资源简介

第二节
化学计量在实验中的应用
第2课时
气体摩尔体积
学习目标：
1.理解影响固体、液体、气体体积的大小主要因素。
2.理解气体摩尔体积的概念，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单计算。
3.掌握阿伏加德罗定律及其推论。
学习重点：
气体摩尔体积的理解，阿伏加德罗定律及其推论。
学习难点：
气体摩尔体积概念的建立，阿伏加德罗定律及其推论的理解。
教学过程：
1、
导入新课
[引入]在化学反应中经常遇到气体物质，对于气体物质来说，测量体积往往比称量质量更方便。那么气体体积与物质的物质的量以及物质的质量之间有什么关系呢？我们应如何建立气体体积与其物质的量的桥梁呢？而这个桥梁这就是我们这一节课所需要解决的问题——气体摩尔体积。
[板书]气体摩尔体积
2、
推进新课
教学环节一：影响物质体积大小的因素
[提问]物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？让我们带着这个问题，亲自动手寻找一下答案。
[板书]一、影响物质体积大小的因素
[视频播放]电解水实验视频
[学生活动]阅读教材P13
科学探究，并填空。
1.实验中的现象：两极均产生气体，其中一极为
氢气，另一极为氧气，且二者体积比约为2:1。
质量（g）
物质的量（mol）
氢气和氧气的物质的量之比
氢气
0.2
0.1
2︰1
氧气
1.6
0.05
2.从中你会得出什么结论？
在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同。
[提问]下表列出了0℃、101
kPa(标准状况)时O2和H2
及CO2的密度，请计算出1
mol
O2、H2和CO2的体积。从中你又会得出什么结论？
物质
物质的量（mol）
质量（g）
密度（g·L－1）
体积（L）
H2
1
2
0.0899
22.4
O2
1
32
1.429
22.4
CO2
1
44
1.977
22.3
结论：在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L。
[学生活动]思考并计算。
[教师总结]
[过渡]以上我们讨论了气体的体积与物质的量的关系，那么对于固体或液体来讲是否有相同的关系呢？
[提问]下表列出了20℃时几种固体和液体的密度，请计算出1
mol这几种物质的体积，从中你会得到什么结论？
密度/g·cm-3
质量
/g
体积/cm3
Fe
7.86
56
7.2
Al
2.70
27
10
H2O
0.998
18
18
H2SO4
1.83
98
53.6
结论：在相同条件下，1mol固体或液体的体积不相同，而且相差很大。
[教师总结]
[过渡]为什么在粒子数相同的条件下气体的体积基本相同而固体和液体的体积却差别很大呢？
要回答这些问题，我们首先先回答下面的几个问题：一堆排球、一堆篮球，都紧密堆积，哪一堆球所占体积更大？如果球的数目都为一百个呢？如果球和球之间都间隔1米，在操场上均匀地分布，哪一堆球所占总的体积更大？
[学生思考讨论并回答]
[教师总结并板书]1.决定物质体积大小的因素有三个：
(1)物质所含结构微粒数多少；
(2)微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；
(3)微粒本身的大小(液态时小，气态时大)；
[过渡]请同学们认真阅读教材P14思考决定固体或液体及气体体积的因素是什么？
[学生活动]阅读教材P14并回答。
[教师总结]1.对于固态或液态物质来讲，粒子之间的距离是非常小的，这使的固态或液态的粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离，所以决定固体或液体的体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子的大小。
2.对于气体来讲，分子之间的距离很大，远远大于分子本身的“直径”。所以决定气体体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子之间的距离。
若气体分子数目相同，则气体体积的大小主要取决于分子之间的距离。而气体分子间的距离的大小主要受温度和压强的影响。当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大
，则气体体积越大；当温度一定时，压强越大，气体分子间的距离越小，则气体体积越小。科学实验表明：在相同的温度和相同的压强下，任何气体分子间的平均距离几乎都是相等的。所以在一定条件下气体的体积主要受粒子数目的多少决定的。
[板书]2.决定固体或液体的体积大小的主要因素：①粒子的数目
②粒子的大小
3.决定气体体积大小的主要因素：①粒子的数目
②粒子之间的距离
[教师强调]无数实验事实证明，外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积。这给我们研究气体提供了很大的方便，为些，我们专门引出了气体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的内容。
教学环节二：气体摩尔体积
[板书]二、气体摩尔体积
1.概念：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。
2.符号：Vm
3.定义式：
Vm
=V(气体)/n(气体)
4.单位：升/摩尔（L/mol或L·mol-1）
；米3/摩尔（m3/mol或m3·mol-1）。
[强调]我们为了研究方便，通常将温度为0℃，压强101
kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1
mol任何气体的体积都约是22.4L。
[板书]5.气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。
[自主练习]判断正误
(1).在标准状况下，1
mol任何物质的体积都约为22.4
L。
(×，物质应是气体)
(2).1
mol气体的体积约为22.4
L。
(×，未指明条件标况)
(3).在标准状况下，1
mol
O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4
L。(√，气体体积与分子种类无关)
(4).22.4
L气体所含分子数一定大于11.2
L气体所含的分子数。
(×，未指明气体体积是否在相同条件下测定)
(5).任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4
L。
(×，只在标况下)
(6).只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4
L。
(×，不一定)
[学生思考讨论回答]
[教师点评]
[提问]从这几个试题来看，在理解标准状况下气体摩尔体积时应注意什么问题？
[学生思考讨论回答]
[教师总结并板书]6.注意事项：
①．条件：是在标准状况（0℃、101kPa）下；
②．研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体；
③．物质的量：1mol；
④．所占体积：约为22.4L。
[提问]同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?
