基于观念建构的教学设计物质的量1人教版,一、物质的量发展史1768年，拉瓦锡做了证明水可能变成土的实验,使得化学从定性走向定量。1792年，里希特提出“当量理论”，即元素彼此之间必有固定的质量比。所有的化学反应都是按照一定重量比进行的，用“当量重量”来表示。这标志着化学计量学的诞生。拉瓦锡,一、物质的量发展史1805年，由于贝托雷的立论是建立在错误分析结果的基础上，他在判别化合物同混合物之间的区别上出现纰漏，普鲁斯特赢得了“论战”胜利。1797至1802年期间，法国化学家普鲁斯特提出了定比定律(化合物中各元素质量组成固定不变)。但是遭到法国化学家贝托雷反对，他认为物质并无一定组成，而是根据制造方法的不同(比如每次交换原料的配比)而发生种种变化。贝托雷,一、物质的量发展史1808年，英国画家道尔顿基于里希特和普鲁斯特的研究成果提出了原子学说。法国的盖吕萨克和德国的洪堡共同进行卡文迪许的氢气和氧气结合生成水的实验，结论是反应中100体积的氧需要199.89体积的氢，即需要几乎恰好是200体积的氢。并在实验的基础上得出假说：在同温同压下,相同体积的不同气体含有相同数目的原子。但该假说遭到了道尔顿的强烈反对。道尔顿盖吕萨克卡文迪许,1811年，阿伏伽德罗在道尔顿与盖吕萨克的矛盾契机上提出了分子假说，即同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。但是该假说提出之后受到了道尔顿等学术权威的反对。1860年，在卡尔斯鲁厄国际化学大会上，意大利化学家康尼扎罗大力宣传阿伏伽德罗提出的分子假说，这时候分子假说才受到认可。当量理论被原子理论取而代之。一、物质的量发展史阿伏伽德罗,1900年，德国物理化学家奥斯特瓦尔德"摩尔”概念在原子理论与当量理论拥护者的争论中应运而生。但是他是当量学派的拥护者，根本不相信原子分子学说。一、物质的量发展史1909年，法国物理化学家吉佩兰(JeanPerrin)提出1g分子物质中所含有的粒子数是一个常数N，并用实验测出了分子大小和阿伏伽德罗常数。为了纪念阿伏伽德罗，他建议将这个常数命名为阿伏伽德罗常数，证实了分子的客观存在,这时奥斯特瓦尔特才认可了原子分子学说，故“摩尔”定义必然是以克表示的质量。数值上等于相对摩尔质量，完全不是现代意义上的与原子论密切相关的“摩尔”概念。奥斯特瓦尔德,1961年，国际纯粹和应用物理联合会(简称IUPAP)首先对"物质的量”及“摩尔"做出以下建议：在化学和分子物理领域，“物质的量”也是一个基本物理量。基本单位是"摩尔”,符号为mol。1摩尔物质中所包含的分子数(或离子、原子、电子以及其他类似离子)与12g碳-12的原子数目相等。1965年国际纯粹和应用化学联合会(简称IUPAC)也认可接受了这一基本物理量。1971年，由41个国家参加的第14届国际计量大会(简称CGPM)正式宣布:”物质的量”就成为了国际单位制中的一个基本物理量，其单位为“摩尔”。一、物质的量发展史IUPAP标志,2018年11月16日，第26届国际计量大会通过"修订国际单位制"决议，正式更新包括国际标准质量单位"千克"在内的4项基本单位定义。新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位"千克"、电流单位"安培"、温度单位"开尔文"和物质的量单位"摩尔"。1摩尔是精确包含6.02214076×10²³(约为6.02×10²³)个原子或分子等基本单元的系统的物质的量。一、物质的量发展史第26届国际计量大会标志,决定用途反映反映决定性质结构宏观微观人类需要二、人类利用物质和认识物质的关系结论：人类要想利用好物质必须从微观层面认识物质。不仅要定性认识，定量认识更重要。,三、微观量、宏观量和物质的量关系类比图微观量宏观量物质的量化验报告桥梁桥梁,四、相关知识回顾定量物质名称条件用质量表示用体积表示水40C，101.325kPa1g1cm3水40C，101.325kPa2g2cm3铝0℃和101.325kPa2.7g1cm3铝0℃和101.325kPa8.1g3cm3结论：表示方法不同（用质量或体积表示），但表示的是同一定量物质。问题：同一定量物质还有其他表示方法吗？1、物质用质量和体积表示其多少,2.定量的物质用微粒数表示其多少约1.67x1021个H2O一滴水约3.34x1021个H2O两滴水四、相关知识回顾,五、不同物质的质量用微粒数来表示结论：18gH2O和27g铝所含的粒子数都是6.02×10²³个。