高一化學(xué) 必修第一冊《物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計

1、廣東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題 課題批準號：2020WQYB094課題名稱：粵港澳大灣區(qū)教育信息化與學(xué)科教學(xué)的深度融合研究 主持人：湯幸初第第 頁第三章 第二節(jié) 第二課時 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計教材分析本節(jié)課標要求學(xué)生了解物質(zhì)的量及其物理量的含義和應(yīng)用，體會定量研究對化學(xué)科學(xué)的重要作用。在必修第一冊第三章第二節(jié)安排了物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用，利用方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，通過一個例題把在第二章里學(xué)習(xí)的物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等知識應(yīng)用化學(xué)方程式的計算中，分散了第二章集中學(xué)習(xí)物質(zhì)的量及相關(guān)概念的難點。學(xué)情分析在初中，學(xué)生

2、已經(jīng)知道了化學(xué)中反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量關(guān)系，并學(xué)習(xí)了運用化學(xué)方程式進行有關(guān)質(zhì)量的計算。本節(jié)在初中知識基礎(chǔ)上進一步揭示化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物之間的粒子關(guān)系，并學(xué)習(xí)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等應(yīng)用化學(xué)方程式的計算。本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)中和滴定等知識的重要基礎(chǔ)，在理論聯(lián)系實際方面具有重要作用。同時，對于學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、形成正確的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的觀點也有重要意義。三、素養(yǎng)目標1.【教學(xué)目標】：能基于物質(zhì)的量認識化學(xué)變化，運用物質(zhì)的量及相關(guān)物理量根據(jù)化學(xué)方程式進行簡單計算，感受定量研究對化學(xué)科學(xué)的重要作用。2.【評價目標】：通過從簡單到復(fù)雜，善于把問題分類，把復(fù)雜的問題簡單化，來解

3、決生產(chǎn)生活的問題，對學(xué)生進行針對性訓(xùn)練，幫助學(xué)生形成正確解題的能力。四、教學(xué)重點、難點1.重點物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用。2.難點物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用。五、教學(xué)方法啟發(fā)、引導(dǎo)、講解、練習(xí)教學(xué)設(shè)計思路物質(zhì)的量那部分知識與本節(jié)課的內(nèi)容十分緊密，可以通過對粒子數(shù)目、質(zhì)量、氣體體積、物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的量之間關(guān)系公式復(fù)習(xí)進行導(dǎo)入。以氫氣與氧氣的反應(yīng)為例，從物質(zhì)的量的角度認識化學(xué)方程式的意義。從宏觀的物質(zhì)質(zhì)量以及微觀粒子數(shù)目切入，讓學(xué)生理解“化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比”，在此基礎(chǔ)下，通過例題“250 mL 2mol/L硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)”，使學(xué)生掌握運

4、用物質(zhì)的量對化學(xué)方程式進行初步計算。最后通過擴展練習(xí)進行鞏固。七、【教學(xué)流程】八、【教學(xué)過程】環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動評價活動環(huán)節(jié)一：溫故知新，承前啟后【板書】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用【投影】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用復(fù)習(xí)回顧物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系【投影】【講解】我們知道，物質(zhì)是由原子、分子或離子等粒子組成的，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進行的?；瘜W(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中這些粒子數(shù)之間的數(shù)目關(guān)系。這些粒子之間的數(shù)目關(guān)系，又叫做化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系?！緦W(xué)生活動】請大家回憶前面學(xué)過的知識，填出下列各物理量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。以舊引新，尋找新舊知識的關(guān)聯(lián)點和成長點

5、，注重知識的發(fā)展過程環(huán)節(jié)二：實例切入，新知突破【探究】化學(xué)方程式中各物質(zhì)間物質(zhì)的量的關(guān)系例1以H2和O2反應(yīng)為例，從物質(zhì)的量角度認識化學(xué)方程式的意義?！咎釂枴?觀察上面的數(shù)據(jù)，同學(xué)們能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律么？化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比?！局v解】由以上分析可知，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比，因而也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。在高中階段的化學(xué)計算中，我們將不再沿用初中的質(zhì)量計算體系，而是要建立使用物質(zhì)的量進行計算的新型模式。學(xué)生觀察，得出結(jié)論學(xué)生回答：化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。學(xué)生傾聽循序漸進，培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納

