化学计量在实验中的应用-教学设计

化学计量在实验中的应用教学目的知识与技能通过本章知识的复习，让学生进一步掌握化学实验基本方法。过程与方法通过知识归纳总结的教学，让学生学会对所学知识进行归纳总结，引起学生对学习方法的重视。情感态度价值观通过本次课的学习，让学生找到学习的感觉，重视轻松学习的方法，感受学习的快乐。重点1.巩固过滤、蒸发、蒸馏、萃取基本操作及注意事项2.巩固物质的量及物质的量浓度溶液配制实验基本操作难点让学生学会归纳总结，并能充分认识归纳总结知识的好处。知识结构与板书设一、本章知识结构梳理混合物分离与提纯1.过滤操作应注意做到“一贴、二低、三接触”2.蒸馏操作应注意的事项3.萃取的操作方法如下4.分液的操作方法物质的量1.物质的量的单位――摩尔2.气体摩尔体积3.物质的量在化学实验中的应用二、本章专题讲座平均摩尔质量的计算计1.平均摩尔质量(M)2.求算方法(1)已知混合物的总质量(m混)和总物质的量(n混)M=......2n1n.......2M*2n1M*1nnm混混(2)已知标准状况下混合气体的密度d混，则M==22.4*d混(3)相对密度：已知同温、同压下，混合气体的密度d混是一种简单气体A的密度dA的D倍，则D称为相对密度。D=MAMdAd混(二)有关气体摩尔体积的计算(三)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算CB==BMw1000w=1000MCBB(四)有关溶液稀释问题的计算m1w1=m2w2C1V1=C2V2(五)不同浓度溶液混合的计算1.体积可加合时的混合问题公式：C==212211VVV*CV*C2.不同浓度的两溶液混合后w的求算(六)十字交叉法1.原理：cabcnnBA2.适用范围：凡能满足anA+bnB==c(nA+nB)关系的混合问题，均能用十字交叉法。3.典型应用教学过程教学步骤教学方法、手段、师生活动［引入］我们已经学习完了第一章的知识，即化学实验基本方法。那么同学们对知识的掌握情况怎么样呢？是不是都掌握了？有没有缺漏，作业是否做对了，做的时候是否遇到什么困难？你怎么知道你学习的情况呢？通过考试？那考试之前呢？要知道自己的学习情况，知识掌握的情况，我们需要对所学知识进行归纳总结，并且对自己的学习方法也要进行归纳总结。［讲］请同学准备两个本子：一个叫知识归纳总结本，专门用于每章节后对知识进行归纳总结；另一个是错题本，请记录下你每天做错的题目，并用红笔注明你做错的原因，再在后面附上正确答案。［板书］一、本章知识结构梳理(一)混合物分离与提纯[讲述]物质的分离是把混合物中各物质经过物理(或化学)变化，将其彼此分开的过程，分开后各物质要恢复到原来的状态；物质的提纯是把混合物中的杂质除去，以得到纯物质的过程。[投影][讲述]1.过滤操作应注意做到“一贴、二低、三接触”，①“一贴”：折叠后的滤纸放入漏斗后，用食指按住，加入少量蒸馏水润湿，使之紧贴在漏斗内壁，赶走纸和壁之间的气泡。②“二低”：滤纸边缘应略低于漏斗边缘；加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘(略低约1cm)，以防止未过滤的液体外溢。③“三接触”：漏斗颈末端与承接滤液的烧杯内壁相接触；使滤液沿烧杯内壁流下；向漏斗中倾倒液体时，要使玻璃棒一端与滤纸三折部分轻轻接触；承接液体的烧杯嘴和玻璃棒接触，使欲过滤的液体在玻棒的引流下流向漏斗。过滤后如果溶液仍然浑浊，应重新过滤一遍。如果滤液对滤纸有腐蚀作用，一般可用石棉或玻璃丝代替滤纸。如果过滤是为了得到洁净的沉淀物，则需对沉淀物进行洗涤，方法是：向过滤器里加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后，再加水洗涤，连续洗几次，直至沉淀物洗净为止。[板书]1.过滤操作应注意做到“一贴、二低、三接触”[板书]2.蒸馏操作应注意的事项［讲述］①蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的2／3，也不能少于1／3；②温度计水银球部分应置于蒸馏烧瓶支管口下方约0.5cm处；③冷凝管中冷却水从下口进，上口出；④为防止爆沸可在蒸馏烧瓶中加入适量碎瓷片；⑤蒸馏烧瓶的支管和伸入接液管的冷凝管必须穿过橡皮塞，以防止馏出液混入杂质；⑥加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。[板书]3.萃取的操作方法如下：［讲述］①用普通漏斗把待萃取的溶液注入分液漏斗，再注入足量萃取液；②随即振荡，使溶质充分转移到萃取剂中。