2022年人教版高中化學必修一 1-2-2 氣體摩爾體積 教案

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1、2022年人教版高中化學必修一 1-2-2 氣體摩爾體積 教案 教材分析 物質的量是高中化學中一個很重要的基本概念，它可以導出摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度等基本概念。同時對學生進一步理解微觀粒子與宏觀物質之間的聯(lián)系，特別是對培養(yǎng)學生的化學計算技能和實驗技能都有著非常重要的意義。 【教學目標】 1、知識與技能 （1）使學生在已有知識上得出氣體摩爾體積的概念及相關計算； （2）理解決定物質體積的因素及其體積差異的原因； （3）理解并掌握阿伏伽德羅定律的內容及及其運用。 2、過程與方法 （1）由提問引導學生思考，自主學習； （2）通過對眾多數(shù)據(jù)的對比、分析和推理，歸納出客

2、觀規(guī)律。 3、情感、態(tài)度與價值觀 （1）通過氣體摩爾體積的概念的建立，培養(yǎng)學生學習化學要有規(guī)范的科學素養(yǎng)； （2）通過氣體摩爾體積的學習，培養(yǎng)學生有探究反應或問題實質的意識； （3）通過分析物質體積大小的影響因素，加強學生對宏觀與微觀的聯(lián)系，培養(yǎng)學生對 抽象問題的分析、歸納、推理和總結的能力。 【重點難點】 教學重點 1、氣體摩爾體積概念的建立； 2、影響氣體體積大小的因素。??? 教學難點 1、影響物質體積的因素在宏觀和微觀之間的思維轉化； 2、影響氣體體積大小因素。 【教學方法】 復習提問→引入新課→分析討論→總結歸納→學生練習→鞏固提高。 教師

3、用具：投影儀、有關氣體體積探究實驗、一些相關練習題。 學生用具：有關物質的密度數(shù)據(jù)，有關氣體摩爾體積計算的習題。 【教學流程設計】 教師 回顧引導 提出新問題 教師總結 教師點評 學生 復習、思考 討 論 得出結論 新的結論 【教學過程】 【導課】復習上一節(jié)課學習的內容，物質的量的概念，物質的量與質量、粒子個數(shù)的關系。日常生活中表示氣體時常用體積表示，思考物質的量與體積的是否有關。導入太普通,找個與生活相關與本節(jié)課內容相關的導入,比如計算家庭天然氣一天使用的質量(告訴

4、22.4升,密度) 【啟發(fā)引導】通過回憶電解水的實驗(視頻演示)，分析電解水產生的氫氣和氧氣體積之比。 【學生】思考并且回答。 【師】學習了物質的量，分析電解水產生的氫氣和氧氣物質的量之比。 【投影】 2H2O=電解==2H2↑+O2↑ V 2:1 n 2:1 【教師引導】我們一起來分析一下，從實驗可以知道，氫氣和氧氣的體積比約為2:1，物質的量之比也是2:1，我們可列出式子V（H2）:n(H2)約等于V(O2):n(O2)，那請問同學們同條件下，單位物質的量氣體體積是否相同呢？ 【學生】思考并且回

5、答。 【師】通過計算得出結論，相同條件，單位物質的量氣體體積是大約相同的。我們將單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，這就是我們今天要學習的新內容“氣體摩爾體積”。 【板書】 第二節(jié) 氣體摩爾體積 【板書】 一、 氣體摩爾體積：單位物質的量氣體所占的體積。(教材內容最后才抬這個概念,是通過一切分析得出的,可以參考這個思路. 【師】請根據(jù)定義寫出氣體摩爾體積推導公式。 【師】我們用公式表示出來就是Vm=V/n。 【講】其中Vm表示氣體摩爾體積，它的單位我們可以從公式推導為L/mol或m3/ mol。 【板書】 公式 Vm=V/n 單位：L/mol或m3

6、/mol 【提問】從剛才推導我們可知，相同條件下，1mol氣體體積約相同，那么1mol固體、液體體積是否相同呢？請同學把書上P14表一和表二填寫出來。 【分組】將學生分為兩組，分別計算表一、表二的數(shù)據(jù)。 【提示】由密度計算體積，可以通過公式V=m/ρ, n=m/M 【學生活動】兩組學生分別根據(jù)兩表數(shù)據(jù)計算1mol不同物質的體積；從計算的結果得出結論，每組同學互相討論并舉手回答。不要計算,浪費時間,圖片展示,一眼看出誰的體積大.實在要計算,必須分組節(jié)約時間 【思考與交流】1、表一可知，1mol氣體體積大約相等，在0℃,101kPa時約為22.4L。 2、

