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2019-2020年高一化學 第一冊 第三章 物質(zhì)的量 第二節(jié)氣體摩爾體積(第一課時)大綱人教版 從容說課 本節(jié)教材首先介紹氣態(tài)物質(zhì)的體積與外界溫度、壓強之間的關系，在物質(zhì)的量概念的基礎上，講解氣體摩爾體積的概念。這是以后學習有關氣態(tài)反應物和生成物的化學方程式的計算，以及學習化學反應速率和化學平衡的必要的基礎知識。因此，教材在內(nèi)容處理上采用了對比法和事實出發(fā)的方法，引導學生深入地理解氣體摩爾體積的概念，明確22.4Lmol－1是氣體摩爾體積的特例。 本節(jié)課采用對比引入，通過比較1 mol固、液、氣體的體積，引導學生分析、發(fā)現(xiàn)：在相同條件下，1 mol固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積各不相同，而1 mol氣態(tài)物質(zhì)所具有的體積卻大致相同。然后組織學生閱讀、討論：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)的體積的大小取決于什么因素？為什么1mol固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)所具有體積不同，而1mol氣態(tài)物質(zhì)在同條件下的體積卻近似相等？最后啟發(fā)學生從摩爾質(zhì)量的定義類推出氣體摩爾體積的定義，并說明22.4 Lmol－1是在特定條件下的氣體摩爾體積。 有關氣體摩爾體積的計算要求側重基礎題，不要把概念的理解和運用變成純數(shù)學運算。對于例題，就讓學生獨立演算，然后對照教材，由教師講評，著重強調(diào)單位的一致和格式的規(guī)范化。 教學目標 1.在學生了解氣體的體積與溫度和壓強有密切關系的基礎上，理解氣體摩爾體積的概念。 2.通過氣體摩爾體積和有關計算的教學，培養(yǎng)學生分析、推理、歸納、總結的能力。 教學重點 氣體摩爾體積的概念 教學難點 氣體摩爾體積的概念 教學方法 引導、歸納、啟發(fā)、練習、講解、討論等 課時安排 第一課時：氣體摩爾體積的概念 第二課時：有關氣體摩爾體積的計算 教學用具 投影儀、膠片 教學過程 第一課時 ［引言］通過上一節(jié)課的學習，我們知道，1 mol任何物質(zhì)的粒子個數(shù)都相等，都約為6.021023個，1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量都是以克為單位，在數(shù)值上等于構成該物質(zhì)的粒子(分子、原子、離子等)的式量。那么，1 mol 任何物質(zhì)的體積(即摩爾體積)又該如何確定呢？ ［師］1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們都可以用摩爾質(zhì)量作橋梁把它計算出來。若想要通過質(zhì)量求體積，還需搭座什么橋呢？ ［生］還需知道物質(zhì)的密度。 ［問］質(zhì)量、密度和體積三者之間的關系是什么？ ［生］質(zhì)量等于密度乘以體積。 ［師］很好，它們之間的關系我們可以用代數(shù)式表示為： ［草板書］m=ρV或V= ［師］請大家根據(jù)已有的知識來填寫下表(可用計算器來進行計算)。 ［投影］表一 物質(zhì) 物質(zhì)的量（mol） 質(zhì)量（g） 密度(gcm－3) 體積（cm3） Fe 1 7.8 Al 1 2.7 H2O（液） 1 1.0 H2SO4 1 1.83 ［學生活動，教師請一位同學把計算結果填入表中空格內(nèi)］ 空格內(nèi)所填數(shù)值為： ［師］請大家根據(jù)自己的計算結果，口答下列問題。 ［投影問題］1. 1 L= cm3。 2. 1 mol不同的固態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，體積 (填“相同”或“不同”)。 3.在相同狀態(tài)下，1 mol氣體的體積 (填“相同”“不同”“基本相同”)。 4.同樣是1 mol的物質(zhì)，氣體和固體的體積相差 (填“不大”或“很大”)。 ［學生活動］閱讀課本相關內(nèi)容和資料，分析上述問題，并回答： 1.1000 cm3；2.不同；3.基本相同；4.很大。 ［問］為什么在“表二”中要指明物質(zhì)密度的測定條件，而“表一”中卻無？ ［生］因為“表二”所列物質(zhì)為氣體，“表一”所列物質(zhì)為固體和液體。氣體的密度隨著壓強和溫度等外界條件的變化而變化。固體、液體的密度受外界條件的影響不大。 ［師］回答得很好！那么，質(zhì)量是否會隨外界條件的改變而改變呢？ ［生］不會！ ［問］質(zhì)量一定時，物質(zhì)的體積受外界條件的影響如何？ ［生］質(zhì)量一定時，固體和液體的體積隨外界條件的變化而變化不大；氣體的體積受外界條件的影響顯著。 ［師］那么，這些結論如何從理論上得到解釋呢？請大家閱讀課本第49～50頁的相關內(nèi)容。并總結。 ［學生閱讀、總結］ ［問］物質(zhì)體積的大小取決于哪些微觀因素？ ［生］物質(zhì)體積的大小取決于物質(zhì)粒子數(shù)的多少，粒子本身的大小和粒子之間的距離三個因素。 ［問］當粒子數(shù)一定時，固、液、氣態(tài)物質(zhì)的體積主要取決于什么因素？ ［生］粒子數(shù)一定時，固、液態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于粒子本身的大小，而氣態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于粒子間的距離。 ［問］為什么相同外界條件下，1 mol固、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積不同，而1 mol氣態(tài)物質(zhì)所具有的體積卻基本相同？ ［生］在固態(tài)和液態(tài)中，粒子本身的大小不同，決定了其體積的不同，而不同氣體在一定的溫度和壓強下，分子之間的距離可以看作是相同的，所以，粒子數(shù)相同的氣體有著近似相同的體積。 ［問］為什么比較一定量氣體的體積，要在相同的溫度和壓強下進行？ ［生］因為氣體的體積受溫度、壓強的影響很大，故說到氣體的體積時，必須指明外界條件。 ［師］大家回答得很正確。對于氣體來說，我們用得更多的是氣體的體積，而不是質(zhì)量，且外界條件相同時，物質(zhì)的量相同的任何氣體都含有相同的體積，這給我們測定有關氣體的量值提供了很大的方便，為此，我們專門引出了氣體摩爾體積的概念。這也是我們本節(jié)課所學的重點。 ［板書］第二節(jié) 氣體摩爾體積(第一課時) 一、氣體摩爾體積 ［師］所謂氣體的摩爾體積，指的是： ［講解并板書］單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 ［師］即氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比。其符號為Vm，可表示為： ［板書］Vm= ［問］能否從氣體摩爾體積Vm的表達式中，知道其單位呢？ ［學生回答］能，是L/mol。 ［教師板書］單位：L/mol或Lmol－1。 ［師］通過剛才對表二相關幾種氣體體積的計算，得到在相同的0℃，101 kPa的條件下均約為22.4 L。不僅僅是這幾種氣體，大量的科學實驗表明，其他氣體也是如此，即物質(zhì)的量為1 mol，條件為0℃和101 kPa時的體積約為22.4 L。而我們通常又把溫度為0℃、壓強為101 kPa時的狀況稱為標準狀況。因此我們可以得到一個什么樣的結論？ ［板書］在標準狀況下，1摩爾任何氣體的體積都約為22.4 L。 ［師］這也表明，標況(標準狀況)下氣體的摩爾體積約為22.4 L/mol或22.4 Lmol－1。 大家在掌握氣體摩爾體積這個概念時，一定要注意以下幾點： 1.氣體摩爾體積僅僅是針對氣體而言。 2.氣體在不同狀況下的氣體摩爾體積是不同的，其在標準狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 L/mol。 3.同溫同壓下，氣體的體積只與氣體的分子數(shù)目有關，而與氣體分子的種類無關。 下面，請大家根據(jù)所學知識，判斷下列說法是否正確。 ［投影練習］判斷正誤，并說明理由。 1.標況下，1 mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4 L。 2. 1 mol氣體的體積約為22.4 L。 3.標況下，1 mol O2和N2混合氣的體積約為22.4 L。 4. 22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含分子數(shù)。 5.任何條件下，氣體的摩爾體積都是22.4 L/mol。 6.只有在標況下，氣體的摩爾體積才能是22.4 L/mol。 ［學生活動］ 答案：1.錯，物質(zhì)應是氣體；2.錯，未指明條件——標況；3.正確，因氣體體積與分子種類無關；4.錯，未指明氣體體積是否在相同條件下測定；5、6.均錯，氣體在標準狀況下的摩爾體積約為22.4 L，但并不是說只有在標準狀況下才能為22.4 L/mol，也不是在任何條件下都是22.4 L/mol。 ［師］請大家思考下面的問題，并回答。 ［投影］同溫同壓下，體積相同的氣體的物質(zhì)的量是否相同？所含的分子個數(shù)是否相同？說明理由。 ［學生思考后回答］氣體的體積主要決定于氣體所含的分子個數(shù)，而與氣體分子的種類無關，在一定的溫度和壓強下，分子間的平均距離是相等的。即同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同數(shù)目的分子，則表示粒子集體的物質(zhì)的量也必然相同。 ［師］大家總結得很好！這一結論最早是由意大利科學家阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)的，并被許多的科學實驗所證實，因此，又叫做阿伏加德羅定律。 ［板書］阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 ［師］由上述定律，我們很自然地可得出以下結論： ［板書］同溫同壓下： ［問題探究］在常溫下(25℃)，一個最大承受氣壓為2a kPa的氣球內(nèi)充有0.1 mol H2，氣壓為0.8a kPa。若再向該氣球內(nèi)充H2，再充入H2物質(zhì)的量的最大值為 。 ［學生活動］分組討論，分析：根據(jù)阿伏加德羅定律可知，同溫同壓條件下，相同體積的任何氣體，都含有相同的分子數(shù)。那么本題的條件相當于同溫即都是常溫25℃，同體積即在同一個氣球內(nèi)，此條件下，很顯然氣球內(nèi)氣體的分子數(shù)越多，即物質(zhì)的量越多，氣體對氣球的壓力就越大，也就是同溫同體積時，氣體的物質(zhì)的量與壓強成正比，可表示為。 所以有=，可得nmax=0.25 mol 可再充入的H2的物質(zhì)的量為0.25 mol－0.1 mol=0.15 mol。 ［師］大家所討論得出的結論，是阿伏加德羅定律的一個重要推論，在今后的學習中還會用到。 ［小結］影響氣體體積的因素有多種，因此，說到氣體的體積，一定要指明外界條件。相同條件下，物質(zhì)的量相同的氣體含有相同的體積。標準狀況下，氣體摩爾體積的數(shù)值約為22.4 L/mol。只要同學們正確理解和掌握氣體摩爾體積的概念和阿伏加德羅定律的涵義，就很容易在氣體的質(zhì)量和體積之間進行相互換算。這也是我們下一節(jié)課所要學習的主要內(nèi)容。 ［布置作業(yè)］課本習題：二、1；三。 板書設計 第二節(jié) 氣體摩爾體積(第一課時) 一、氣體摩爾體積 單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積 Vm= 單位：mol/L或molL－1 在標準狀況下，1摩爾任何氣體的體積都約是22.4 L 阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 同溫同壓下： 教學說明 本課題立足于師生共同探究和討論，要求教師要充分調(diào)動起學生學習的積極性和主動性。同時，要注意，學生在課堂上雖然很好地理解了氣體摩爾體積，但在課下對有關條件特別容易忽略。因此，教師在講授時要注重強調(diào)外界條件對氣體的影響。同時還需在后續(xù)講課中不斷地強化。 參考練習 1．下列有關氣體的敘述中，正確的是（　?。? A． 一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質(zhì)的體積大小，由構成氣體的分子大小決定 B． 一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質(zhì)的體積大小由構成氣體的分子數(shù)決定 C． 不同的氣體，若體積不同，則它們所含的分子數(shù)也不同 D． 氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積約為22.4L 答案：B 2．下列各級物質(zhì)中，所含分子數(shù)一定相同的是?。ā　。? A． 1g H2和8g O2 B． 0.1 mol HCl和2.24L He C． 150℃、1.01105 Pa時18L H2O和18L CO2 D． 28 g CO和6.021022個CO分子 答案：C 3．1mol　N2和44g CO2的氣體體積，前者和后者的關系?。ā　。? A．大于　　B．等于　　　C．小于　　　D．不能確定 答案：D 4．質(zhì)量相等的下列氣體，分別放到同體積的密閉容器中，同溫下，壓強最大的是（　?。? A．H2　　　B．O2　　　C．Cl2 D．N2 答案：A、 5．相對分子質(zhì)量相同的兩種氣體，在同溫同壓下相同的是（　?。? A．體積　　　　　B．密度　　　C．質(zhì)量　　　　　D．物質(zhì)的量 答案：B