振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞，左手握住活塞部分，反复倒转漏斗并用力振荡；③然后将分液漏斗置于铁架台的铁环上静置，待分层后进行分液；④蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净，一般需多次萃取。［板书］4.分液的操作方法：［讲］①用普通漏斗把要分离的液体注入分液漏斗内，盖好玻璃塞；②将分液漏斗置于铁架台的铁圈上，静置，分层；③将玻璃塞打开，使塞上的凹槽对准漏牛口上的小孔再盖好，使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的液体能够流出；④打开活塞，使下层液体慢慢流出，放入烧杯，待下层液体流完立即关闭活塞，注意不可使上层液体流出；⑤从漏斗上端口倒出上层液体。[学生讨论]化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”[讲述](1)“四原则”是：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要复原)。(2)“三必须”是：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；三除杂途径选最佳。(二)物质的量1.物质的量的单位――摩尔1.物质的量（n）是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。七个基本物理量之一。2.摩尔（mol）:把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。3.阿伏加德罗常数：1mol物质中所含的“微粒数”。把6.02X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。4.物质的量＝物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数n=N/NA5.摩尔质量（M）(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.（2）单位：g/mol或g.mol-1(3)数值：等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量.6.物质的量=物质的质量/摩尔质量(n=m/M)［板书］2.气体摩尔体积1.气体摩尔体积（Vm）（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.（2）单位：L/mol或m3/mol2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm3.0℃101KPa,Vm=22.4L/mol［板书］3.物质的量在化学实验中的应用1.物质的量浓度.（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的浓度。（2）单位：mol/L,mol/m3（3）物质的量浓度＝溶质的物质的量/溶液的体积CB=nB/V2.一定物质的量浓度的配制（1）基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度，用有关物质的量浓度计算的方法，求出所需溶质的质量或体积，在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.（2）主要操作a.检验是否漏水.b.配制溶液1.计算2.称量3.溶解4.冷却5.转移6.洗涤7.定容8.摇匀9.贮存溶液.注意事项：A选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶.B使用前必须检查是否漏水.C不能在容量瓶内直接溶解.D溶解完的溶液等冷却至室温时再转移.E定容时，当液面离刻度线1―2cm时改用滴管，以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止.3.溶液稀释：C(浓溶液)·V(浓溶液)=C(稀溶液）·V(稀溶液)［板书］二、本章专题讲座(一)平均摩尔质量的计算1.平均摩尔质量(M)［讲］假设混合气体为1mol，组成1mol混和气体的每一种气体的摩尔质量与其所占体积比的乘积之和，以g/mol为单位，就是混合气体的平均摩尔质量。平均摩尔质量不仅适用于气体，对固体和液体也同样适用。