7、表二可知，1mol固體與液體體積不相同。 【提問】為什么會不同呢？請你思考是什么決定了物質體積大小，影響因素是什么？請從微觀思考。 【引發(fā)思考】乒乓球,籃球的例子初中物理學過影響物質體積的因素有哪些? 【投影】物質體積的大小取決于構成這種物質的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離這三個因素。 【板書】物質體積的大小決定因素: 1、 粒子數(shù)目（NA） 2、 粒子的大小 (固體、液體) 3、 粒子之間的距離（氣體） 【師】我們假定

8、所有物質都為1mol，那么1mol任何物質中的粒子數(shù)目都是相同的，都約是6.02×1023個，請問在粒子數(shù)目相同的情況下，物質體積的大小取決于什么？請同學們觀察固體、液體、氣體距離比較示意圖，分析影響固體、液體、氣體體積的主要因素？ 【分組】將學生分為了三組，分別討論固體、液體、氣體體積的影響因素。 【投影】固體、液體、氣體分子之間距離比較示意圖。 【師】你們觀察到了什么？從粒子之間距離和粒子大小回答。 【學生】觀察總結回答。 【教師總結】固態(tài)物質或液態(tài)物質中粒子之間的距離小，氣態(tài)物質粒子間距離大，而且物質的粒子大小不一樣。 【交流與探討】先分析一下固體和液體物質，決定固體、液體體

9、積的主要因素是什么？請一二組的同學回答。 【思考與交流】在1mol不同的固態(tài)物質或液態(tài)物質中，雖然含有相同的粒子數(shù)，但粒子的大小是不相同的。同時，在固態(tài)物質或液態(tài)物質中粒子之間的距離又是非常小的，這就使得固態(tài)物質或液態(tài)物質的體積主要決定于粒子的大小了。所以，1mol不同的固態(tài)物質或液態(tài)物質的體積是不相同的。 【師】那決定氣體體積的主要因素是什么？請三組同學回答。 【思考與交流】學生討論交流，分析討論氣體體積影響因素。 【教師補充】生活經驗告訴我們，氣體的體積比固體和液體更容易被壓縮。這說明氣體的分子之間距離要比固體和液體中的粒子之間的距離大得多。在氣體中，分子之間的距離要比分子本身的體

10、積大很多倍，分子可以在較大的空間內運動。一般來說，氣體分子的直徑約為0.4nm，而分子之間的距離則約為4nm，即分子之間的平均距離約是分子直徑的10倍。這說明什么? 【投影】當分子數(shù)目相同時，氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離。。 【師】同學們，你們知道為什么炎熱的夏天，打足了氣的自行車輪胎在日光的暴曬下，有時會脹破嗎？說明氣體體積會受什么影響？ 【師】家庭生活中用于燃料的液化氣是用鋼瓶裝的，又說明什么？ 【師】為什么氣體可壓縮呢，是不是我們改變壓強的時候，氣體體積會發(fā)生變化，說明氣體體積還受哪個因素影響？ 【學生】思考討論并回答問題。 【板書】 外因：溫度、壓強 舉例

11、夏天自行車輪胎不能太脹 【師】通過討論我們知道了溫度和壓強會影響氣體體積。那溫度和壓強對氣體體積分別有哪些影響呢？我們通過實驗來探究一下。 【探究性實驗】儀器：圓底燒瓶、氣球、燒杯、酒精燈、注射器、橡皮套。 第一組：探究溫度對氣體體積的影響； 第二組：探究壓強對氣體體積的影響。 【學生實驗】方案一：將圓底燒瓶口套上氣球，密封，記錄室溫下氣球狀態(tài)，再將圓底燒瓶放在由酒精燈和盛有水的燒杯組成的水浴鍋中片刻，記錄下氣球狀態(tài)，再拿出，記錄氣球狀態(tài)。 方案二：將注射器前端削去，磨平，蒙上一層氣球皮，用橡皮綁緊，在

12、注射器內封住一定質量的氣體，先把活塞壓向氣體，觀察現(xiàn)象，記錄下來，再把活塞往外拉，觀察現(xiàn)象，記錄現(xiàn)象。 【實驗現(xiàn)象】學生記錄并回答。 【投影】 項目 溫度 壓強 現(xiàn)象 室溫下氣球癟的，水浴后氣球膨脹，移開后氣球又癟了。 活塞壓向氣體時，氣球皮向外突出，活塞往外拉時，氣球皮向里凹進。 【提問】為什么會有這樣的現(xiàn)象產生，請同學們思考并交流。 【思考與交流】一定質量的氣體，當溫度升高時，氣體分子之間的距離增大，體積增大；當溫度降低時，氣體分子之間的距離縮小，體積減小；當壓強增大時，氣體分子之間的距離減小，體積減?。划攭簭姕p小時，氣體分子之間的距離增大，體積增大。 【教師點撥】通