[学生思考讨论回答]
[教师总结]因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积的气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。
教学环节三：阿伏加德罗定律
[板书]三、阿伏加德罗定律
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。
[教师强调]对这一定律的理解一定要明确适用范围为气体。在定律中有四同：“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”，三同就可定为一同。
[自主练习]若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。气体的分子数越多，气体的体积就越大。
[教师总结]在同温同压下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。
——阿伏加德罗定律的推论之一.
如：在同温同压下，A、B两种气体
=
=
[板书]四.阿伏加德罗定律推论：
在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。
即：==
[教师点拨]
阿伏加德罗定律还有很多推论，请同学们结合气体状态方程PV＝nRT(P代表压强；V代表体积；n代表物质的量；R是常数；T代表温度)课后推导下列关系式：
1.在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量）之比成正比。
=
2.在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。
[小结]气体的摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积，
符号：Vm
表达式：n=V/Vm
标准状况下：Vm=22.4
L/mol
[自我检测]
1.下列说法正确的是（
）
A.标准状况下22.4L/mol就是气体摩尔体积
B.非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C.标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02×1023个分子
D.1mol
H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
[课后作业]
在标准状况下
(1).0.5molHCl占有的体积是多少？
(2).33.6LH2的物质的量是多少？
(3).16gO2的体积是多少？
(4).44.8LN2中含有的N2分子数是多少？第一节
化学实验基本方法
第2课时
蒸馏和萃取
学习目标：
1.知道蒸馏的原理，会组装蒸馏装置。
2.认识分液漏斗，了解萃取剂。
3.通过实验操作从碘水中提取碘，知道萃取原理，掌握萃取操作。
学习重点：
蒸馏和萃取的实验原理以及操作过程。
学习难点：
蒸馏和萃取的掌握和应用。
教学过程：
1、
导入新课
[引言]上节课我们学习了粗盐的提纯，通过除杂质过滤的方法得到比较纯的盐水，大家想想如果我们要把盐水变为淡水，该怎么做呢？
比如说在海边，渔民们是怎么解决生活用水的问题；前段时间，中央电视台播放了郑和下西洋的那段历史，大家知道他们是怎么解决长期在海上漂泊的吃水问题吗？
[投影]如何使海水变淡水？海水淡化工厂
[提问]实验室制取蒸馏水应该用什么方法呢？
[过渡]混合物的分离和提纯除了过滤、蒸发外，还有其他很多方法，这节课，我们来学习另外两种新方法：蒸馏和萃取
[板书]蒸馏和萃取(distillation
and
extraction)
2、
推进新课
教学环节一：蒸馏
[过渡]首先，让我们利用实验室通过蒸馏的方法除去自来水中的杂质制取蒸馏水的实验来学习蒸馏的过程
[板书]一、蒸馏
[引入]我们引用的自来水是纯净的水吗？不是。因为自来水厂使用了消毒剂氯对水进行了消毒。使水中含有Cl―
。我们可以利用加入硝酸银溶液检验是否含有氯离子。
[实验演示]自来水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液
[讲解]有明显白色沉淀生成，证明自来水中含有氯离子。那么，我们应该用什么方法除去自来水中的氯离子呢？能否向上一堂课中使用化学方法，加入试剂反应除去？
不能。加入试剂后会引入新的杂质，达不到我们实验目的。要想得到纯净水。可以使用加热将水变为水蒸汽，然后再冷凝为纯净的液态蒸馏水。
[小结]实验室就是使用蒸馏的方法制取蒸馏水。
[投影]
1.原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。（例如蒸馏含有Fe3+的水提纯其中水份，蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分）
2.仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、胶塞、牛角管（尾接管）、锥形瓶、胶管
3.装置图：
[实验演示]实验1-3：实验室制取蒸馏水
[投影]
4.蒸馏时的注意事项：
a.烧瓶内液体的容积不超过2/3，烧瓶要垫上石棉网加热，烧瓶中还要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。
b.温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处，测量逸出气体的温度。
c.冷凝水下口进，上口出。
d.实验开始时，先开冷凝水，后加热。实验结束时，先停止加热，后关冷凝水。溶液不可蒸干。
[讲解]师：锥形瓶中的液体就是蒸馏水，我们再用硝酸银溶液检验是否含有氯离子。
生：观察思考填写表格
[投影小结实验]
实验
现象
1、在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液。
加硝酸银溶液有白色沉淀产生，且沉淀不溶解
2、在100
mL烧瓶中加入约1/3体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)，如图连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的总分液体，用锥形瓶收集约10
mL
液体，停止加热
加热，烧瓶中水温升高到100℃沸腾，在锥形瓶中收集蒸馏水
3、取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液
加硝酸银溶液于蒸馏水中，无沉淀
[思考提问]
1.为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反
(为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触，带走尽可能多的热量)
