资源简介
第二章 第三节 第三课时
《物质的量浓度》教学设计
一、教材分析
“物质的量浓度”是《新课标》中必修一第二章第三节“物质的量”的内容。本节课是在前面两节内容“物质的量、摩尔质量以及气体摩尔体积”学习的基础上,介绍物质的量浓度,在概念理解的基础上,应用概念完成“配制一定物质的量浓度的溶液”的实验。“物质的量浓度”概念比较抽象,故教材引用实际生活中的图片等情境素材,增强趣味性;同时为了便于学生理解概念、应用概念,以“例题”的方式,规范解题步骤,为学生体会宏观物质的质量、物质的量浓度与微观的物质的量之间的关系,将概念的理解和应用交织进行,体现定量实验的特点,培养学生“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。
二、学情分析
学生刚刚进入高中学习,前面两节内容均是有关物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积等概念的学习,概念多且抽象,故考虑到学生的接受能力,在本节内容学习的过程中,降低了化学计算的难度,且主要采取学生回顾已学知识“质量分数及其稀释”及解决生活生产实际问题展开新知识的学习,在已学知识和新学知识之间设置问题为桥梁,降低学习难度及陌生度,激发学习学习兴趣。
素养目标
【教学目标】
1.理解物质的量浓度的概念。
2.通过类比,了解物质的量浓度的含义,体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义。
3.运用物质的量、摩尔质量及物质的量浓度之间的关系进行简单计算;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化学研究的一种科学方法。
4.认识容量瓶,初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能,通过对实验细节的分析,发展定量研究的意识。
【评价目标】
1.通过对物质的量浓度概念的理解,诊断并发展学生对物质的量浓度在实际生产生活中的重要作用。
2.通过对物质的量、摩尔质量及物质的量浓度之间的简单计算,诊断并发展学生的定量计算能力。
3.通过对探究一定物质的量浓度溶液的配制方案,诊断并发展学生的逻辑思维以及归纳能力。
4.通过对实验误差的分析探讨,诊断并发展学生的分析推断能力以及定量实验的研究能力。
四、教学重点、难点
1.教学重点:物质的量浓度的概念的理解;物质的量浓度溶液的有关计算;配制一定物质的量浓度溶液的方法。
2.教学难点:物质的量浓度溶液的有关计算;学会根据物质的量浓度的概念分析配制过程对溶液物质的量浓度大小的影响。
五、教学方法
1.自主学习法(物质的量浓度概念、容量瓶的使用)
2.小组讨论法(对概念的理解、探究溶液配制的方案、误差分析)
3.讲授法(配制溶液的仪器选择——容量瓶)
六、教学设计思路
“物质的量浓度”的教学中,让学生回忆初中化学学习的表示溶液浓度大小的物理量——质量分数,从已有知识出发展,通过观察一组图片中表示浓度的数据单位,让学生寻找其共同点——体积的单位,进而引出本节课的主题——物质的量浓度;学生通过自主阅读教材,理解物质的量浓度的定义、公式及单位,培养学生自主学习能力;通过设置情境性的例题及巩固练习,让学生自主能归纳物质的量浓度的注意事项。通过设置情境问题——如何实际操作中称取的是固体的质量,引出有关物质的量浓度和质量之间的关系,通过对比称取固体的质量用于配制溶液,引出浓溶液的稀释问题,为溶液配制实验的学习做铺垫。最后,通过解决 实际问题考查学生本节课内容的掌握情况。能初步进行一定物质的量浓度溶液的配制。
“一定物质的量浓度溶液的配制”是高中化学的必做实验之一,是重要的定量实验。故通过学生回忆“配制一定质量分数的溶液”的相关知识,小组合作讨论,选择合适的实验仪器,设计配制该溶液的实验方案,进而引出重要的仪器——容量瓶;通过学生自主阅读教材,了解容量瓶的相关知识,并归纳容量瓶使用的注意事项。通过教师演示实验及播放溶液配制的实验视频,学生带着问题观察实验,并归纳溶液配制的步骤、仪器以及误差分析。在固体配制的基础上,引出浓溶液稀释的实验,学生类比、归纳溶液稀释的步骤及注意事项,最终达到能初步进行一定物质的量浓度溶液的配制的目标。
七、教学流程
八、教学过程
环节 教师活动 学生活动
环节一: 情境探究,认识概念; 概念辨析,理解概念。 思考:初中化学学过哪个物理量可以定量表示溶液浓度大小? 回忆初中所学——溶质的质量分数。
“图片展示”表示溶液浓度的不同方法,引出主题——物质的量浓度。 图片1为体检报告中的一些指标常用“mmol/L”表示。 图片2为实验室中试剂的浓度常用“mol/L”表示。 图片3为某饮料中物质成含量常用“mg/L”表示。 观察图片,体会表示溶液浓度的不同方法,引出本节课的主题——物质的量浓度; 自主阅读教材,理解物质的量浓度的定义、公式、单位。