13、過討論我們可以知道溫度和壓強影響的是氣體分子之間的距離，所以溫度壓強會影響氣體體積。 【投影】溫度升高，氣體體積增大；溫度降低，氣體體積減小。 壓強增大，氣體體積減??；壓強減小，氣體體積增大。 【教師總結】物質的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離是影響物質體積的內在因素，而溫度和壓強是影響氣體體積的外界因素，說明要比較一定質量氣體的體積，就必須要在相同的溫度和壓強下進行才有意義。 【師】我們規(guī)定溫度在0℃、壓強在101kPa時為標準狀況。 【板書】 二、標準狀況：溫度為0℃、壓強為101kPa。 【教師總結】通過之前計算，在標準狀況下，1mol H2、O2、的體

14、積大致是相同的，都約為22.4L。其實不僅僅這三種氣體在標準狀況時的體積都約為22.4L，大量的科學實驗表明，其他氣體也是如此。由此我們可以得出一個結論：在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。 【板書】在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。 【師】請問在標準狀況下氣體摩爾體積是多少？由氣體摩爾體積公式計算。 【投影】 【師】在標準狀況下，氣體的摩爾體積約為22.4L/mol，為什么我們這要用“約”呢？請同學們思考，不同原子有沒有影響？ 【學生】思考討論。 【教師講解】不同的氣體分子，它們的自身體積不相同，對氣體體積有些影響；另外，氣體分子

15、之間存在引力，也會影響氣體體積。所以，在相同條件下，氣體體積都約為一個常數(shù)。 【投影】氣體分子自身體積和氣體分子之間引力也會影響氣體體積。 【師】在一定溫度和壓強下，并不一定是標準狀況下，1mol不同的氣體其體積是否相同？ 【教師引導】1mol不同的氣體，我們可以知道其粒子數(shù)相同。 已知相同溫度和壓強下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的。 【投影】相同溫度和壓強下，任何氣體粒子之間的距離相等。 【教師總結】分子數(shù)一定的情況下，氣體的體積決定于氣體分子間的平均距離。在一定的溫度和壓強下，不一定是標準狀況，各種氣體分子間的平均距離是近似相等的，因此，同溫、同壓下，相同分子數(shù)的氣體，

16、其體積是相同的。 【師】那我們可以換句換說，相同的溫度和壓強下相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子，這就是阿伏伽德羅定律。 【板書】 三、阿伏伽德羅定律：相同的溫度和壓強下相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。 【師】該定律的要點是什么？應用對象是什么？規(guī)定什么條件？有什么結論？ 【學生】通過定義來回答問題。 【師】在一定溫度和壓強下，氣體的體積和氣體的分子數(shù)、氣體的物質的量的關系，在一定溫度和壓強下，氣體的體積之比等于什么？ 【學生】例出比例式求解。 【教師講解】在一定溫度和壓強下，氣體的體積之比等于氣體的分子數(shù)之比，等于物質的量之比。 【板書】V1／V2=n1／n

17、2 【教師補充】該公式的適用條件是同溫、同壓條件下的任何氣體。 【隨堂檢測】下面我們來做些練習，來檢測一下你們對今天所學內容的理解。我們還可以通過之前學習的很多公式推斷出其他關系，我們留到下節(jié)課再討論。 【練習】 （投影）下列說法是否正確？如不正確，指出錯誤的原因。 1. 1mol任何氣體的體積都是22.4L。 2. 1molH2的質量是1g,它所占的體積是22.4L/mol。 3. 1mol任何物質在標準狀況時所占的體積都約為22.4L。 4. 22.4LO2一定含有6.02×1023個O2。 5. 在同溫同壓下，32gO2與2gH2所占的體積相同。 6. 在同溫同壓下，2

18、0mLNH3與60mLO2所含的分子個數(shù)比為1：3。 【總結】理解氣體摩爾體積概念，掌握在標準狀況下氣體的體積與氣體摩爾體積、氣體物質的量的關系；初步掌握阿伏加德羅定律的要點，并會運用該定律進行簡單推理。 【師】同學們，我給你們留個作業(yè)，通過阿伏伽德羅定律和已學的公式，你還可以得出幾個重要推論，課后自己推導一下，我們下一節(jié)課再討論。 【板書設計】 主板書 副板書 氣體摩爾體積 一、氣體摩爾體積：單位物質的量的氣體所占的體積 公式 Vm=V/n 單位：L/mol或m3/mol 二、標準狀況：溫度為0℃、壓強為101kPa。 在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L。 三、阿伏加德羅定律：同溫同壓同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 同溫同壓下：V1/V2=n1/n2 物質體積的大小決定因素: 1、粒子數(shù)目（NA） 2、粒子的大小 (固體、液體) 3、粒子之間的距離（氣體） 外因：溫度、壓強