［板书］2.求算方法(1)已知混合物的总质量(m混)和总物质的量(n混)M=......nn.......M*nM*nnm212211混混［投影］例1.已知空气中N2和O2的体积比为4：1，求空气的平均相对分子质量∵2121VVnn∴设N2为4mol，O2为1molM==8.281432*128*4g/mol［板书］(2)已知标准状况下混合气体的密度d混，则M==22.4*d混(3)相对密度：已知同温、同压下，混合气体的密度d混是一种简单气体A的密度dA的D倍，则D称为相对密度。D=AAMMdd混［投影］例2.某气体对H2的相对密度为14，求该气体分子量。M=2*14=28［点击试题］1.某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程为2A==B↑+2C↑+2D↑，测得生成的混合气体对H2的相对密度为d，则A的相对分子质量为()A、7dB、5dC、2.5dD、2d本题运用了相对密度、平均相对分子质量、质量守恒定律等知识进行综合判断。B［板书］(二)有关气体摩尔体积的计算［投影］例3.标准状况下，2.2gCO2的体积是多少？解法：n(CO2)=1-22molg44g2.2)CO()CO(Mm=0.05mol。因为标况下Vm=22.4L·mol－1。V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05mol×22.4L·mol－1=1.12L。答：在标准状况下2.2gCO2的体积为1.12L。例4.在标准状况下，测得1.92克某气体的体积为672mL。计算此气体的相对分子质量。解法一：解：在标准状况下，该气体的密度为：ρ标=L0.672g92.1=2.86g·L－1，标准状况下，Vm=22.4L·mol－1。则该气体的摩尔质量为：M=ρ标×22.4L·mol－1=2.86g·L－1×22.4L·mol－1=64g·mol－1，即该气体的相对分子质量为64。解法二：解：标准状况下，该气体的物质的量为n=1-3mmolL4.22L1072.6VV=0.03mol摩尔质量为：M=mol0.03g1.92nm=64g·mol－1,即气体的相对分子质量为64。答：此气体的相对分子质量为64。［点击试题］1.标准状况下，CO和CO2混和气的质量为30g。体积为17.6L求CO和CO2的质量和体积。2.0.5molH2和0.5molO2在标准状况下混和。求混和物中H2的体积分数和质量分数。［讲］在进行有关物质的量之间的换算时，必须熟悉各量之间的关系，对气体进行的计算，尤其要注意外界条件，对于同一个问题，往往通过不同途径来进行解决。［板书］(三)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算CO：8.g6.4LCO2:22g11.2L50%；5.9%CB==BMw1000w=1000MCBB［讲］公式在使用时，不带单位，直接带数值，结果处直接加单位。［点击试题］1.已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28g/cm3，求其物质的量浓度。2.已知75mL2mol·L－1NaOH溶液的质量为80克，计算溶液中溶质的质量分数。［板书］(四)有关溶液稀释问题的计算［讲］稀释浓溶液时，溶液的质量或体积要发生变化，但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此，在用一定物质的量浓度的溶液配制新溶液时，遵循溶质守恒［板书］m1w1=m2w2C1V1=C2V2［点击试题］1.配制250mL1mol·L－1的HCl溶液，需要12mol·L－1HCl溶液的体积是多少?2.在50gHCl的质量分数为30%的盐酸中加入250g水后，得到的稀盐酸中溶质的质量分数是多少？3.配制500mL1mol/L的H2SO4溶液。需要密度为1.836g/mL的浓硫酸(98%)多少毫升？［板书］(五)不同浓度溶液混合的计算［思考］体积何时可加合？［讲］若相互混合的溶液均为稀溶液，可看作密度均近似为1g/cm3,混合前后的质量比等于其体积比，因而V混等于各溶液的体积之和。若相互混合的溶液中有浓度较大的，或浓溶液的稀释由于混合前后溶液的密度有较大变化造成了溶液体积的较大损失，此时V=m/p［板书］1.体积可加合时的混合问题公式：C==212211VVV*CV*C［点击试题］1.2mol/L的盐酸溶液200L和4mol/L的盐酸溶液100L混合，求混合4.83mol/L；7.5%20