2024-2025學年高中化學 第1章 從實驗學化學 第2節(jié) 化學計量在實驗中的應用教學設計 新人教版必修1

2024-2025學年高中化學第1章從實驗學化學第2節(jié)化學計量在實驗中的應用教學設計新人教版必修1授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容分析嘿，親愛的同學們，今天咱們要來學習的是《2024-2025學年高中化學》第1章“從實驗學化學”的第2節(jié)“化學計量在實驗中的應用”。這一節(jié)課，咱們要深入探討的是如何將化學計量這一知識點應用到實驗中去，讓咱們在實驗室里也能得心應手。教材中，我們學習了物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積等基本概念，以及它們之間的相互關(guān)系。接下來，讓我們一起動手，將這些理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作能力吧！??????核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生以下核心素養(yǎng)：

1.**科學探究能力**：通過實驗操作，讓學生學會運用化學計量方法，培養(yǎng)觀察、分析、解決問題的能力。

2.**科學思維**：引導學生理解物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積等概念，并學會運用這些概念進行邏輯推理和計算。

3.**科學態(tài)度與責任**：強調(diào)實驗操作的規(guī)范性和安全性，培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和責任感。

4.**科學、技術(shù)、社會、環(huán)境**：認識到化學計量在科技發(fā)展和社會生活中的重要性，激發(fā)學生對化學學科的興趣和探索欲望。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

在進入本節(jié)課之前，學生們已經(jīng)學習了化學的基礎知識，包括原子的構(gòu)成、元素周期表的基本概念、化學反應的基本類型等。此外，他們對物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度等基本化學計量學概念也有所了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中化學的學習對學生們來說既充滿挑戰(zhàn)又充滿興趣。他們對實驗操作通常表現(xiàn)出濃厚的興趣，喜歡動手實踐。在能力方面，學生們已經(jīng)具備一定的實驗技能和數(shù)據(jù)分析能力。學習風格上，有的學生偏好通過實驗直觀理解概念，而有的學生則更傾向于通過理論推導來掌握知識。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在化學計量學這一章節(jié)，學生可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是理解物質(zhì)的量與質(zhì)量、體積之間的復雜關(guān)系；二是掌握不同化學計量單位之間的換算；三是將理論知識應用于實際實驗操作中時可能出現(xiàn)的誤差分析。此外，對于一些抽象概念的理解，如阿伏伽德羅常數(shù)等，學生可能需要更多的時間和指導來克服理解上的障礙。教學方法與手段1.講授法：通過生動有趣的講解，引入化學計量學的基本概念，幫助學生建立初步的理論框架。

2.實驗法：設計一系列實驗，讓學生親手操作，通過實驗數(shù)據(jù)來驗證理論知識，提高實踐操作能力。

3.討論法：在實驗前后組織學生進行小組討論，鼓勵他們提出問題、分享見解，培養(yǎng)批判性思維和團隊合作精神。

教學手段

1.多媒體演示：利用PPT展示化學計量學中的重要公式和計算步驟，使抽象概念更加直觀易懂。

2.互動式軟件：借助教育軟件，讓學生在虛擬環(huán)境中進行模擬實驗，增強學習的趣味性和互動性。

3.實驗視頻：播放相關(guān)的實驗操作視頻，讓學生在安全的環(huán)境中學習實驗技巧，減少實際操作中的錯誤。教學過程設計**用時：45分鐘**

**一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘**）

1.**創(chuàng)設情境**：首先，我會播放一段與化學實驗相關(guān)的科普視頻，視頻內(nèi)容展示化學實驗中的計量操作，以激發(fā)學生的興趣。

2.**提出問題**：觀看結(jié)束后，我會提出問題：“同學們，你們在視頻中看到了哪些化學計量操作？它們在實驗中有什么作用？”

3.**學生回答**：邀請幾名學生回答問題，并給予表揚和肯定。

**二、講授新課（20分鐘**）

1.**物質(zhì)的量介紹**：介紹物質(zhì)的量的概念、單位（摩爾）以及阿伏伽德羅常數(shù)，講解如何將質(zhì)量、體積等物理量轉(zhuǎn)換為物質(zhì)的量。

