气体摩尔体积

气体摩尔体积 第一课时 曹杨二中 曾定军 知识和技能： （1）使学生在了解温度、压强对气体体积的影响的基础上，理解气体摩尔体积的概念； （2）使学生掌握状况下气体摩尔体积、气体体积、气体质量之间的关系； （3）使学生掌握阿伏加德罗定律的要点，并能运用该定律进行简单的推理。 过程与方法： （1）通过对影响物质体积大小因素的讨论，培养学生分析、推理能力； （2）通过对阿伏加德罗定律及其推论的分析与讨论，使学生初步建立控制变量的科学方法。 情感态度价值观： 在思考与讨论的过程中，激发学生的学习兴趣，培养学生良好的学习方法 本节教材在学习了物质的量和摩尔质量的概念的基础上，学习气体摩尔体积的概念及有 关计算，这样的编排，有利于加深理解、巩固和运用有关的概念，特别是深化了对物质的量 及其单位的理解。本节是今后学习有关气态反应物和生成物的化学方程式的计算，以及学习 化学反应速率和化学平衡的重要基础。 教学重点：（1）气体摩尔体积的概念 （2）阿伏加德罗定律的概念以及运用 教学难点：阿伏加德罗定律及其运用 学情分析： 高一的学生对物质的量的概念在初三已经有了一定的认识。气体摩尔体积对于他们来说 是一个全新的概念，怎样通过计算与讨论推出新的概念，对他们来说有一定的难度。学生也 很容易在学习的过程中脱离化学而仅仅记住一个数学公式以及公式之间的换算，这点尤其需 要注意。阿伏加德罗定律及其推论的学习，在不同的条件下所得的结论有差异，这需要学生 初步掌握控制变量的科学方法。 教学策略与方法： 本节课首先通过复习，联系前一节关于物质的量与摩尔质量的知识，然后控制1 mol，分别计算固体，液体与气体的体积，找出其中存在的规律。然后师生讨论在一定温度和压强 下，影响物质体积的因素，从而引出气体摩尔体积的概念，指出“标况”下，1 mol任何气体的体积都是22.4 L，并就此概念进行相关的计算。最后由气体摩尔体积引出阿伏加德罗定 律及其推论，具体计算留待第二课时完成。 【引入】上一节我们学习了物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数以及摩尔质量等概念，了解到 物质的量与它所含的微粒数及质量之间是可以相互换算的，如果把这些换算用到化学实验和 化学反应的计算里非常方便。但是，如果是气态物质，无论是实验室或生产中经常使用的是 它的体积而不是质量。那么物质的量与气体体积之间有什么关系呢？1摩尔气态物质占据的体积有多大呢？为找到这些，这节课我们来学习气体摩尔体积。 【提问】1mol任何物质的质量，我们可以通过摩尔质量求出，若要通过质量求体积还要知 道什么？ 【学生回答】密度 【活动】下面就请同学们计算填表：（温度、压强相同） -1-33物质名称 物质的量mol 摩尔质量g•mol 密度g•cm 体积cm Fe 1 56 7.8 Al 1 27 2.7 Pb 1 207 11.3 HO（液） 1 18 1 2 HSO 1 98 1.83 24 －3H 1 2.016 0.0899×10 2 －3O 1 32.00 1.429×10 2 －3CO 1 44.01 1.977×10 2 【学生活动】回答计算所得结果 【问设计】从上面计算结果可以得到什么结论？ 【讨论结果】（1）相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积: 固体、液体 , 气体 （2）相同条件下，固体、液体体积不相等，而气体的体积近似相等。 【问题设计】为什么有上述规律？物质的体积是由哪些因素决定的？ 【讨论结果】决定物质体积大小有三个因素：?物质微粒的多少?物质微粒本身的大小 ?物质微粒间距离的大小 【教师分析】我们取1 mol各种物质，则物质的微粒数已经确定，这样在温度与压强确定的 条件下，只有后两个因素影响物质体积的大小。 【视频演示】固体、液体与气体微粒之间的距离；不同气体分子之间的距离的比较。 【结论】当物质的量一定时: 固体、液体的体积主要由微粒本身大小决定； 气体体积大小主要由分子间平均距离决定。 【问题设计】分子间的距离是由什么决定的呢？ 【学生回答】温度和压强。对于一定量的气体： 温度越高，气体体积越大；压强越小，气体体积越大。 【总结】我们将温度和压强一定的条件下，单位物质的量的气体所占有的体积称之为“气体 摩尔体积” 符号：Vm 单位：L/mol 【分析】标准状况（S.T.P）： 温度：0 o5C、压强：1.01×10Pa 在标准状况下，1mol任何气体所占的体积 都约是22.4 L。 