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苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量教学设计
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这是一份苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量教学设计，共5页。教案主要包含了学生活动，课上练习等内容，欢迎下载使用。
本节教材位于专题一《物质的分类及计量》的第二单元的第二课时，是在学生已经学习 “物质的量”“摩尔质量”“物质的量与微观粒子数、宏观质量之间的计算”等知识之后，学生接触的又一类微观物质和宏观物质之间转化的知识。通过这节课的学习，培养学生运用“气体摩尔体积”等概念进行简单的计算，从而和前面的知识形成完整的体系，也为后续内容的学习奠定基础。这节课的内容在高中化学中具有十分重要的作用。本节内容的学习为学生高中的化学计算奠定了基础。所以本节内容的学习起到了一个承上启下的作用。
教学目标：1、掌握决定物质体积大小的因素的探究，气体摩尔体积的概念；
2、掌握气体摩尔体积、物质的量与体积的关系：
核心素养：通过本节的学习，引导学生自主学习、合作探究决定物质体积大小的因素，学习科学家研究化学的科学态度和研究方法；过在决定物质体积大小的因素的学习中，学生学会观察、比较、归纳等信息加工的方法；通过问题情景和反馈练习，培养学生问题意识，体验将所学知识应用于实际的问题解决过程。
1、掌握气体摩尔体积的概念；
2、掌握气体摩尔体积、物质的量与体积的关系：
学生复习上节课已学的内容，并预习本课内容；教师准备本节需要的多媒体课件。
【引入】回顾N与n、m与n之间各有什么数量关系？并猜想一下，能否利用n来求V？
【过渡】我们知道，物质在不同的温度和压强下，可以呈现出不同的聚集状态。如下：水、冰、水蒸气。其中，固态冰具有固定的形状和体积；液态水只具有固定的体积；气态水蒸气没有固定的形状和体积，但易被压缩。为什么同一物质的不同状态，性质不同呢？
【学生活动】思考并回答：本质原因：物质的微观结构不同
【过渡】不同聚集状态物质的结构与性质
【过渡】1ml任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同；1ml微粒的质量往往不同；那么1ml物质的体积是否相同呢？温度为293K
温度为273K,压强为1.01×105
总结：同温下，1ml 不同的固态、液态物质体积不同
同温同压下，1ml不同的气态物质，体积大约相同
【过渡】细对比物质的体积微观模型，猜想决定物质体积的因素？
微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离
【讲解】决定物质体积的主要因素
总结：1、固、液体微粒间距很小，物质体积大小主要由微粒的大小和微粒的数目决定。所以，1ml固体、液体的体积不同（微粒的大小不同）。
2、气体微粒间距较大，物质体积大小主要由微粒间距离和微粒数目决定。相同条件下，1ml气体体积主要由微粒间距离决定。
【过渡】思考：气体微粒间距离的大小受什么因素的影响？怎样影响的？
【学生活动】思考并回答：影响因素：温度和压强
增大压强，微粒间的距离减小，体积缩小；
升高温度，微粒间的距离增大，体积增大。
【讲解】我们可得出结论：在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同的体积。
一、气体摩尔体积
1.定义：单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号：Vm
3.单位：L/ml 或 m3/ml
4.对象：任何气体（纯净或混合气体）
5.数值：气体在不同温度和压强下都有气体摩尔体积，数值可能相同，也可能不同。
特例：标准状况( 温度0C、压强 1.01×105 Pa)下， 气体摩尔体积Vm约为：22.4L/ml
【课上练习】1、22.4L/ml是不是一定为标况下的气体摩尔体积？
2、非标准状况下是否存在气体摩尔体积？其数值是否也为22.4L/ml？
3、计算标况下，2ml H2的体积是多少？总结V、Vm、n之间的关系？
【学生活动】思考并回答：
公式：V=n×Vm Vm=V/n 或 n=V/Vm
【讲解】我们可以得出：在标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22 .4L
其中1、条件：标准状况，简称标况（温度0C、压强 1.01×105Pa）
通常状况，又叫常温常压，指的是温度20 C、压强1.01×105Pa
2、定量：物质的量为1ml
3、状态：必须为气体，固体和液体不适用
4、对象：任何气体，既可以是单一气体，也可以是混合气体
5、数值： 22.4L，且与气体种类无关。
6、有关计算：(标准状况下） V=n×22.4L/ml
【练习】判断正误：
1. 标准状况下，1ml任何物质的体积都约是22.4L。 （错，物质应是气体）
2. 标准状况下，1mlO2和N2混合气体的体积约为22.4L。（对，适用于任何气体）
3. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。（错，“约为”；单位应为L/ml）
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约22.4L/ml。（错，不一定）
【讲解】我们可以得出：
1.气体摩尔体积只适用于气体（可以是任何一种单一组分的气体，也可以是相互不反应的混合气体）的有关计算，不适用于固体、液体。
2.在非标准状况下，1ml任何气体的体积不一定是22.4L，但也有可能为22.4L