2.**質(zhì)量守恒定律**：闡述質(zhì)量守恒定律在化學實驗中的應用，通過實驗示例講解如何保證實驗中的質(zhì)量平衡。

3.**物質(zhì)的量濃度**：講解物質(zhì)的量濃度的概念、單位（mol/L）以及如何計算溶液的物質(zhì)的量濃度。

4.**化學計量計算**：展示幾個典型計算題目，指導學生如何進行化學計量計算。

**三、鞏固練習（10分鐘**）

1.**練習題目**：給出幾道與化學計量相關(guān)的練習題，讓學生獨立完成。

2.**學生討論**：學生分組討論練習題，互相幫助解答問題。

3.**教師講解**：針對練習題中的難點和易錯點，進行講解和點評。

**四、課堂提問（5分鐘**）

1.**提問環(huán)節(jié)**：提出與課程內(nèi)容相關(guān)的問題，如“如何確定實驗所需的試劑量？”

2.**學生回答**：邀請幾名學生回答問題，并對他們的答案進行評價。

**五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘**）

1.**小組實驗**：將學生分成小組，每個小組進行一個與化學計量相關(guān)的實驗，如制備一定濃度的溶液。

2.**實驗指導**：巡回指導每個小組的實驗操作，解答他們在實驗中遇到的問題。

3.**實驗總結(jié)**：實驗結(jié)束后，每個小組匯報實驗結(jié)果，其他小組進行點評。

**六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘**）

1.**討論應用**：引導學生討論化學計量在日常生活和科技領(lǐng)域的應用。

2.**案例分享**：分享一些化學計量在解決實際問題中的應用案例，如環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

3.**反思總結(jié)**：引導學生反思本節(jié)課的學習內(nèi)容，總結(jié)所學知識和技能。

**七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘**）

1.**課程總結(jié)**：回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

2.**作業(yè)布置**：布置與化學計量相關(guān)的課后作業(yè)，鞏固學生對知識的理解和掌握。教學資源拓展1.拓展資源：

-**化學計量學的歷史發(fā)展**：介紹化學計量學的發(fā)展歷程，從早期的質(zhì)量守恒定律到現(xiàn)代的摩爾概念，以及這些概念對化學實驗和工業(yè)生產(chǎn)的影響。

-**化學計量學在實際應用中的案例**：收集一些化學計量學在化學工業(yè)、醫(yī)藥研發(fā)、環(huán)境保護等領(lǐng)域的實際應用案例，如化學藥品的純度檢測、廢水處理中的化學計量控制等。