通过例题展示及巩固练习,深入理解物质的量浓度的定义。 【例题】已知:1mmol=10-3mol,当人体内K+含量异常时,会导致心律失常。由图2-23体检单可知,体检者的1L血液中含4.1×10-3mol K+,则K+的物质的量浓度为4.1×10-3mol/L。 【学以致用】设置情境问题,辨析概念,归纳要点: 已知:0.9%的医用生理盐水的物质的量浓度为0.154mol/L,请判断正误,并分析原因。 1.表示0.154mol NaCl溶于1L水,则NaCl的物质的量浓度为1mol/L。 2.表示0.154g NaCl溶于水配成1 L溶液,所得溶液中NaCl的物质的量浓度为0.154mol/L。 3.从1 L 0.154 mol/L的NaCl溶液中取出100mL,溶质的物质的量浓度为0.154mol/L。 回答问题,归纳物质的量浓度的注意事项: (1)溶质一定要用“物质的量”表示;体积是指溶液的体积。 “物质的量浓度”是一个完整的物理量,不能分开。 (2)同一溶液,无论取出多大体积,物质的量浓度不变,但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。
环节二: 迁移应用,明确关系; 以旧引新,拓展方法。 设置问题情境,引导学生知识迁移应用。 【例题】医用生理盐水的物质的量浓度为0.154mol/L,欲配制500 mL该溶液: (1)需要NaCl的物质的量是多少? (2)需要称取的质量是多少? 【学以致用】电镀工业排放的废水中常含有大量的Ag+,为了检测某电镀工厂排放电镀的经过处理后的废水是否达标,现检测该废水中是否还含有大量Ag+: (1)欲配制100mL 1.00mol/L的NaCl溶液,需要称取多少克NaCl? 通过例题分析展示,解决实际问题, 建立知识间的联系。总结:m = nB·MB = cB·VB·M
引导学生类比一定质量分数的浓溶液稀释问题,解决一定物质的量浓度溶液稀释的实际问题: 类比:将质量分数为98%的浓硫酸稀释为100g质量分数为19.6%的稀硫酸,需要浓硫酸的质量是多少克? 【例题】做实验需要使用250mL 1.0mol/L的稀硫酸,目前实验室仅有浓度为18mol/L 的浓硫酸,需量取该浓硫酸多少体积? 练习:电镀工业排放的废水中常含有大量的Ag+,为了检测某电镀工厂排放电镀的经过处理后的废水是否达标,现检测该废水中是否还含有大量Ag+: (2)为减小误差,实验时将配置好的1.00mol/L NaCl溶液稀释为100mL 0.50mol/L,需量取多少升1mol/L NaCl溶液? 讨论探索解决问题的思路: 公式: c(浓)·V(浓) = c(稀)·V(稀)
环节三: 问题情境,探究方案; 问题探讨,归纳新知。 设置问题情境,引导学生思考解决问题的方法。 提问:如何配制100mL 1.00mol/L的NaCl溶液? 让学生根据自己所学的“配制一定质量分数的溶液”的相关知识,小组合作讨论,选择合适的实验仪器,设计配制该溶液的实验方案。 引导问题1:如何称取溶质NaCl的质量? 引导问题2:如何配制溶液体积100mL? 根据所学的“配制一定质量分数的溶液”的相关知识,小组合作讨论,选择合适的实验仪器,设计配制该溶液的实验方案: 针对引导问题2,学生可能提出的方案有:①用烧杯量100mL水,将NaCl溶于其中。 ②用量筒量100mL水,将NaCl溶于其中。 ③将NaCl溶于水里,加水至烧杯100mL刻度线处。
针对学生的不同设计方案,引导学生分析所选仪器的缺点,引出新仪器——容量瓶,并展示仪器。 让学生自主阅读教材,回答问题: 容量瓶的构造、常见规格、分类? 自主阅读教材,了解容量瓶的相关知识: 容量瓶: (1)构造:颈部有刻度线,瓶身标温度和容积。 (2)常见规格:50mL、100mL、250mL、500mL,1000mL; (3)分类:有无色和棕色。
设置问题情境: 根据设计方案,思考下列问题,并归纳出使用容量瓶的注意事项: 1. 从实验室拿来的容量瓶使用之前,应进行什么操作?使用完毕,应怎样操作? 2. 配制好的溶液,就保存在容量瓶中吗? 3. 如果要配制NaOH溶液,可以直接将称取的NaOH固体放入容量瓶中吗? 演示实验:容量瓶的检漏。 学生思考并解决问题,归纳容量瓶使用的注意事项: (4)容量瓶使用注意事项: ①使用前:要先检查是否漏水,查漏的操作程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。 使用后:洗净、晾干。 ②不能长期存放溶液或进行化学反应。 ③只能用于配制溶液,溶解(或稀释)的操作不能在容量瓶中进行。