2.为什么温度计水银球的顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线？
(对于蒸馏来说，只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的，而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度，故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线)
3.在日常生活中，我们应用蒸馏的方法可以将海水淡化，或制造无水酒精。若采用蒸馏的方法分离酒精和水的混合物，先蒸馏出来的物质是什么？
(酒精沸点低，先蒸出的是酒精。)
4.从这个实验中，大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离？
[投影]
5.蒸馏的使用范围:
液态混合物中，沸点不同，除去难挥发或不挥发的物质。
[思考]
蒸馏与蒸发的区别：
(加热是为了获得溶液的残留物时，要用蒸发；加热是为了收集蒸气的冷凝液体时，要用蒸馏)
[过渡]在日常生活中，有时我们的衣服粘了油渍，可以用汽油擦洗，这就是萃取的应用。接下来我们学习另外的一种分离方法，叫做萃取与分液。
教学环节二：萃取
[板书]二、萃取
[过渡]我们先来认识这个新的仪器：分液漏斗。
[展示仪器]分液漏斗的组成，分液漏斗的活塞、盖子同漏斗本身是配套的。使用漏斗前要检验漏斗是否漏水。方法为：关闭活塞，在漏斗中加少量水，盖好盖子，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，看是否漏水
[投影]
1.定义：利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来，在利用分液的原理和方法将它们分离开来。
[讲解＋实验演示]我们通过实验来解释萃取的定义，我们知道碘单质在水中的溶解度不大，碘水呈黄棕色。碘是溶质，水是溶剂。取10ml饱和碘水，倒入分液漏斗中。接着，按照萃取的定义，我们要用另一种溶剂加把溶质碘从碘水中提取出来，这另外一种溶剂的选择要符合一些条件，
[投影]
2.萃取剂的选择：
a.溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂（水）大。
b.萃取剂与原溶剂（水）不互溶。
c.萃取剂与溶液不发生发应。
[讲解＋实验演示]那么，我们根据这些条件可以选择了四氯化碳，由于碘在四氯化碳的溶解度比较大，所以我们加入4ml就可以了，进行振荡。请大家注意振荡的操作：用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，注意放气怎么(强调放气的重要性)。振荡后将分液漏斗放在铁架台上静置。
[讲解]静置后，大家发现漏斗中的液体分为两层，下层为紫红色，这一层为碘的四氯化碳的溶液。上层溶液颜色变淡了，证明碘水中的碘已经被萃取到四氯化碳中了，达到了碘和水分离的目的，这就是萃取。
[引导]大家想想，萃取后，如何分离？比如汤上面的油层是怎样弄走的？
(勺子舀，吸管吸，。。。。。)
[讲解]我们试想一下，可不可以想办法使汤使下面流走，让油刚好留在容器中。容器下面有通道，汤从下面流走，在汤刚好流完时，关闭通道，这样汤和油不就分开了吗，这正好符合分液漏斗的结构。
教学环节三：分液
[板书]三、分液
[讲解＋实验演示]最后一步，就是把四氯化碳层和水层分开，这就是分液。首先，打开盖子（塞子），为什么？（平衡大气压）将活塞打开，使下层液体慢慢流出。漏斗下端口靠烧杯壁。上层液体从上口倒出，为什么？（防止上层液体混带有下层液体）
[投影总结]
(1)定义：把两种互不相溶的液体（且密度不同）分开的操作
[板书]萃取与分液的步骤：
a.检验分液漏斗是否漏水
b.加入溶液，加入萃取剂，振荡
c.静置分层
d.分液
[小结]通过这个实验，大家要掌握的是萃取剂的选择（三个条件），以及掌握萃取与分液的操作步骤。（四个步骤）
[作业]1.P10
1、2
2.课后复习本节内容第二节
化学计量在实验中的应用
第1课时
物质的量单位-摩尔
学习目标：
1.了解物质的量及其单位的概念，体会提出摩尔这一概念的重要性和必要性。
2.理解阿伏加德罗常数的涵义，掌握物质的量与微粒数之间的简单换算关系。
3.了解摩尔质量的概念，了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系，并能用于进行简单的化学计算。
学习重点：
物质的量及其单位，阿伏加德罗常数以及摩尔质量的定义。
学习难点：
“物质的量”，“阿伏加德罗常数”，“摩尔质量”这一概念在学生头脑中的初步形成。
教学过程：
1、
导入新课
[思考并讨论]
1.如何通过实验方法粗略测知一张白纸的厚度？其中哪种方法在现有实验条件下最具有可操作性？（以化学教材的纸为例，请学生认真测量）
2.如何通过实验方法粗略测知一个原子或分子的质量？现有一杯水，如何知晓其中含多少水分子？
[板书]
第二节
化学计量在实验中的应用
[讲解]显然，我们能够很快想到可以用一定数目的粒子集体将宏观与微观联系起来，为此，国际科学界引进了“物质的量”将它们联系。
[板书]
物质的量的单位—摩尔
2、
推进新课
教学环节一：物质的量
[板书]一、物质的量
[讲解]物质的量也是与质量、长度一样的物理量是国际单位制中的7个基本物理量。单位为摩尔，符号为mol。
[投影]国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量的符号
单位名称及符号
长度
l（L）
米（m）
时间
t
秒（s）
质量
m
千克（kg）
温度
T
开尔文（K）
发光强度
I（Iv）
坎德拉（cd）
电流
I
安培（A）
物质的量
n
摩尔（mol）
[讲解]
重点强调：1.物质的量表示物质所含微粒的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
2.物质的量是以微观粒子为计量的对象，而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”、这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子，也可以是这些粒子的特定组合。
3.物质的量用符号“n”表示。
[例举]氧气的物质的量为1mol；水的物质的量为2mol。（铁的质量为10g）
[反问]下列说法是否正确？氢的物质的量是3mol、小米的物质的量是1mol
[讨论]学生讨论交流解决。1.物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。物质的量的单位是摩尔，简称摩，符号mol。
[讲解]
强调：1.摩尔作为物质的量的单位，这一单位只适用于微观粒子，不适用于宏观。
2.使用摩尔作单位表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类.
