物质的量在化学实验中的应用教学设计案例.doc

物质的量在化学实验中的应用教学设计案例

一、教学目标
知识技能
1、使学生正确理解和掌握物质的量浓度的概念。
2、初步学会有关物质的量浓度的计算及配制一定物质的量浓度的溶液的操作技能。
能力培养
1、通过物质的量浓度及其溶液配制的教学，培养学生的观察能力、自学能力及探究能力。
2、通过探究物质的量浓度配制方法，培养学生的实验能力。
思想情感
通过学习培养学生独立思考、积极进取的精神和严谨、细致的科学态度，用数学的思想解决化学问题的能力。
二、重点、难点
物质的量浓度的概念的理解；物质的量浓度溶液的配制技能及有关计算。
三、教学方法
探究式教学法、并进式实验教学法。
四、教学过程设计
教师活动
学生活动
设计意图
【创设情境】请同学们出示自己课前收集的生活中各种溶液的标签（提前布置）。
【出示】实验室诸如盛盐酸、碳酸钠等溶液的试剂瓶外壁贴的“１mol/L”等标签字样。
【提问】请同学们猜测标签字样的含义？
【归纳】表示溶液组成的方法之一 ——物质的量浓度。
【板书】
三、物质的量在化学实验中的应用
（一）物质的量浓度
1．概念：
【组织探究】
探究一、物质的量浓度的概念：

【出示】在课前自己收集的生活中各种溶液的标签，如止咳糖浆、饮料、眼药水、矿泉水、四特酒等。

【观察后回答】
都是表示溶液组成的方法。

阅读课本。把关键词划出。
【结论】以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫做溶质Ｂ的物质的量浓度。
创设情境，增加学生的学习兴趣。
学生既学习了收集信息和加工信息的基本方法，又得到了一个自我展示的机会，同时真正感受到化学来源于生活，与我们的生活息息相关。引入表示溶液组成的方法之一——物质的量浓度概念。

【引导探究】
（1）单位体积溶液不是单位体积溶剂，也不是1 000 g溶液。
   （2）溶质B的物质的量不是溶质质量。
    （3）所表示的溶质与溶液并不是实际的数值，而是两者的相对比值。
    （4）取出某溶液的任意体积溶液，其物质的量浓度保持不变。
    （5）物质的量浓度的符号为CB 。
    【投影练习（见右）,组织学生讨论,完成】
【探究概念的内涵与外延、完成练习】
[练习1]下列说法正确的是：
    A．将1 mol NaCl溶于1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。
    B．将2 mol KCl溶于适量水中，配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为2 mol/L。
    C．将3 mol CuSO4溶于1 000 g水中，所得溶液的物质的量浓度为3 mol/L。
    D.将4 mol NaOH溶于适量水中,配成1000 g 溶液,所得溶液的物质的量浓度为4 mol/L。
    E.在5 00 mL 5 mol/L Na2CO3 溶液中取出100 mL,则取出溶液的浓度为1 mol/L。

通过讨论、练习巩固物质的量浓度的概念。

【板书】
2.表达式：c(B)=n(B)/V
n(B)是溶质的物质的量（mol）
V是溶液的体积（Ｌ）
c(B)的单位：mol/L或mol.L-1
【强调】
①数学表达式中的三个量，已知其中两个便可以求第三个量，数学表达式可变形为n(B)= c(B) .V　；　　　　　
V =n(B)/ c(B)
②定义中的体积是“溶液”的体积，不是“溶质”的体积，也不是“溶剂”的体积，更不是“溶质的体积＋溶剂的体积”。
③同一溶液，无论取出多大的体积，其浓度是不变的（溶液的均一性、稳定性）

【提问】用“物质的量浓度”来表示溶液的浓度，这种方法有什么好处？

【投影练习,组织学生讨论,探究出计算方法】
【集体探究完成下表】

质 量
分 数
物质的量浓 度
溶质
单位
g
mol
溶液
单位
g
L
单位
1
mol/L
数
值
关
系
质量分数相同的两溶液其物质的量浓度一般不等。
物质的量浓度相同的两溶液其质量分数一般不等。
表达式
w=m质/m液
cB=n/V
相同点
都表示溶质和溶液的相对比值。

【 练习探究】
[练习2]计算下列物质的物质的量浓度
    1.将117 gNaCl溶于适量水中配成1 L溶液，所得溶液的物质的量浓度为多少?
    2. 2LNaOH溶液中溶有4 molNaOH,则该溶液的物质的量浓度为多少?
    3．0.1 mol/L的H2SO4溶液中,若要取出含溶质0.98 g的溶液,则应取多少L。

