与足量CO气体充分反应，经测定残留固体的质量为12g。则反应过程中生成气体的物质的量是 ，原混合物含有 g Fe2O3和 g CuO。
练习与测评参考答案
【评价】
题号 核心素养 水平 解答与说明
1 宏观辨识与微观探析 水平1 C
2 宏观辨识与微观探析 水平1 B
3 证据推理与模型认知 水平2 D
4 宏观辨识与微观探析 水平1 A
5 证据推理与模型认知 水平2 A
6 证据推理与模型认知 水平3 0.25 mol 8 8

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