[例1]下列说法是否正确？
1、物质的量是表示物质的数量；
2、摩尔既可以表示物质的质量，又可以表示物质的数量；
3、0.5摩尔氧；
4、物质的量是一种物理量的单位；
5、小米的物质的量是1mol；
6、NaCl的量是0.2摩。
[答案]：全错。
[过渡]
那么到底用多少粒子做为一个集体最为合适呢？
教学环节二：阿伏加德罗常数
[板书]二、阿伏加德罗常数
[投影]练习：计算填空
H2O
Al
一个分子或原子的质量
2.990×10－23g
4.485×10－23g
相对分子质量或原子质量
18
27
18g水含多少分子?
27gAl含多少原子?
[回答]结果：都是6.02×1023个。
[展示]实物展示：图1-11
[学生归纳、回答]大量实验证明，任何粒子或物质的质量以克为单位，在数值上与该粒子的相对原子质量相等时，所含的微粒数目都是6.02×1023个。
[讲解]大量实验证明，约6.02×1023个粒子的质量都是以克为单位，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。所以我们就把含有约6.02×1023个粒子集体计量为1mol，也就是说1
mol任何粒子所含粒子数约为6.02×1023个，这里的粒子集体可以是原子、分子、离子或原子团，也可以是电子、质子、中子等，但不可以是宏观物体。
[提问]同学们，你们知道是谁确定的1mol的标准的吗？
[讲解]阿伏加德罗是意大利物理学家，他对6.02×1023这个数据的得出，有着很大的贡献，故用其名字来表示该常数，以示纪念，即将6.02×1023
mol-1叫做阿伏加德罗常数，用NA表示。
[板书]含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。摩尔简称摩，符号mol。6.02×1023/mol叫阿伏加德罗常数，符号：NA。
[投影]图1-12
[阅读]P12第3、4自然段
[讲解]叙述时注意明确对象：微观粒子
1.摩尔是物质的量的单位，国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012Kg12C中所含有的碳原子数相同，约为6.02×1023，即含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体称为1mol。
2.阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，它也是一个物理量，符号为NA。
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间的关系是：N＝nNA。
例2.
1
mol碳原子约含________个碳原子；3.01×1023个碳原子的物质的量为________；1
mol
H2约含有________个H；约含有________个质子．
[解析]
1．用摩尔做单位，微观粒子必须指明．2．摩尔是一个巨大的微粒集体，可以有0.5
mol
HCl，0.08
mol
NaCl，即用摩尔做单位数值可以是小数、分数。
[答案]
6.02×1023；0.5
mol；1.204×1024；1.024×1024
教学环节三：摩尔质量
[板书]三、摩尔质量
1.定义：单位物质的量的物质的质量（M）
2.单位：克/摩
符号：g/mol
3.数值：与物质的相对原子质量或相对分子质量相等
[举例]Mg的摩尔质量：24
g/mol，KCl摩尔质量：74.5
g/mol，CO32－摩尔质量：60
g/mol。强调单位。
[投影]图1-13：
[学生探究]物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的微粒数(N)、摩尔质量(M)之间的关系。
[板书]4.计算公式：n=N/
NA
；n=m/M
[辨析]下列说法是否正确
(1)1
mol
O的质量是
32g/mol
(2)OH-的摩尔质量是17g
(3)1
molH2O质量是18g/mol
(4)CO2的摩尔质量是44g/mol
答案：只有(4)正确第二节
化学计量在实验中的应用
第3课时
物质的量在化学实验中的应用
学习目标：
1.理解物质的量浓度的概念。
2.能运用物质的量浓度的概念进行简单计算。
3.通过实验操作学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能，掌握误差分析的方法。
学习重点：
物质的量浓度的相关计算，一定物质的量浓度的溶液的配制方法及误差分析。
学习难点：
物质的量浓度的相关计算，溶液配制的实验操作及误差分析。
教学过程：
1、
导入新课
[引入]初中我们学习了溶质的质量分数，在这种情况下，只要知道溶液的质量，就很容易计算出其中溶质的质量。但是在化学实验和实际生产中取用溶液时，人们会感到量取液体的体积比其称量质量更方便，因此，在实验时一般不是称量它的质量，而是量取它的体积。如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的。这就需要建立一种新的度量溶液浓度的单位，即物质的量浓度。这就是我们本节课所需要解决的问题。
[教师强调]本节的课标是：初步了解溶液的物质的量浓度的概念及其在化学计算中的简单应用。
[板书]物质的量在化学实验中应用
2、
推进新课
教学环节一：物质的量浓度
[过渡]
浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系，比如我们初中学过的溶质的质量分数。溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。请同学们回顾什么是溶质的质量分数？它是如何表示的？
[学生活动]
主动积极回答
