1、 第第二二节节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 第第 2 课时课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 学习学习目标：目标： 1.理解影响固体、液体、气体体积的大小主要因素。 2.理解气体摩尔体积的概念，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单计算。 3.掌握阿伏加德罗定律及其推论。 学习学习重点：重点： 气体摩尔体积的理解，阿伏加德罗定律及其推论。 学习学习难点难点： 气体摩尔体积概念的建立，阿伏加德罗定律及其推论的理解。 教学过程：教学过程： 一、一、 导入新课导入新课 引入引入 在化学反应中经常遇到气体物质，对于气体物质来说，测量体积往往比称 量质量更方便。 那么气体体积与物质的物质的
2、量以及物质的质量之间有什么关系 呢？我们应如何建立气体体积与其物质的量的桥梁呢？而这个桥梁这就是我们 这一节课所需要解决的问题气体摩尔体积。 板书板书 气体摩尔体积 二、二、 推进新课推进新课 教学环节一：教学环节一：影响物质体积大小的因素影响物质体积大小的因素 提问提问物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质 的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？让我们带着这个问题， 亲自动 手寻找一下答案。 板书板书一一、影响物质体积大小影响物质体积大小的因素的因素 视频播放视频播放电解水实验视频 学生活动学生活动阅读教材 P13 科学探究，并填空。 1.实验中的现象：两极均产
3、生气体，其中一极为 氢气，另一极为氧气，且二者 体积比约为 2:1。 质量（g） 物质的量（mol） 氢气和氧气的物质的量之比 氢气 0.2 0.1 21 氧气 1.6 0.05 2.从中你会得出什么结论？ 在相同温度和压强下，1molO2和 H2的体积相同。 提问提问下表列出了 0、101 kPa(标准状况)时 O2和 H2 及CO2的密度，请计算出 1 mol O2、H2和 CO2的体积。从中你又会得出什么结论？ 物质 物质的量 （mol） 质量（g） 密度（g L 1） 体积（L） H2 1 2 0.0899 22.4 O2 1 32 1.429 22.4 CO2 1 44 1.977
4、22.3 结论：在标准状况下，1mol 任何气体的体积都约是 22.4L。 学生活动学生活动思考并计算。 教师总结教师总结 过渡过渡以上我们讨论了气体的体积与物质的量的关系，那么对于固体或液体来讲 是否有相同的关系呢？ 提问提问下表列出了 20时几种固体和液体的密度，请计算出 1 mol 这几种物质的 体积，从中你会得到什么结论？ 结论：在相同条件下，1mol 固体或液体的体积不相同，而且相差很大。 教师总结教师总结 过渡过渡为什么在粒子数相同的条件下气体的体积基本相同而固体和液体的体积 却差别很大呢？ 要回答这些问题，我们首先先回答下面的几个问题：一堆排球、一堆篮球，都紧 密堆积， 哪一堆球
5、所占体积更大？如果球的数目都为一百个呢？如果球和球之间 密度/g cm-3 质量 /g 体积/cm3 Fe 7.86 56 7.2 Al 2.70 27 10 H2O 0.998 18 18 H2SO4 1.83 98 53.6 都间隔 1 米，在操场上均匀地分布，哪一堆球所占总的体积更大？ 学生思考讨论并回答学生思考讨论并回答 教师总结并板书教师总结并板书1.决定物质体积大小的因素有三个： (1)物质所含结构微粒数多少； (2)微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)； (3)微粒本身的大小(液态时小，气态时大)； 过渡过渡请同学们认真阅读教材 P14 思考决定固体或液
6、体及气体体积的因素是什 么？ 学生活动学生活动阅读教材 P14 并回答。 教师总结教师总结1.对于固态或液态物质来讲，粒子之间的距离是非常小的，这使的固 态或液态的粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离， 所以决定固体或液体的 体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子的大小。 2.对于气体来讲，分子之间的距离很大，远远大于分子本身的“直径”。所以决定 气体体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子之间的距离。 若气体分子数目相同，则气体体积的大小主要取决于分子之间的距离。而气体分 子间的距离的大小主要受温度和压强的影响。当压强一定时，温度越高，气体分 子间的距离越大 ，则气体体
7、积越大；当温度一定时，压强越大，气体分子间的 距离越小，则气体体积越小。科学实验表明：在相同的温度和相同的压强下，任 何气体分子间的平均距离几乎都是相等的。 所以在一定条件下气体的体积主要受 粒子数目的多少决定的。 板书板书2.决定固体或液体的体积大小的主要因素：粒子的数目 粒子的大小 3.决定气体体积大小的主要因素：粒子的数目 粒子之间的距离 教师强调教师强调无数实验事实证明，外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含 有相同的体积。这给我们研究气体提供了很大的方便，为些，我们专门引出了气 体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的内容。 教学环节教学环节二：气体气体摩尔体积摩尔体积 板书