,六、物质的量单位——摩尔物质的量表示含有一定数目粒子的集合体，符合为n，单位为摩尔，简称摩，符合mol。国际上规定：1摩尔任何粒子的集合体所含粒子数是6.02×10²³。1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，符合为NA，通常用6.02×10²³mol-1表示。1.物质的质量、微粒数与物质的量,2.物质的质量、阿伏伽德罗常数与微粒数（N）的关系n=NNA公式中NA=6.02×10²³mol-1，N单位是1，已知n（或N）可以求出N（或n）。六、物质的量单位——摩尔,物理量单位名称单位符号长度米m质量千克Kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K发光强度坎[德拉]cd3.物质的量与其他国际单位制（SI）物质的量摩尔(简称摩)mol国际单位制（SI）7个基本单位六、物质的量单位——摩尔,4.一定量的物质用质量、微粒数和物质的量表示对照表物质质量物质的量微粒数水18g1mol6.02×1023个铝27g1mol6.02×1023个水9g0.5mol3.01×1023个水36g2mol1.204×1024个铝47.25g1.75mol1.0535×1024个铝81g3mol1.806×1024个宏观桥梁微观六、物质的量单位——摩尔,作为物质的量的单位，mol可以计量所有微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等)，如1molFe、1molO2、1molNa+、1molSO2等。1mol不同物质中所含的粒子数是相同的，但由于不同粒子的质量不同，1mol不同物质的质量也不同。例如，1molH2O所含的水分子数和1molAl所含的铝原子数都约是6.02x1023，但它们的质量不同。5.进一步认识物质的量及其相关内容六、物质的量单位——摩尔物质的量表示含有一定数目粒子的集合体，不能说1mol的苹果是6.02x1023个。,NA与6.02×1023既有联系又有区别。NA是阿伏伽德罗常数，是有单位的，单位是：个/mol，简称mol-1。6.02×1023只是阿伏伽德罗常数的一个近似数值。当用阿伏伽德罗常数进行有关的计算时，可以取近似数6.02×1023，辅以单位mol-1。在定性问题的处理中要用NA或2NA来表示，不要用6.02×1023mol-1来表示，更不能用6.02×1023来表示。阿伏伽德罗常数是描述微观粒子集合体的一个常数，如果说阿伏伽德罗常数个苹果是没有意义。6.NA与6.02×1023六、物质的量单位——摩尔,7.摩尔质量六、物质的量单位——摩尔单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。摩尔质量的符号为M,常用的单位为g/mol(或g•mol-1)。同理：Na的摩尔质量是23g/mol；KCl的摩尔质量是74.5g/mol；Cl2的摩尔质量是71g/mol；CO32-的摩尔质量是60g/mol。1个水分子的质量约是3×10-23g，1mol水的质量是：6.02×10²³mol-1×3×10-23g≈18g；1个铝原子的质量约是4.485x10-23g，1mol铝的质量是：6.02×10²³mol-1×4.485x10-23g≈27g结论：1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对质量（离子、电子等）或相对原子质量或相对分子质量相等。,8.物质的量（n）、物质的质量（m）和摩尔质量（M）之间的关系六、物质的量单位——摩尔n=mM公式中M可以根据相对质量（离子、电子等）或相对原子质量或相对分子质量确定，已知n（或m）可以求出m（或n）。例题：教材51页,5.molH2O中含有的氧原子数与1.5molCO2中含有的氧原子数相同。1.0.1molMgCl2含有氯离子数NA个2.含0.1molNa+的Na2CO3的物质的量mol0.20.054.若amolH2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为。3bmol-14a9.练习六、物质的量单位——摩尔3.2molH2O中含个H、____个O。４NA２NA,谢谢