[教师总结]溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。其表示式为：溶质的质量分数＝溶质质量/溶液质量×100％。
[提问]请说出20%NaCl溶液的含义？如何从100g
20%NaCl溶液中取出含0.1molNaCl的溶液？
[学生活动]思考讨论回答
[教师总结]表示在NaCl溶液中，NaCl的质量分数为20％，其余的80％是水。要从100g
20%NaCl溶液中取出含0.1molNaCl的溶液，需要先算出100g20%NaCl溶液中含有多少摩尔的NaCl，然后在根据比例进行计算和称量。
[教师点评]为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量，即物质的量浓度。那么什么是物质的量浓度呢？请同学们阅读教材P15。回答该问题。
[学生活动]阅读思考回答。
[教师总结]为了达到上述取液目的，我们只要知道一定体积的溶液里含有多少摩尔溶质即可，这在化学上叫做溶质的物质的量浓度。
[板书]一、物质的量浓度
1.概念：用单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为B的物质的量浓度。
2.符号及单位：符号为cB；常用的单位为mol/L
或mol·L-1。
3.表达式为
：cB＝nB/V。
[问题]
根据以上的分析我们在理解物质的量浓度时应该注意什么问题呢？
[学生活动]分组讨论回答
[教师点评并板书]
4.物质的量浓度概念中的注意事项：
①V是溶液的体积，并非溶剂的体积。
②溶质是用物质的量表示而不是质量。
③溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或某种特定组合。
④从某溶液取出任意体积的溶液，其浓度都相同，但所含溶质的量因所取溶液体积的不同而不同。（溶液是均一、稳定的）
[问题]我们知道在溶液中溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或某种特定组合。通过初中的学习我们知道NaOH溶液之所以导电，原因是NaOH在溶液中可以发生电离，即：NaOH＝Na＋＋OH－，那么在1mol/L
NaOH溶液中Na＋和OH－的物质的量浓度分别为多少呢？在0.5mol/L的Na2SO4溶液中Na＋和SO42－的物质的量浓度又分别为多少呢？
[学生活动]思考讨论回答
[教师点评]由NaOH的电离方程式知1molNaOH可以电离出1molNa＋和1molOH-,因此二者的物质的量浓度均为1mol/L。而由Na2SO4＝2Na＋＋SO42－可知：1molNa2SO4可以电离出2moNa＋l和1molSO42-，因此Na＋的物质的量浓度为：2×0.5mol/L＝1mol/L，而SO42-的物质的量浓度则为0.5mol/L。
[教师引导]
根据以上的分析，我们应该如何理解一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目呢？
[学生活动]思考讨论回答
[教师总结]一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目：在溶液中有些溶质是以分子形式存在，如：酒精和蔗糖等不导电的物质；有些则以离子形式存在，如：溶于水可导电的物质（例如NaOH、NaCl等等）。
①对于溶于水不导电的物质说，体积相同的同物质的量浓度的溶液都含有相同的溶质分子数。
②对于溶于水可以完全电离的物质来说，溶液中某离子的浓度=溶质的物质的量浓度×角标。
[过渡]由于物质的量浓度在生产和科学研究中具有重要的意义，因此我们必须掌握有关物质的量浓度的计算。
教学环节二：物质的量浓度的计算
[板书]二、物质的量浓度的计算
1.基本计算：直接套用定义式。
溶质
V(aq)
c(mol/L)
80
g
NaOH
1
L
98
g
H2SO4
500
mL
11.7
g
NaCl
_____mL
1
____
L
HCl
(标准状况)
250
mL
0.2
[教师强调]在进行有关计算时应注意与质量、摩尔质量、离子数、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等的联系。要特别注意公式间的换算以及单位的统一。这类试题的基本公式为：c＝n/V；n=m/M；Vm
=V(气体)/n(气体)；n=N/NA。
[板书]2.有关溶液稀释的计算
[问题]溶液在稀释过程中什么是不变的？
[学生活动]思考回答
[教师总结]将溶液用水稀释或去水浓缩时，溶液的体积发生变化，但溶质的质量不变，因此溶质的物质的量也不变。
即：c(溶质)浓?V(溶质)浓=
c(溶质)稀?V(溶液)稀
[板书]稀释关系式：c(溶质)浓?V(溶质)浓=
c(溶质)稀?V(溶液)稀
例：将0.01L2
mol/L的硫酸溶液加水稀释到0.5mol/L，其体积为多少L？
解：0.01L×2mol/L＝V[H2SO4(aq)]×0.5mol/L
V[H2SO4(aq)]＝0.04L
[过渡]在实验室，我们可以直接用固体或液体试剂来配制一定物质的量浓度的溶液。请同学们认真阅读教材P16实验1－5，并回答下列问题：操作步骤（以配制100ml1.00mol·L－的NaCl溶液为例）
①计算：所需NaCl固体的质量为5.85g；
②称量：准确称量NaCl固体；
③溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，然后用适量蒸馏水溶解，该步操作用到的仪器有烧杯、玻璃棒；
④冷却：将烧杯中的溶液冷却至室温；
⑤转移：将烧杯中的溶液沿玻璃棒缓缓注入100ml容量瓶中；
⑥洗涤：用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也注入烧杯中；