8、板书二二、气体气体摩尔体积摩尔体积 1.概念：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称 为气体摩尔体积。 2.符号：Vm 3.定义式： Vm =V(气体)/n(气体) 4.单位：升/摩尔（L/mol 或 L mol-1） ；米 3/摩尔（m3/mol 或 m3 mol-1） 。 强调强调我们为了研究方便，通常将温度为 0，压强 101 kPa 时的状况称为标准 状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1 mol 任何气体的体积都约是 22.4L。 板书板书5.气体在标准状况下的摩尔体积约是 22.4L。 自主练习自主练习判断正误 (1).在标准状况下，1 mol 任何物
9、质的体积都约为 22.4 L。 ( ，物质应是气体) (2).1 mol 气体的体积约为 22.4 L。 ( ，未指明条件标况) (3).在标准状况下，1 mol O2和 N2混合气(任意比)的体积约为 22.4 L。(，气 体体积与分子种类无关) (4).22.4 L 气体所含分子数一定大于 11.2 L 气体所含的分子数。 ( ，未指明 气体体积是否在相同条件下测定) (5).任何条件下，气体的摩尔体积都是 22.4 L。 ( ，只在标况下) (6).只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是 22.4 L。 ( ，不一定) 学生思考讨论回答 教师点评教师点评 提问提问从这几个试题来看，在理解
10、标准状况下气体摩尔体积时应注意什么问题？ 学生思考讨论回答学生思考讨论回答 教师教师总结并板书总结并板书6.注意事项： 条件：是在标准状况（0、101kPa）下； 研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体； 物质的量：1mol； 所占体积：约为 22.4L。 提问提问 同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含 的分子数呢? 学生思考讨论回答学生思考讨论回答 教师总结教师总结因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体 在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同 体积的气体的物质的量相等。 所含的分子个数也相等。 这一
11、结论最早是由意大利 科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德 罗定律。 教学教学环节环节三：阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 板书板书三三、阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 教师强调教师强调对这一定律的理解一定要明确适用范围为气体。 在定律中有四同： “同 温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”，三同就可定为一同。 自主练习自主练习若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要 取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。气体的分子数越多，气体的体 积就越大。 教师总教师总结结在同温同压
12、下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比 成正比。 阿伏加德罗定律的推论之一. 如：在同温同压下，A、B 两种气体 (B) (A) V V = (B) (A) N N = (B) (A) n n 板书板书四四.阿伏加德罗定律推论：阿伏加德罗定律推论： 在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正 比。 即： (B) (A) V V = (B) (A) N N = (B) (A) n n 教师点拨教师点拨 阿伏加德罗定律还有很多推论，请同学们结合气体状态方程 PVnRT(P 代表压 强；V 代表体积；n 代表物质的量；R 是常数；T 代表温度)课后推导下列关系
13、式： 1.在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量） 之比成正比。 (B) (A) = (B) (A) M M 2.在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比 成正比。 小结小结气体的摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积， 符号：Vm 表达式：n=V/Vm 标准状况下：Vm=22.4 L/mol 自我自我检测检测 1.下列说法正确的是（ ） A.标准状况下 22.4L/mol 就是气体摩尔体积 B.非标准状况下，1mol 任何气体的体积不可能为 22.4L C.标准状况下 22.4L 任何气体都含有约 6.021023个分子 D.1mol H2和 O2的混合气体在标准状况下的体积约为 22.4L 课后作业课后作业 在标准状况下 (1).0.5molHCl 占有的体积是多少？ (2).33.6LH2的物质的量是多少？ (3).16gO2的体积是多少？ (4).44.8LN2中含有的 N2分子数是多少？