6、總結(jié)的能力。過渡物質(zhì)的量(n)、摩爾質(zhì)量(M)、物質(zhì)的量濃度(c)、氣體摩爾體積(Vm)應(yīng)用于化學(xué)方程式計算時，對于定量研究化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間量的關(guān)系會更加方便。環(huán)節(jié)三：運用計算，思維發(fā)散學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)會應(yīng)用物質(zhì)的量進行化學(xué)方程式的計算【講解】進行物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時，須按以下步驟進行：1寫出有關(guān)反應(yīng)方程式2找出相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比3對應(yīng)化學(xué)計量數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系4根據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系，按照比例相等的模式進行計算例題250 mL 2 mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計算: (1)參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量; (2)生成的H2的體積 (標準狀況)。 講解 根據(jù)硫酸的

7、體積和H2SO4的物質(zhì)的量濃度求算可計算出參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量。然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的化學(xué)計量數(shù)之比,計算出參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量和生成的H2的體積。解：n(H2SO4)=cV液=0.25 L2 mol/L=0.5 mol（1）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H21 1n(Fe) 0.5 mol因此得：1/1=n(Fe)/0.5mol; n(Fe)=0.5mol （2）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2解法一： 1 10.5 mol n(H2)1/1=n(H2) /0.5 mol; n(H2)=0.5 mol ;標準狀況下，V(H2)=n(H2)22.

8、4 L/mol=0.5 mol22.4 L/mol=11.2L【練習(xí)】醫(yī)療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵粉緩慢氧化成Fe2O3并放出均勻、穩(wěn)定的熱，使患處保持溫熱狀態(tài)。若56 g鐵粉完全氧化成氧化鐵，則需要消耗標況下氧氣的體積為多少？根據(jù)題意可得：n(Fe)=56 g56 g/mol=1mol4Fe3O2=2Fe2O4Fe3O2=2Fe2O344 3 1mol n(O2)根據(jù)比例可得n(O2)=0.75 mol標況下：V(O2)=0.75 mol22.4 L/mol=16.8 L例題250 mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計算: (1)參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量; (2)生成

9、的H2的體積 (標準狀況)。 （2）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2解法二： 1 mol 22.4 L0.5 mol V(H2)1 mol/0.5 mol=22.4 L/V(H2); V(H2)=11.2L ;答：（1）參加反應(yīng)的鐵屑物質(zhì)的量為0.5 mol；（2）標準狀況下，生成H2體積為11.2 L。【講述】利用其它物理量列比例關(guān)系時必須注意：上下一致【牛刀小試】某化學(xué)實驗室準備用一定量的Fe與足量的1 mol/L的H2SO4溶液反應(yīng)來制取H2。若要制得2.24 L H2(標況)，試計算：（1）參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量。（2）參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量。(Fe:56)解法一：

10、根據(jù)題意：n(H2)=2.24 L22.4 L/mol=0.1 mol(1)(1)【解】Fe + H2SO4 = FeSO4 + H21 1 1 1 1n(Fe) n(H2SO4) 0.1mol根據(jù)比例可得 n(H2SO4)=n(Fe)=n(H2)=0.1 moln(H2SO4)=0.1 mol(2) m(Fe)=n(Fe)M(Fe)=0.1 mol56 g/mol=5.6 g解法二：56 g 1 mol 22.4 56 g 1 mol 22.4 Lm(Fe) n(H2SO4) 2.24 L 得：n(H2SO4)=0.1 mol m(Fe)=5.6 g【擴展提升】把一定量的CO還原Fe2O3生

11、成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量是 g。(CaCO3:100 CO：28)解：(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系：3CO23Ca(OH)2=3CaCO33H2O則關(guān)系式為：3CO3CO23CaCO3 根據(jù)碳元素守恒即COCaCO3，n(CaCO3)=10 g100 g/mol=0.1mol(2)利用關(guān)系式進行計算COCaCO31 1n(CO) 0.1 molm(CO) =n(CO)M(CO)=2.8 g【即時小練】用足量的CO還原Fe2O3，將所生成的氣體通入足量澄清石灰水中，得到的沉淀為60 g，則Fe2O3的質(zhì)量是( )A16 g B32 g C64 g D

