苏教版（2019）高中化学必修一教案：专题1 物质的分类及计量 气体摩尔体积 （ Word版含解析，2课时打包）

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专题1  物质的分类及计量 气体摩尔体积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【过渡】1mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同；1mol微粒的质量往往不同；那么1mol物质的体积是否相同呢？温度为293K物质名称物质的量mol摩尔质量g•mol-1密度g•cm-3或g•L-1体积cm3或LAl126.982.7010Fe155.857.867.1H2O（液）118.020.99818C2H5OH146.070.78958.4温度为273K,压强为1.01×105H212.0160.089922.4N2128.021.2522.4CO128.011.2522.4总结：同温下，1mol 不同的固态、液态物质体积不同同温同压下，1mol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√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，1mol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，1mol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：Vm3.单位：L/mol 或 m3/mol4.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0oC、压强 1.01×105 Pa)下， 气体摩尔体积Vm约为：22.4L/mol【课上练习】1、22.4L/mol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/mol？3、计算标况下，2mol 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，1mol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0oC、压强 1.01×105Pa）通常状况，又叫常温常压，指的是温度20 oC、压强1.01×105Pa2、定量：物质的量为1mol3、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/mol 【练习】判断正误：1. 标准状况下，1mol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，1molO2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/mol）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/mol。（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，1mol任何气体的体积不一定是22.4L，但也有可能为22.4L3.回答概念性问题，"22.4L”“22.4L.mol-1”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×22.4L.mol-1【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”。（2）适用于任何气态物质，单一气体或混合气体。（3）标况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。 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1mol22.4L【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＝nRTP：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：mol）    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 （ ）（A）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。