⑦振荡：用手轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀；
⑧定容：把蒸馏水沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中，当液面距离容量瓶颈刻度线下
1～2
cm时，改用胶头滴管
加蒸馏水至凹液面的最低处与刻度线相切视线要保持水平）。
⑨摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀；
⑩装瓶：配好的溶液应及时转入试剂瓶中。
[学生活动]阅读思考并填空。
[教师活动]教师巡视并答疑
教学环节三：溶液的配制
[板书]三、溶液的配制
[教师总结]由于物质的量浓度的配制要求比较精确，因此就需要容积更精确的仪器，来确定溶液的体积。所以在具体实验前我们首先来认识一个重要的精确仪器——容量瓶（展示各种规格的容量瓶）。
[过渡]请同学们思考：容量瓶的构造是什么样的？容量瓶是做什么用的？在使用容量瓶前需要注意什么问题？
[学生活动]思考并根据样品积极回答
[教师总结]容量瓶是一种细颈梨形的平底玻璃瓶，容量瓶颈部有标线、瓶上标有温度和容量。容量瓶是用来配制准确物质的量浓度溶液的仪器。容量瓶有各种不同规格，常用的有100
mL、250
mL、500mL和1000mL等几种。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此，在选择时，要使容量瓶的容积等于或略大于所需。容量瓶的使用要有一定温度限制，容量瓶不能作为盛放液体的容器或反应容器使用，也不能加热，更不能作为溶解固体或稀释溶液的仪器使用。在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。方法是：往瓶内加水，塞好瓶塞。用食指顶住瓶塞。另一手托住瓶底，把瓶倒立。观察瓶塞周围是否漏水，若不漏水，把容量瓶正立过来将瓶塞旋转180°，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水。
[教师活动]演示如何查漏。
[强调]如果经检查容量瓶没有问题的话，在使用前还需要用蒸馏水洗涤容量瓶，然后才能使用。
[板书]1.容量瓶在使用前的注意事项：①检查是否漏水；②用蒸馏水洗涤容量瓶
[讨论](1)容量瓶上边标有温度。体积的刻度线只有一条。这说明了什么？
(2)能否用容量瓶来溶解固体物质？
(3)溶质溶解后是否可马上转移到容量瓶中呢?
(4)为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，应如何处理？
(5)容量瓶摇匀的操作具有特殊性,那么应如何操作呢?
(6)容量瓶能否长期存放溶液？
[学生活动]讨论回答
[教师总结]
(1)这说明容量瓶只能准确配制一定温度下的一定体积的物质的量浓度的溶液，而不能任意配制一定体积的溶液。
(2)由于物质的溶解往往都伴随着热量的变化，而容量瓶只能配制一定温度下的物质的量浓度的溶液，因此不能在容量瓶中溶解固体或稀释溶液。
(3)溶质的溶解会引起溶液温度的变化，会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变，因此必须等溶液温度恢复到室温时才能转移。
(4)为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，且为了不要让溶液洒在容量瓶外，同时也不要让溶液在刻度线上面沿瓶壁流下，在转移时必须使用玻璃棒引流。
(5)定容后盖好瓶塞，用一只手的食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶到转过来反复上下颠倒，摇匀。
(6)容量瓶不能作为反应器，也不能用来长期储存溶液，一定物质的量浓度的溶液配好后
应及时转移到指定的容器中存放。
[过渡]我们已经预习了配制过程并且也掌握了如何使用容量瓶，下面我们就分组进行实验。
[学生活动]学生四人一组分别进行实验。
[教师活动]教师巡视并指导和答疑。
[教师总结]根据学生实验过程中暴露出来的问题进行总结。
实验流程为：教材P16
[板书]2.主要仪器：容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平。
3.主要步骤（以配制100ml1.00mol·L－的NaCl溶液为例）
①计算；②称量或量取；③溶解；④冷却；⑤转移；⑥洗涤；⑦振荡；⑧定容；⑨摇匀；⑩装瓶。
[教师强调]注意的问题：(1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。
(2)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格是有限的，常用的有50
mL、100
mL、250
mL、500
mL和1
000
mL等。所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时，不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解，而要在烧杯中溶解，待烧杯中溶液的温度恢复到室温时，才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积一般是在20
°C时标定的，而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生，引起温度的升降，从而影响到溶液的体积，使所配制的溶液中溶质的物质的量浓度不准确。
(4)定容时必须使用胶头滴管。