3.回答概念性问题，"22.4L”“”之前要加一个约字，在解答有关计算的问题时，这个“约”字可以略去。
4.已知m=ρv,则根据标况下气体的密度可求摩尔质量：
M=ρ标况×
【讲解】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数目的分子(相同物质的量的分子)。
注意：（1）P、T、V、n任意“三同”可定另“一同”。
适用于任何气态物质，单一气体或混合气体。
标况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
【练习】1.同温同压下，相同体积的下列气体中，质量最大的是（ ）
（A）氯气 （B）氢气 （C）氧气 （D）氮气
2.同温同压下，同物质的量的CH4气体与CO体积比是（ ）
（A）3：1 （B）1：1 （C）1：3 （D）2：3
【学生活动】思考并完成：A B
【讲解】阿伏加德罗定律的数学表达式； PV＝nRT
P：气体压强（单位：Pa ） V：气体的体积（单位：L）
n：气体分子的物质的量（单位：ml） T：温度（单位：K） R：常数
根据阿伏加德罗定律我们可以得出其推论：
推论1：同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量之比（等于所含的分子数之比）
推论2：同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
【练习】两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的是 （ ）
原子总数 （B）质子总数 （C）分子总数 （D）质量
【学生活动】思考并完成：A C
本节课内容有一定难度，学生接受起来比较困难。重点在于让学生掌握气体摩尔体积的概念及有关计算有关的计算。需要学生多对知识进行了解和记忆，并及时做练习进行巩固。
物质的聚集状态
微观结构
微粒的运动方式
宏观性质
固态
微粒排列紧密，微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状，几乎不能被压缩
液态
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状但不能被压缩
气态
微粒之间的距离较大
可以自由移动
没有固定的形状，且容易被压缩
物质名称
物质的量ml
摩尔质量g•ml-1
密度g•cm-3或g•L-1
体积cm3或L
Al
1
26.98
2.70
10
Fe
1
55.85
7.86
7.1
H2O（液）
1
18.02
0.998
18
C2H5OH
1
46.07
0.789
58.4
H2
1
2.016
0.0899
22.4
N2
1
28.02
1.25
22.4
CO
1
28.01
1.25
22.4
决定物质体积
的可能因素
决定固体和液体
体积的主要因素
决定气体体积
的主要因素
粒子的数目
√
√
粒子的大小
√
可以忽略
粒子的间距
可以忽略
√
温度
压强
气体的量
气体的体积
阿伏加德罗定律
同温
同压
同分子数
同体积
气体摩尔体积
0℃
1大气压
1ml
22.4L
本节教材位于专题一《物质的分类及计量》的第二单元的第二课时，是在学生已经学习 “物质的量”“摩尔质量”“物质的量与微观粒子数、宏观质量之间的计算”等知识之后，学生接触的又一类微观物质和宏观物质之间转化的知识。通过这节课的学习，培养学生运用“气体摩尔体积”等概念进行简单的计算，从而和前面的知识形成完整的体系，也为后续内容的学习奠定基础。这节课的内容在高中化学中具有十分重要的作用。本节内容的学习为学生高中的化学计算奠定了基础。所以本节内容的学习起到了一个承上启下的作用。
教学目标：1、掌握决定物质体积大小的因素的探究，气体摩尔体积的概念；
2、掌握气体摩尔体积、物质的量与体积的关系：
核心素养：通过本节的学习，引导学生自主学习、合作探究决定物质体积大小的因素，学习科学家研究化学的科学态度和研究方法；过在决定物质体积大小的因素的学习中，学生学会观察、比较、归纳等信息加工的方法；通过问题情景和反馈练习，培养学生问题意识，体验将所学知识应用于实际的问题解决过程。
1、掌握气体摩尔体积的概念；
2、掌握气体摩尔体积、物质的量与体积的关系：
学生复习上节课已学的内容，并预习本课内容；教师准备本节需要的多媒体课件。
【引入】回顾N与n、m与n之间各有什么数量关系？并猜想一下，能否利用n来求V？
【过渡】我们知道，物质在不同的温度和压强下，可以呈现出不同的聚集状态。如下：水、冰、水蒸气。其中，固态冰具有固定的形状和体积；液态水只具有固定的体积；气态水蒸气没有固定的形状和体积，但易被压缩。为什么同一物质的不同状态，性质不同呢？
【学生活动】思考并回答：本质原因：物质的微观结构不同
【过渡】不同聚集状态物质的结构与性质
【过渡】1ml任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同；1ml微粒的质量往往不同；那么1ml物质的体积是否相同呢？温度为293K
温度为273K,压强为1.01×105
总结：同温下，1ml 不同的固态、液态物质体积不同
同温同压下，1ml不同的气态物质，体积大约相同
【过渡】细对比物质的体积微观模型，猜想决定物质体积的因素？
微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离
【讲解】决定物质体积的主要因素
总结：1、固、液体微粒间距很小，物质体积大小主要由微粒的大小和微粒的数目决定。所以，1ml固体、液体的体积不同（微粒的大小不同）。
2、气体微粒间距较大，物质体积大小主要由微粒间距离和微粒数目决定。相同条件下，1ml气体体积主要由微粒间距离决定。
【过渡】思考：气体微粒间距离的大小受什么因素的影响？怎样影响的？