-**化學計量學在日常生活中的應用**：探討化學計量學在日常生活中的應用，例如烹飪中的食材配比、家庭清潔劑的稀釋等。

-**國際單位制與化學計量**：介紹國際單位制（SI）中與化學計量相關(guān)的單位，如摩爾、千克、升等，以及它們在不同化學實驗中的應用。

2.拓展建議：

-**課外閱讀**：推薦學生閱讀《化學計量學導論》等書籍，以深入了解化學計量學的理論基礎和應用。

-**實驗拓展**：鼓勵學生參與學?；蛏鐓^(qū)的化學實驗活動，如化學競賽、科學展覽等，通過實際操作來加深對化學計量學的理解。

-**在線學習資源**：引導學生訪問教育平臺，如國家精品課程網(wǎng)、中國大學MOOC等，獲取更多與化學計量學相關(guān)的在線課程和教學視頻。

-**實踐項目**：組織學生參與實踐項目，如設計一個簡單的化學實驗，通過實驗來驗證化學計量學的原理。

-**小組研究**：鼓勵學生組成學習小組，共同研究化學計量學在特定領(lǐng)域的應用，如環(huán)保、食品科學等，并撰寫研究報告。

-**案例研究**：讓學生分析具體的化學計量學案例，如分析一個化學反應的化學計量關(guān)系，或計算一個工業(yè)過程中的化學物質(zhì)消耗量。

-**跨學科學習**：引導學生將化學計量學的知識與其他學科相結(jié)合，如物理學中的能量守恒定律、生物學中的生物化學等，以拓寬知識視野。

-**職業(yè)規(guī)劃**：向?qū)W生介紹化學計量學在相關(guān)職業(yè)領(lǐng)域中的應用，如化學工程師、藥品研發(fā)人員等，激發(fā)學生對未來職業(yè)的思考。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們一起學習了化學計量在實驗中的應用，這是一門既有趣又有用的學科。回顧一下，我們學到了以下幾點：

1.**物質(zhì)的量**：這是化學計量學的基礎，它幫助我們理解和計算化學反應中物質(zhì)的多少。我們學習了物質(zhì)的量的單位——摩爾，以及如何將質(zhì)量、體積等物理量轉(zhuǎn)換為物質(zhì)的量。

2.**質(zhì)量守恒定律**：這是化學實驗中的一個重要原則，它告訴我們，在化學反應中，反應物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量。這是實驗中保持質(zhì)量平衡的關(guān)鍵。

3.**物質(zhì)的量濃度**：這是描述溶液中溶質(zhì)含量的重要指標。我們學習了如何計算溶液的物質(zhì)的量濃度，以及它在實驗中的應用。

4.**化學計量計算**：通過幾個實例，我們學習了如何進行化學計量計算，包括如何根據(jù)化學方程式計算反應物和生成物的量。

現(xiàn)在，讓我們來做一個簡單的回顧：

-物質(zhì)的量是什么？它的單位是什么？

-質(zhì)量守恒定律在實驗中有什么作用？

-如何計算溶液的物質(zhì)的量濃度？

-你能舉例說明化學計量計算在實驗中的應用嗎？

當堂檢測：

為了檢測同學們對今天所學內(nèi)容的掌握情況，我們將進行以下幾項檢測：

1.**選擇題**：我會給出幾個關(guān)于物質(zhì)的量、質(zhì)量守恒定律和物質(zhì)的量濃度的選擇題，請同學們在規(guī)定時間內(nèi)完成。

2.**計算題**：請同學們獨立完成幾個化學計量計算題目，包括計算反應物的量、生成物的量和溶液的物質(zhì)的量濃度。

3.**實驗設計題**：設計一個簡單的實驗，利用化學計量學原理來測定某溶液的物質(zhì)的量濃度。

4.**小組討論**：分組討論化學計量學在實際生活中的應用，每個小組需要準備一個簡短的匯報。

檢測結(jié)束后，我會對同學們的回答進行點評，并對一些難點和易錯點進行講解。希望同學們能夠通過今天的課堂小結(jié)和檢測，更好地理解和掌握化學計量學的基本知識和應用。加油，同學們！典型例題講解在化學計量學中，計算題是檢驗學生是否能夠靈活運用所學知識解決實際問題的關(guān)鍵。以下是一些典型的計算例題，我們將一一進行講解。

**例題1：**

已知硫酸（H?SO?）的密度為1.84g/cm3，求25℃時1L硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。