V公式： V,,22.4L/molmn 【强调】22.4 L/mol只是气体摩尔体积在特定条件下的一个特例，使用时应注意条件。 【总结】通过前面我们所学，可以看到气体质量、物质的量、微粒数、标况下的体积之间存 在以下关系： [] MNA NMA 22.4L/mol22.4L/mol ) 【巩固练习】1．判断下列说法是否正确？为什么 （1）标况下任何气体的体积都约是22.4L。 （2）1摩尔二氧化碳占有的体积约为22.4L。 （3）1摩尔水在标准状况下的体积约为22.4L。 （4）1摩尔二氧化硫在20?时的体积比22.4L大。 （5）1摩尔氯化氢在3.03×105Pa时的体积比22.4L少。 【回答】（1）说法错误。因为22.4L是1摩气体在标准状况下所占的体积，而题中未指明气 体的物质的量，所以气体体积不一定为22.4L。 （2）说法错误。错在题中未指明气体所处的状况，若不是标况，1mol气体所占的体积就不一定为224L。 （3）说法错误。题中虽指明了标准状况，但在该条件下水不是气态，所以1mol水的体积不是22.4L。 （4）说法错误。气体体积同时受温度和压强两个条件的影响，题中只考虑到温度 的影响而忽略了压强的影响，因而得出的结论是错误的。 （5）说法错误。题中只考虑到压强对气体体积的影响而忽略了温度的影响，以致 于得出错误结论。 2．填写下列空白 （1）标准状况下，0.5mol H2占有的体积是____ L。 （2）标准状况下，2mol O2占有的体积是____L。 （3）标准状况下，4.48L CO2的物质的量是____mol。 （4）标准状况下，33.6L H2的物质的量是____mol。 （5）标准状况下，16g O2的体积是____L。 （6）标准状况下，11.2L N2中含中的N2分子数是____个。 【回答】标准状况下：（1）0.5mol H2占的体积是11.2L；（2）2mol O2占有的体积是44.8L； （3）44.8L CO2的物质的量是0.2mol；（4）33.6L H2的物质的量是1.5mol；（5）16g氧气是0.5mol，体积为11.2L；（6）11.2L N2是0.5mol，含3.01×1023个N2分子。 【提问】是否只有在标准状况下1mol不同气体的体积才是相同的呢？ 【分析】不一定是标准状况，只要在相同的温度和压强下，各种气体的分子间平均距离几乎 是相同的，如果气体分子数目相同，气体体积就必然相同；反过来，如果气体体积相同，也 可以判断其分子数目必然相同。这一规律就是阿伏加德罗定律。 【板书】阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。 【强调】(1)使用范围：气体 (2)四同：同温、同压、同体积则同分子数（同物质的量） (3)标况下气体摩尔体积是该定律的特例。 【启发】同温同压下，相同体积的气体所含分子数目相同，如果气体体积不同，那么气体体 积和气体的分子数、气体的物质的量有怎样的关系？ 【分析】阿伏加德罗定律的推论： 同温同压，气体体积之比等于气体分子数之比，等于物质的量之比。 同温同压，气体密度之比等于气体摩尔质量之比。 同温同压同体积，气体质量之比等于气体摩尔质量之比。 同温同体积，气体压强之比等于气体物质的量之比。 2和1L O2在同温同压下所含分子数相同。 【巩固练习】3．判断下列说法是否正确？为什么？ （2）1g N2和1g O2所含分子数相同。 （1）1L N（3）1mol N2和1mol O2所占体积相同。 （4）1mol N2和1mol O2所含分子数相同。 （5）1mol N2和1mol O2在标准状况下混合，体积约为44.8L。 【回答】（1）说法正确。依据阿伏加德罗定律，相同体积的气体所含分子数相同。 （2）说法错误。N2和O2的摩尔质量不同，因此1g N2和1g O2的物质的量不同，所含分子数不同。 （3）说法错误。未指明气体所处的状况，物质的量相同的气体所含分子数虽相同， 但所占的体积只有在相同状态下才一定相同。 （4）说法正确。物质的量相同的物质所含微粒数相同。 （5）说法正确。1mol N1和1molH2在标况下混合，混合后气体的物质的量为2mol，体积约为44.8L。 【小结】通过本节课学习，应正确理解气体摩尔体积的概念；搞清标准状况下气体体积、气 体摩尔体积、气体物质的量之间的关系；掌握阿伏加德罗定律的内容及要点，并会用该定律 进行简单推理。