【学生活动】思考并回答：影响因素：温度和压强
增大压强，微粒间的距离减小，体积缩小；
升高温度，微粒间的距离增大，体积增大。
【讲解】我们可得出结论：在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同的体积。
一、气体摩尔体积
1.定义：单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号：Vm
3.单位：L/ml 或 m3/ml
4.对象：任何气体（纯净或混合气体）
5.数值：气体在不同温度和压强下都有气体摩尔体积，数值可能相同，也可能不同。
特例：标准状况( 温度0C、压强 1.01×105 Pa)下， 气体摩尔体积Vm约为：22.4L/ml
【课上练习】1、22.4L/ml是不是一定为标况下的气体摩尔体积？
2、非标准状况下是否存在气体摩尔体积？其数值是否也为22.4L/ml？
3、计算标况下，2ml H2的体积是多少？总结V、Vm、n之间的关系？
【学生活动】思考并回答：
公式：V=n×Vm Vm=V/n 或 n=V/Vm
【讲解】我们可以得出：在标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22 .4L
其中1、条件：标准状况，简称标况（温度0C、压强 1.01×105Pa）
通常状况，又叫常温常压，指的是温度20 C、压强1.01×105Pa
2、定量：物质的量为1ml
3、状态：必须为气体，固体和液体不适用
4、对象：任何气体，既可以是单一气体，也可以是混合气体
5、数值： 22.4L，且与气体种类无关。
6、有关计算：(标准状况下） V=n×22.4L/ml
【练习】判断正误：
1. 标准状况下，1ml任何物质的体积都约是22.4L。 （错，物质应是气体）
2. 标准状况下，1mlO2和N2混合气体的体积约为22.4L。（对，适用于任何气体）
3. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。（错，“约为”；单位应为L/ml）
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约22.4L/ml。（错，不一定）
【讲解】我们可以得出：
1.气体摩尔体积只适用于气体（可以是任何一种单一组分的气体，也可以是相互不反应的混合气体）的有关计算，不适用于固体、液体。
2.在非标准状况下，1ml任何气体的体积不一定是22.4L，但也有可能为22.4L
3.回答概念性问题，"22.4L”“”之前要加一个约字，在解答有关计算的问题时，这个“约”字可以略去。
4.已知m=ρv,则根据标况下气体的密度可求摩尔质量：
M=ρ标况×
【讲解】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数目的分子(相同物质的量的分子)。
注意：（1）P、T、V、n任意“三同”可定另“一同”。
适用于任何气态物质，单一气体或混合气体。
标况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
【练习】1.同温同压下，相同体积的下列气体中，质量最大的是（ ）
（A）氯气 （B）氢气 （C）氧气 （D）氮气
2.同温同压下，同物质的量的CH4气体与CO体积比是（ ）
（A）3：1 （B）1：1 （C）1：3 （D）2：3
【学生活动】思考并完成：A B
【讲解】阿伏加德罗定律的数学表达式； PV＝nRT
P：气体压强（单位：Pa ） V：气体的体积（单位：L）
n：气体分子的物质的量（单位：ml） T：温度（单位：K） R：常数
根据阿伏加德罗定律我们可以得出其推论：
推论1：同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量之比（等于所含的分子数之比）
推论2：同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
【练习】两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的是 （ ）
原子总数 （B）质子总数 （C）分子总数 （D）质量
【学生活动】思考并完成：A C
本节课内容有一定难度，学生接受起来比较困难。重点在于让学生掌握气体摩尔体积的概念及有关计算有关的计算。需要学生多对知识进行了解和记忆，并及时做练习进行巩固。
物质的聚集状态
微观结构
微粒的运动方式
宏观性质
固态
微粒排列紧密，微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状，几乎不能被压缩
液态
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状但不能被压缩
气态
微粒之间的距离较大
可以自由移动
没有固定的形状，且容易被压缩
物质名称
物质的量ml
摩尔质量g•ml-1
密度g•cm-3或g•L-1
体积cm3或L
Al
1
26.98
2.70
10
Fe
1
55.85
7.86
7.1
H2O（液）
1
18.02
0.998
18
C2H5OH
1
46.07
0.789
58.4
H2
1
2.016
0.0899
22.4
N2
1
28.02
1.25
22.4
CO
1
28.01
1.25
22.4
决定物质体积
的可能因素
决定固体和液体
体积的主要因素
决定气体体积
的主要因素
粒子的数目
√
√
粒子的大小
√
可以忽略
粒子的间距
可以忽略
√
温度
压强
气体的量
气体的体积
阿伏加德罗定律
同温
同压
同分子数
同体积
气体摩尔体积
0℃
1大气压
1ml
22.4L
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