环节四: 实验视频,解决问题; 类比所学,迁移应用。 播放溶液配制的实验视频:教材P55的实验2-10,系统掌握溶液配制的操作过程。 思考问题: 溶液配制的仪器及步骤? 转移溶液时为什么要用玻璃棒? 容量瓶中溶液接近瓶颈刻度时,为什么要改用胶头滴管加水? 教材P56“思考与交流”: 观察实验过程,思考并回答问题: 2、溶液配制的步骤及仪器: (1)仪器:天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管。 (2)步骤:计算、称取、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶 。 3、误差分析:
引导学生类比固体配制溶液的学习方法,解决“一定物质的量浓度溶液稀释实验”的实际问题: 以“ 配制好的1.00mol/L NaCl溶液配制100mL0.50mol/L的NaCl溶液”为例。 问题: 浓溶液稀释的仪器? 使用的步骤? 浓硫酸稀释过程的注意事项? 学生小组讨论并归纳浓溶液稀释实验的相关知识,体会知识间的关联性。 二、溶液的稀释 (1)仪器:同上。 (2)步骤:计算、量取(量筒)、稀释(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶。 (3)浓硫酸稀释的注意事项: ①酸入水; ②冷却至室温再转移。
环节五: 课堂总结,归纳新知; 课堂练习,巩固新知。 结合板书、PPT,归纳本节课的内容。 呈现课堂练习。 回顾新知,巩固所学。 学以致用,解决问题。
板书设计
一、物质的量浓度
1、定义:
表达式:cB = nB/V
常用单位:mol/L或 mol·L-1
2、注意事项:
3、质量与物质的量浓度的关系:
cB = m/(M·V)
4、浓溶液的稀释:
c浓·V浓= c稀·V稀
二、配制溶液
1、容量瓶:
(1)构造:
(2)常见规格:
(3)分类:
(4)使用的注意事项:
2、溶液配制的步骤及仪器:
(1)步骤:计算、称取、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶 。
(2)仪器:托盘天平、钥匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管。
(3)误差分析:
3、浓溶液的稀释:
(1)步骤:计算、量取(量筒)、稀释(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶。
(2)仪器:同上。
(3)浓硫酸稀释的注意事项:
①酸入水;
②冷却至室温再转移。
十、课堂测评
1.下列对于物质的量浓度理解正确的一项是( )
A.将1gNaCl溶于水制成1L溶液,则c=1mol/L
B.将1molNaCl溶于1L水中,则c=1mol/L
C.若从1L 1 mol/L的NaCl溶液中取出20mL,则 c=1mol/L
D.浓度均为1 mol/L的NaCl溶液、Na2SO4溶液各2L,含Na+的物质的量相等
2.下图是某种饮用矿泉水标签的部分内容。请阅读这种矿泉水的标签并计算:
(1)Mg2+的物质的量浓度最大是多少?
(2)SO42-的物质的量最大是多少?
3.酸碱中和滴定实验中,需要100mL 1mol/L NaOH溶液滴定某未知浓度的盐酸,现提供5mol/L NaOH溶液,加水稀释配制,需量取5mol/L NaOH溶液多少体积?
4.欲配制 1000 mL浓度为0.12 mol/L的NaOH溶液:
(1)完成下面填空;
(2)正取的操作顺序为( CEFABD )
A.用适量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液也注入容量瓶,使混合均匀。
B.用胶头滴管滴加蒸馏水使溶液凹液面与刻度相切。
C.在托盘天平上先称取洁净干燥烧杯的质量后称取( 4.8 )g NaOH .
D.将容量瓶瓶塞盖紧,反复摇匀。
E.向烧杯中加适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解,并使其恢复室温。
F.将溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶。
5.欲配制500mL 0.1mol/L NaOH溶液,下列操作导致浓度偏小的是( B )
A.容量瓶清洗后未烘干 B.未洗涤烧杯和玻璃棒
C.定容时俯视液面 D.定容摇匀后液面下降
题号(参考答案) 1( C )
质量水平 L1 L1 L1 L3
SOLO U U U R
2.(1)2.0×10-4mol/L
(2)2.0×10-4mol/L
考查信息获取能力,考查质量与物质的量、物质的量浓度之间的计算关系,质量水平为L3。
3. 0.02L
考查浓溶液稀释公式的计算,质量水平为L2。
4. (1)4.8
考查质量和物质的量浓度的计算,质量水平为L2。
(2)CEFABD
考查固体配制溶液的实验操作步骤,质量水平为L1。
题号(参考答案) 5( B )
质量水平 L2 L2 L2 L2
SOLO M M M M
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