**解答：**

首先，我們需要計算1L硫酸溶液的質(zhì)量：

質(zhì)量=密度×體積=1.84g/cm3×1000cm3=1840g

然后，計算硫酸的物質(zhì)的量：

硫酸的摩爾質(zhì)量=98g/mol

物質(zhì)的量=質(zhì)量/摩爾質(zhì)量=1840g/98g/mol≈18.7mol

最后，計算物質(zhì)的量濃度：

物質(zhì)的量濃度=物質(zhì)的量/體積=18.7mol/1L=18.7mol/L

所以，25℃時1L硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度約為18.7mol/L。

**例題2：**

某實驗室需要制備100mL0.1mol/L的NaOH溶液，請問需要稱取多少克NaOH固體？

**解答：**

首先，計算所需NaOH的物質(zhì)的量：

物質(zhì)的量=物質(zhì)的量濃度×體積=0.1mol/L×0.1L=0.01mol

然后，計算NaOH的質(zhì)量：

NaOH的摩爾質(zhì)量=40g/mol

質(zhì)量=物質(zhì)的量×摩爾質(zhì)量=0.01mol×40g/mol=0.4g

因此，需要稱取0.4克的NaOH固體來制備100mL0.1mol/L的NaOH溶液。

**例題3：**

在反應2H?+O?→2H?O中，如果消耗了4g氫氣，求生成的氧氣的質(zhì)量。

**解答：**

首先，計算氫氣的物質(zhì)的量：

氫氣的摩爾質(zhì)量=2g/mol

物質(zhì)的量=質(zhì)量/摩爾質(zhì)量=4g/2g/mol=2mol

根據(jù)化學方程式，氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比為2:1，所以氧氣的物質(zhì)的量為氫氣的一半：

氧氣的物質(zhì)的量=2mol/2=1mol

最后，計算氧氣的質(zhì)量：

氧氣的摩爾質(zhì)量=32g/mol

質(zhì)量=物質(zhì)的量×摩爾質(zhì)量=1mol×32g/mol=32g

因此，生成的氧氣的質(zhì)量為32克。

**例題4：**

將10.0g的KCl固體溶解在100mL水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

**解答：**

首先，計算KCl的物質(zhì)的量：

KCl的摩爾質(zhì)量=74.5g/mol

物質(zhì)的量=質(zhì)量/摩爾質(zhì)量=10.0g/74.5g/mol≈0.134mol

然后，計算溶液的物質(zhì)的量濃度：

物質(zhì)的量濃度=物質(zhì)的量/體積=0.134mol/0.1L=1.34mol/L

所以，所得溶液的物質(zhì)的量濃度約為1.34mol/L。

**例題5：**

如果將50mL1.5mol/L的HCl溶液與100mL0.75mol/L的NaOH溶液混合，求混合后溶液的pH值。

**解答：**

首先，計算HCl和NaOH的物質(zhì)的量：

HCl的物質(zhì)的量=物質(zhì)的量濃度×體積=1.5mol/L×0.05L=0.075mol

NaOH的物質(zhì)的量=物質(zhì)的量濃度×體積=0.75mol/L×0.1L=0.075mol

由于HCl和NaOH的物質(zhì)的量相等，它們會完全反應生成水和NaCl。因此，混合后的溶液中沒有剩余的HCl或NaOH。

pH值可以通過計算剩余H?離子的濃度來確定，但由于沒有剩余的酸或堿，溶液是中性的，pH值約為7。教學反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們共同探討了化學計量在實驗中的應用，感覺收獲頗豐。現(xiàn)在，我想和大家一起回顧一下這節(jié)課的教學過程，分享一些我的思考和感受。

首先，我想談談教學方法。在導入環(huán)節(jié)，我通過播放科普視頻和提出問題的方式，試圖激發(fā)學生的學習興趣。從學生的反應來看，這種方法似乎挺有效的，他們參與度很高，對化學計量的概念有了初步的認識。在講授新課的過程中，我盡量用簡潔明了的語言解釋復雜的概念，并結(jié)合實際的實驗案例來幫助學生理解。我發(fā)現(xiàn)，當理論知識與實際操作相結(jié)合時，學生的理解會更加深刻。

在教學策略上，我采用了講授法、實驗法和討論法相結(jié)合的方式。通過實驗法，學生能夠親手操作，將理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能。討論法則鼓勵學生積極參與，分享自己的觀點和疑問。這種多元化的教學策略，有助于提高學生的學習主動性和參與度。

當然，在教學過程中，我也遇到了一些挑戰(zhàn)。比如，有些學生對化學計量學的概念理解起來比較困難，我在講解過程中不得不放慢速度，確保每個學生都能跟上。此外，實驗操作的時間限制也讓我感到有些壓力，需要更有效地安排時間。

在課堂管理方面，我注意到學生們在小組討論時有些過于活躍，有時會偏離主題。為了解決這個問題，我在討論前明確了討論的規(guī)則和目標