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DSE 化学|摩尔与化学计量 备课指引(导师用)|由克数换到粒子数

DSE 化学|摩尔与化学计量 备课指引(导师用)|由克数换到粒子数

  • 2026-11-03

学生计摩尔多数靠死记三条式,题目一转做限量试剂就乱。这一堂只教一条桥:克 → 摩尔 → 粒子或系数比,每一步都写单位,最后用质量守恒回头查。

本堂目标 学生能够:① 用 n = m / M 算出 22 g 二氧化碳是 0.5 mol,即 3.01 × 10²³ 个分子;② 用 c = n / V 算出 10 g 氢氧化钠溶于 250 cm³ 水为 1.00 mol/dm³;③ 用系数比判断 3 mol 氢气与 1 mol 氧气反应时氧气为限量试剂,生成 36 g 水、剩 2 g 氢气;④ 用实际产量 43.2 g 对理论 54 g 算出产率 80 %。

01 先备知识(开课前 3 分钟快检)

以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:

技能 快检题 过关标准
相对原子质量 C = 12、O = 16,CO₂ 的摩尔质量是多少? 44 g/mol
系数比 2H₂ + O₂ → 2H₂O 中氢气与水的系数比是多少? 2 : 2,即 1 : 1
单位换算 250 cm³ 等于多少 dm³? 0.250 dm³
百分比 43.2 占 54 的百分之几? 80 %

02 课堂流程(60 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
0–8 分 一打与一摩尔 问:一打鸡蛋是 12 只,那一摩尔是几多粒? 写下自己的答法与单位
8–20 分 摩尔质量 由周期表加原子量,示范 22 g CO₂ 是 0.5 mol 自己算一次并写出 mol
20–32 分 浓度 把 10 g NaOH 溶于 250 cm³,先算 n 再算 c 列出 n 与 V 两个数再除
32–44 分 系数比与限量试剂 3 mol H₂ 加 1 mol O₂,问边个先用完 画表:开始/变化/剩下
44–52 分 产率 理论 54 g、实际 43.2 g,算产率并解释损失 讲出两个可能失因
52–60 分 离场检查 发四题,学生独立完成 交卷,错的即场重做一次

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:摩尔是“数量”,不是“质量”

一摩尔即 6.02e+23 个粒子,等于 12 g 碳-12 的粒子数。22 g CO₂ 的摩尔质量是 12 + 16 × 2 = 44 g/mol,所以 n = 22 / 44 = 0.5 mol,乘阿佛加德罗常数得 3.01e+23 个分子。要学生讲清楚:克是质量,摩尔是数量,两者靠摩尔质量搭桥。

叫学生先用“一打”比喻讲一次,再自己举一个生活例子。

第二幕:浓度:先算摩尔,再除以体积

10 g NaOH 的摩尔质量是 23 + 16 + 1 = 40 g/mol,n = 10 / 40 = 0.25 mol。体积 250 cm³ 要写成 0.25 dm³,c = 0.25 / 0.25 = 1.00 mol/dm³。稀释到 250 cm³ 时 c₁V₁ = c₂V₂,1.00 × 0.025 = 0.250 × c₂,得 0.100 mol/dm³。cm³ 未转 dm³ 是最常见的十倍、千倍错,要学生每题先写体积换算。

要学生大声读出“250 cm³ 等于 0.250 dm³”才准按计数机。

第三幕:限量试剂:系数比决定谁先用完

3 mol H₂ 与 1 mol O₂,方程式系数 2 : 1,所以 3 mol H₂ 只需 1.5 mol O₂;氧气只有 1 mol,故氧气先用完,水按氧气计 = 2 × 1 = 2 mol,即 36 g;氢气剩 1 mol,即 2 g。若氢气足量,理论产量 3 mol 水 = 54 g,实际只有 43.2 g,产率 80 %,其余留在容器壁或蒸发。

叫学生用“开始/变化/剩下”三行表格,不要心算。

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
质量转摩尔 22 g CO₂,M = 44 ① n = m / M ② 写 mol ③ 要粒子数再乘 6.02 × 10²³ 0.5 mol
浓度计算 10 g NaOH 溶于 250 cm³ ① 先算 n ② cm³ 转 dm³ ③ c = n / V 1.00 mol/dm³
限量试剂 3 mol H₂ + 1 mol O₂ ① 用系数比算所需 ② 找出先用完者 ③ 按它算产物 36 g 水
产率 理论 54 g、实际 43.2 g ① 产率 = 实际 / 理论 × 100 % ② 检查 ≤ 100 % 80 %
合理性检查(一定要教):回头查质量:3 mol H₂ 是 6 g,1 mol O₂ 是 32 g,共 38 g;产物 36 g 水 + 剩 2 g 氢气 = 38 g,两边相等,质量守恒成立。浓度 1.00 mol/dm³ 属常见实验室浓度,产率 80 % 低于 100 % 亦合理。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
36 g 水是多少摩尔?多少个分子? 2 mol;1.204 × 10²⁴ 个 有无除以 18 而非 36
0.5 mol NaCl 溶于 500 cm³,浓度多少? 1.00 mol/dm³ 有无把 cm³ 当 dm³
2 mol H₂ 与 2 mol O₂ 反应,谁是限量试剂? H₂(只需 1 mol O₂) 有无用系数比而非直接比摩尔数

06 学生常见错误与纠正句

错误 学生通常这样写 导师这样说
把克数当摩尔数 “22 g CO₂ 即 22 mol” “克系质量,摩尔系数量;没有除摩尔质量,数目一定大了四十四倍。”
cm³ 未转 dm³ “250 cm³ 即 250 dm³” “1 dm³ = 1000 cm³,你写 250 即系大了一千倍,浓度细了一千倍。”
限量试剂用质量比 “32 g O₂ 比 6 g H₂ 多,所以 H₂ 先用完” “要比的系摩尔同系数比,不系克数;先全部换成摩尔。”
产率大于 100 % 照交 “产率 120 %” “超过 100 % 即系理论产量计错,或者产物未干就秤,回头查步骤。”

07 家课建议(直接指到练习卷题号)

08 离场检查(最后 5 分钟)

题目 答案 判定
22 g CO₂ 的摩尔数 0.5 mol 错:忘记除以 44
10 g NaOH 溶于 250 cm³ 的浓度 1.00 mol/dm³ 错:cm³ 未转 dm³
3 mol H₂ + 1 mol O₂ 的水产量 36 g 错:用氢气而非氧气计
理论 54 g、实际 43.2 g 的产率 80 % 错:实际与理论掉转

09 导师常问

阿佛加德罗常数要背到几多位?

DSE 卷通常提供 6.02 × 10²³,学生只需识用;备课时要求写出完整数值再乘。

摩尔质量要不要逐个元素背?

不用,用卷首提供的相对原子质量即场加;但要学生写出加总式,方便追错。

产率与原子经济效率有什么分别?

产率看实际拿到几多,原子经济效率看设计上几多原子进入目标产物,两条问题不可以答错。

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