(5)定容后的容量瓶在反复颠倒、振荡后，会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。这是因为容量瓶是属于“容纳量”式的玻璃仪器(指注入量器的液体的体积等于容器刻度所示的体积)。用滴管定容到溶液的凹面与容量瓶的刻度线相切时，液体的体积恰好为容量瓶的标定容积。将容量瓶反复颠倒、振荡后，出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失。
(6)若在定容时，因不小心使液面超过了容量瓶的刻度线，应该重新配制。因为液面超过刻度线时，就意味着所配溶液的浓度已不符合要求，因此，要知错就改，而且是彻底地改。
[过渡]在配制过程中由于操作不当，会引起误差，那么这些错误当操作会对实验结果有什么影响呢？请同学们认真思考教材P16《学与问》。
[学生活动]思考讨论教材P16《学与问》
[教师总结]
(1)配制一定物质的量浓度的溶液时，烧杯中的溶液转移到容量瓶后，烧杯的内壁上还沾有少量溶液，若不用蒸馏水洗涤烧杯，容量瓶中的溶质就会减少，即容量瓶内容质的物质的量减少，导致所配溶液中溶质的浓度会偏低。为了减少溶质的损失，应用蒸馏水洗涤烧杯2-3次，并将洗涤后的溶液也转移到容量瓶中。
(2)
如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的小。因为洒出的溶液中含有溶质，所以转移到容量瓶内的溶质比称量时少，即容量瓶内溶质的物质的量减少。
(3)配制100
mL
1.00
mol/L
NaCl溶液需要NaCl固体5.85
g。用托盘天平称量时，托盘天平的感量为0.1
g，所以不能称出5.85
g固体。如要比较准确地配制100
mL
1.00
mol/L
NaCl溶液，应用分析天平进行称量。分析天平的精度比托盘天平高。
[过渡]那么我们应如何分析实验中的误差呢？
[学生活动]讨论回答
[教师小结并板书]4.误差分析
根据cB=＝判断。其它正常时，凡是使m或n增大的因素，使cB偏大；凡是使m或n减小的因素，使cB偏小；凡是使V增大的因素，使cB偏小；凡是使V减小的因素，使cB偏大。
[学生活动]思考讨论回答
[教师总结]误差分析结果
[强调]配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液引起实验误差的主要原因：
(1)称量时所引起的误差
使所配溶液中溶质的物质的量浓度偏高的主要原因：
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀；
②用量筒量取液体时，仰视读数，使所得液体的体积偏大，等等。
使所配溶液中溶质的物质的量浓度偏低的主要原因：
①试剂、砝码的左右位置颠倒；
②砝码有残缺；
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢；
④用量筒量取液体时，俯视读数，使所得液体的体积偏小，等等。
(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减少，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。
(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。
(4)容量瓶内溶液的温度高于20
°C，造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。
(5)在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。
[思考与交流]认真思考教材P17《思考与交流》
[学生活动]思考讨论回答
[教师总结]1.浓硫酸和稀硫酸在性质上有比较大的差异。例如，浓硫酸的密度比稀硫酸的大；将浓硫酸、稀硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上，浓硫酸能使石蕊试纸先变红后变黑（纸被腐蚀），而稀硫酸只能使石蕊试纸变红（久置后也会变黑）；浓硫酸稀释时会放出大量的热，而稀硫酸稀释时放出的热量不大；浓硫酸露置在空气中会变稀，稀硫酸露置在空气中浓度变化不大；浓硫酸常温下不与铁反应，稀硫酸能与铁反应产生氢气等。
2.将5
mL浓硫酸稀释为20
mL稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等。这是因为稀释前与稀释后H2SO4的质量是不变的，只是溶液体积增大了，所以两种溶液中H2SO4的物质的量相等。第一节
化学实验基本方法
第1课时
化学实验安全、过滤和蒸发
学习目标：
1.了解安全措施和一般事故处理办法，识别化学品的安全使用标志。
2.掌握蒸发、过滤的原理和实验操作。
3.通过实验操作掌握SO42-的检验。
学习重点：
过滤蒸发的原理和实验操作，离子的检验。
学习难点：
物质检验试剂的选择，先后顺序的把握。
教学过程：
1、
导入新课
[投影]化学与生活科技息息相关的图片或视频，强调学习化学的重要性，激发学生学习化学的欲望。
[板书]第一章
从实验学化学
第一节
化学实验基本方法
2、
推进新课
教学环节一：化学实验安全
[板书]一、化学实验安全
[投影]典型的实验室出现的案例或生活中化学品存放不当引发伤害的例子(如：天津滨海新区危险品仓库发生爆炸)，通过事实，告诉学生实验安全的重要性。
[投影?讲解]
师：1.实验室安全注意事项。
2.播放图片课件讲解回顾初中知识，药品安全存放。
3.意外事故及处理办法。
投影练习：烫伤或烧伤，处理方法
浓酸沾到皮肤上，处理方法
浓碱沾到皮肤上，处理方法
药品入眼，处理方法
生：对以上问题作答。
[课件]常用危险化学品标志
师：1.以上标志表示什么意义？2.酒精、氢氧化钠、浓硫酸各应该贴什么标签？
生：认识学习，思考回答
教学环节二：过滤和蒸发
师：大家知道金子从哪里来的吗？
[投影]淘金过程
师：1.“吹尽黄沙始见金”，你知道淘金者是怎样将金子从沙中淘出来的吗？.