阅读课本
【思考、归纳】
我们在许多场合，取用液体时，一般并不称取它的质量，而是量取它的体积；物质间反应时又是按照一定物质的量进行的。这对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的，对生产和科学研究也有重要意义。因此，用质量分数并不方便，需要引入新的物理量──物质的量浓度。

进一步巩固物质的量浓度的概念及表达式。

掌握表达式中三个物理量的关系及计算。

培养学生的自学能力、归纳能力。
【组织探究】
探究二、怎样配制一定“物质的量浓度”的溶液？
【板书】
（二）一定物质的量浓度溶液的配制
【组织学生阅读课本，观察仪器、并探究出以下知识】
【小结】1、仪器：
容量瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、天平或滴定管等。
【电脑投影】【容量瓶简介】
（1）容量瓶是平底梨形长颈的玻璃瓶，是一种专门用于配制溶液的仪器。
（2）容量瓶颈上刻有标线，瓶上还标有温度和容积。
（3）容量瓶常见的型号有：1 000 mL、500 mL、250 mL、100 mL、50 mL、25 mL等；有无色和棕色两种颜色。

阅读课本，观察仪器，并小结出配制溶液的步骤及所用的仪器
观察探究容量瓶，小结出容量瓶的有关知识（见投影）
探究棕色容量瓶的特殊用途
探究容量瓶的检漏方法

培养学生的自学能力、观察探究能力。
【板书】【小结】2、配制步骤：
计算—称量—溶解—转移—洗涤—定容—摇匀—装瓶—贴标签
【实验探究】
【演示实验】配制0.1 mol/LNaCl溶液500 mL。
【指导学生练习配制0.1 mol/LNaCl溶液250 mL的实验操作】
探究配制步骤：
（1）准备工作：检漏
（2） 操作步骤：计算—称量—溶解—转移—洗涤—定容—摇匀
（3）结束工作：装瓶、贴标签、整理清洗。
【根据教师演示实验，练习配制0.1 mol/LNaCl溶液250 mL的实验操作】
先用自来水练习溶液的转移，在容量瓶下垫一白纸，待白纸上无水印后，再进行配制溶液操作。
掌握物质的量浓度溶液配制方法。

培养学生的实验操作技能
   【操作后反思】
１、我配制的溶液浓度一定准确马？怎样做才更准确？
２、配制溶液过程中遇到哪些困难？我是如何解决的？

【组织探究实验操作问题】

【探究下列问题】：
    1、为什么在烧杯中溶解？能放直接在容量瓶中溶解？
    2、物质溶解后能否立即转移到容量瓶中？
    3、适量的水为多少？
    4、为什么要用玻棒引流？
    5、转移过程中玻棒应在何处？能否放在桌上？
    6、为什么要洗涤2～3次，否则，配制出的溶液浓度有什么变化？
    7、定容前为什么要振荡容量瓶？
    8、定容时为什么要改用胶头滴管？
    9、如果定容时，不小心使溶液的液面超过了标线，该怎么办？
    10、摇匀后，溶液的液面低于标线，能否再加水至液面与标线相切？如这样操作，对配得的溶液浓度有什么影响？、
【探究用浓硫酸配制0.1  mol/LH2SO4溶液250 mL的操作过程】
培养学生严谨的科学态度，掌握实验操作技能。

变式训练，培养学生的思维能力。
    【组织学生完成巩固练习】
【完成巩固练习】
[练习3]指出下列操作中的错误，并改正。
某学生要配制0.1 mol/L NaOH溶液100 mL。他把质量、大小均相同的两张滤纸分别放在托盘天平的两个托盘上，称取4 g NaOH晶体，然后放入烧杯中，加水100 mL搅拌溶解后，立即倒入250 mL容量瓶中，不小心又溅出几滴液体，最后用烧杯加水至溶液的液面正好与标线相切，把容量瓶摇晃二次即成。
巩固溶液的配制方法。
【组织学生探究 】 误差分析
【小结】依据公式 cB=n/V 造成浓度误差的原因可由n或V引起。
理解和体会。
【完成巩固练习】
[练习4]下列配制的溶液浓度偏高的是
A. 配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B. 配制盐酸溶液定容时，仰视容量瓶刻度线
C. 溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
培养学生严谨的科学态度。
【板书】
（三）有关物质的量浓度的计算
1． 根据概念的计算
(1)已知溶质的质量和溶液的体积
(2)已知溶液的物质的浓度，计算一定体积的溶液时所含溶质的质量
【小结】
【例题探究1】在200 mL稀盐酸中溶有0.73 g HCl，计算溶液的物质的量浓度。
【例题探究2】计算配制500 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液所需NaOH的质量。
【巩固练习1】
标准状况下，用1体积水吸收560体积NH3，所得氨水的密度为0.9 g/cm3，计算氨水的物质的量浓度。
【巩固练习2】标准状况下，用装氯化氢气体的烧瓶做“喷泉”实验，求所得溶液中盐酸的物质的量浓度。
培养良好的思维方法和解题习惯。

