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）

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

【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

温度为273K,压强为1.01×105

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

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：Vm

3.单位：L/mol 或 m3/mol

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1.01×105Pa

2、定量：物质的量为1mol

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/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22.4L

3.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。

【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：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。