2.铁屑和沙子如何分离？
[讲解]沙里淘金是从含金量相对较大的沙里淘金。根据金是游离态存在，密度比沙大的性质，可以用水洗法将金子从沙里分离出来。
如果是沙和铁屑的混合物，可以用物理方法用磁铁吸取的方法将二者分离出来。[过渡]以上我们用的都是较简单的物理方法，大多数分离与提纯需要我们进一步学习一些新的方法。
[板书]二、混合物的分离和提纯
[投影]1.混合物质的分离的含义
2.混合物质的提纯的含义
[问题]师：海水晒干后就是我们平常吃的盐吗？怎样制得吃的盐？
[板书]1.过滤和蒸发
[学生阅读]实验1-1内容
[播放视频]粗盐提纯
[交流]P6所填的操作步骤及现象。
步骤
现象
1．溶解：称取4克粗盐加到盛有12mL水的小烧杯中，用玻璃棒搅拌使氯化钠充分溶解。
粗盐逐渐溶解，溶液浑浊。
2．过滤：组装好仪器，将1中所得到的混合物进行过滤。若滤液浑浊，要再次过滤，直到滤液澄清为止。
滤纸上有不溶物残留，溶液澄清。
3．蒸发：将过滤后的澄清溶液转入蒸发皿，加热，并用玻璃棒搅拌，防止液滴飞溅。当出现较多固体时停止加热，余热蒸干。
蒸发皿中产生了白色固体。
[投影]展示图1
图2
图1
图2
师：过滤操作及蒸发操作中应注意那些问题?
生：交流回答
“一低、二帖、三靠”；老师补充、完善。
[板书]粗盐提纯步骤：溶解、过滤（“一低、二帖、三靠”）、蒸发。
[思考与交流］从上述实验中我们所制得的实验是纯净物吗？可能还有什么杂质没有除去，用什么方法可以检验出它们？
[讲解]海水中含有可溶于水的CaCl2
、MgCl2以及一些硫酸盐，所以食盐中也可能含有这些物质，而它们可溶于水所以在过滤中无法除去，也即是我们现在所得的产品中含有这些杂质，那我们该如何检验出它们是否存在。请大家先思考一下，在进行物质检验时，我们采取的步骤是什么？
(先对试样的外观进行观察，确定其颜色、状态、气味等。当试样是固体时，有时需要先将少量试样配成溶液，再进行鉴定。)
[阅读]资料卡片。注意：物质检验的原则。
[过渡]通过刚才习题我们知道食盐中可能含有CaCl2、MgCl2
、Na2SO4等，下面我们通过实验检验食盐中是否含SO42－。
教学环节三：SO42－的检验
[讲解]操作步骤：食盐溶液
加几滴稀盐酸
加几滴氯化钡
白色沉淀
证明有SO42－。
[演示实验]教师演示实验1-2
[学生观察思考]观察记录实验结果，并向老师汇报。
[板书]2.SO42－检验：食盐溶液
加几滴稀盐酸
加几滴氯化钡
白色沉淀
化学方程式：Na2SO4
+
BaCl2
=
BaSO4↓+
2NaCl
[思考交流]为何加入稀盐酸酸化？
[讲解]排除CO32－等的干扰：Na2CO3
+
2HCl
=
2NaCl
+
CO2↑+
H2O
[问题]食盐中除去SO42－、CO32－杂质外，还含有CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐。同学们考虑如何除去？设计实验。
[投影总结]
杂质
加入的试剂
化学方程式
硫酸盐
BaCl2
aq
BaCl2
+
Na2SO4
=
BaSO4↓+
2NaCl
MgCl2
NaOH
aq
MgCl2
+2
NaOH
=
Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2
Na2CO3
aq
CaCl2
+
Na2CO3
=
CaCO3↓+2NaCl
[思考与交流]加入试剂的顺序能否改变，你设计的实验有引入其他杂质离子么，如何除去？
[讲解]师：能改变，只要保证Na2CO3
在BaCl2
之后，盐酸加在最后就可以；因为BaCl2
+Na2CO3
==BaCO3
↓+2NaCl
；最后会剩余OH―
、CO32―
这两种杂质，为除去，可向滤液中加入适量盐酸，边加边搅拌，直到不再产生气泡为止。
[总结]1.我们这节课了解了化学实验安全的相关事项，回顾了初中知识。
2.通过视频观看粗盐提纯实验，熟悉过滤和蒸发的操作。
3.重点学习了用SO42－检验，化学方法鉴定物质，请看下面的练习：
课后作业：P10—2、3、7

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