巩固物质的量浓度的概念计算。
2． 物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
【组织探究、小结规律】
【例题探究3】 98%的浓硫酸，密度为1.84 g/cm3，求其物质的量浓度。
【例题探究4】12.0 mol/L的浓盐酸，密度为1.19 g/cm3，求其质量分数。
【巩固练习3】式量为M的某物质在室温下的溶度为S g/100 g水,此时测得饱溶液的密度为d g/mL3,则该饱和溶液的物质的量浓度(mol/L)是        。
    熟悉物质的量浓度和溶质质量分数、溶解度之间的换算。
3． 有关溶液稀释的计算
【实验探究】向体积和浓度都相同的两杯溶液中的一杯加水
【引问】浓度相同吗？体积相同吗？有无相同之处？溶液稀释前后什么不变。
【小结规律】
(1)溶液稀释前后，溶质的质量（物质的量）不变
(2)注意溶液体积没有加和性。
【例题探究5】某温度下22%硝酸钠溶液150 mL,加100 g水稀释后浓度变成14%.求原溶液的物质的量浓度。
【例题探究6】100 mL0.3 mol/L硫酸钠溶液和50 mL0.2 mol/L硫酸铝溶液混和后, 溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为（  ）
 A.0.20 mol/L   B.0.25 mol/L
 C.0.40 mol/L   D.0.50 mol/L
【巩固练习4】密度为0.91 g/mL的氨水,质量分数为25%(即质量分数0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量分数（  ）
  A.等于12.5%   B.大于12.5%
  C.小于12.5%   D.无法确定
    【巩固练习5】把70%硝酸(密度为1.40 g/mL)加到等体积的水中, 稀释后硝酸溶液中溶质的质量分数是（ ）
  A.0.35   B.<0.35
  C.>0.35  D.≤0.35
巩固溶液稀释的计算方法。

变式训练,培养学生的发散思维能力。
4．根据化学方程式的计算
【小结规律】
上下单位需统一，左右关系要相当。
【例题探究7】25 mL的稀盐酸恰好中和20 g 20%的NaOH溶液，求盐酸的物质的量浓度。
【巩固练习6】取50.0 mL碳酸钠和硫酸钠的混和溶液, 加入过量的氯化钡溶液后得到14.51 g白色沉淀,用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66 g,并有气体放出.试计算:
(1)原混和溶液中碳酸钠和硫酸钠的物质的量浓度；
    (2)产生的气体在标准况状下的体积。
    掌握根据化学方程式计算方法
五、板书设计
第二节　化学计量在实验中的应用

三、物质的量在化学实验中的应用
（一）物质的量浓度
1．概念：
2.表达式：c(B)=n(B)/V
n(B)是溶质的物质的量（mol）
V是溶液的体积（Ｌ）
c(B)的单位：mol/L或mol.L-1
（二）一定物质的量浓度溶液的配制
1、仪器：容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、天平或滴定管等。
2、配制步骤：计算—称量—溶解—转移—洗涤—定容—摇匀—装瓶—贴标签
３、误差分析：
（三）有关物质的量浓度的计算
1． 根据概念的计算
2． 物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
3． 有关溶液稀释的计算
4．根据化学方程式的计算
六、教学反思
本节教材是在学习了“物质的量”的基础上引入的新的表示溶液组成的物理量，通过本节的探究既巩固对“物质的量”的运用，又在初中化学的基础上扩充对溶液组成表示方法的认识，提高化学计算的能力。同时为电解质溶液、中和滴定的学习奠定基础。
在本节课的学习中，引导学生自主探究感受概念、具体实例运用概念、交流评价强化概念、归纳小结升华概念，加深学生对概念的理解，使学生在学习过程中掌握了自主探究获取知识、应用知识的方法，解决教学的难点问题。
本节课还有一个亮点之处就是：创设情景　引入课题。提前布置学生在课前收集生活中各种溶液的标签，课堂上他们带来了自己收集的诸如止咳糖浆、饮料、眼药水、矿泉水、四特酒等，实验室诸如盐酸、碳酸钠等溶液的标签。在课堂上我将请他们出示自己收集的标签，并根据自己手中的标签归纳表示溶液组成的方法，进而引入表示溶液组成的方法之一 ——物质的量浓度。在此过程中，学生既学习了收集信息和加工信息的基本方法，又得到了一个自我展示的机会，同时真正感受到化学来源于生活，与我们的生活息息相关。
不足之处：本节课内容含量较大，要想在一节课内完成，则学生思考、练习、动手等的机会会很少，即《新课标》的要求未能体现出来，这有待进一步改进。