12、80 g3CO23CO23Ca(OH)2=3CaCO33H2O3 1n(CO)n3 1n(CO)n(Fe2O3)m(Fe2O3)=0.2mol160g/mol=32g則關(guān)系式為：3CO3CO23CaCO3 nn(CaCO3)=60 g100g /mol=0.6 mol根據(jù)比例式可得：根據(jù)比例式可得：n(CO)0.6mol根據(jù)方程式得到關(guān)系式：3CO Fe2O3根據(jù)比例式可得：n(Fe2O3)0.2 molm(Fe2O3)=0.2 mol160 g/mol=32 g【設(shè)計意圖】通過例題的講解，重點讓學(xué)生掌握怎么通過化學(xué)方程式求算有關(guān)物理量，解題的關(guān)鍵反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的

13、量之比，利用其它物理量列比例關(guān)系時必須注意：上下一致。 例題聽講，回答問題：反應(yīng)鐵和硫酸的計量數(shù)之比是多少？學(xué)生回答：計量數(shù)之比為1:1引導(dǎo)，那么鐵和硫酸的物質(zhì)的量之比為多少？回答：鐵和硫酸的物質(zhì)的量之比也是1：1學(xué)生嘗試解決生活中的實際問題。使學(xué)生能將所學(xué)知識運用于實際問題。提問:H2SO4 和 H2的計量數(shù)之比為1:1，那么1 mol H2SO4能生成氫氣的體積是多少？那么如果是0.5 mol H2SO4 能生成氫氣的體積是多少？（標準狀況）學(xué)生回答：在標準狀況下，1molH2SO4能生成22.4L氫氣，0.5molH2SO4能生成11.2L氫氣學(xué)生牛刀小試，思考計算。學(xué)生擴展提升，建立模

14、型并嘗試計算結(jié)果。完成即時小練。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和實際計算的能力。培養(yǎng)學(xué)生對方程式關(guān)系梳理能力以及邏輯思維能力。環(huán)節(jié)四：歸納總結(jié)，習(xí)題鞏固總結(jié)利用化學(xué)方程式進行計算的步驟：審題并設(shè)有關(guān)物理量（n、m、V）寫出正確的化學(xué)方程式在方程式有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下方標出相關(guān)物理量注意：注意左右比例相當，上下單位一致列出正確比例式求解練習(xí)1.標準狀況下，2.7 g鋁與足量的鹽酸反應(yīng)生成aL的氫氣，化學(xué)方程式比例關(guān)系正確的是（ ）A.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H22 mol 67.2 L2.7 g aL B.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2 27 g 22.4 L 2.7 g

15、 aL C.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2 54 g 67.2 L 2.7 g aL D.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2 54 g 3 mol 2.7 g aL 2有關(guān)反應(yīng)2Na2H2O=2NaOHH2的下列說法正確的是()A反應(yīng)中Na與NaOH的質(zhì)量相等B反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量相等C反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量比為21D反應(yīng)中Na與NaOH的物質(zhì)的量之比為113.相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，放出的氫氣在同溫同壓下體積之比為( )A.1:1 B.1:6C.2:3 D.3:24.完全溶解28.4 g的碳酸銅和氫氧化銅的混合物，需要消耗1 m

16、ol/L的鹽酸500 mL，若灼燒相同質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的質(zhì)量為（ ）A.40 g B.30 g C.20 g D.16 g5.金屬鈉1.15 g跟水反應(yīng)，得到100 mL溶液，試計算：(1)生成的氣體在標準狀況下的體積。(2)反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度。參考答案：1.C 2.D 3.A 4.C 5.(1)0.56 L (2)0.5 mol/L學(xué)生筆記隨堂練習(xí)九、板書設(shè)計二、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。利用其它物理量列比例關(guān)系時必須注意：上下一致。十、課堂測評練習(xí)1.標準狀況下，2.7 g鋁與足量的鹽酸反應(yīng)生成aL的氫

17、氣，化學(xué)方程式比例關(guān)系正確的是（ ）A. 2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H22 mol 67.2 L2.7 g a L 2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2 27 g 22.4 L 2.7 g a L 2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2 54 g 67.2 L 2.7 g a L 2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2 54 g 3 mol 2.7 g a L 2有關(guān)反應(yīng)2Na2H2O=2NaOHH2的下列說法正確的是()A反應(yīng)中Na與NaOH的質(zhì)量相等B反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量相等C反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量比為21D反應(yīng)中Na與NaOH的物質(zhì)的量之比為113.相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，放出的氫氣在