2022年人教版化學必修1 第1章第2節(jié) 化學計量在實驗中的應用（第2課時） 教案

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1、2022年人教版化學必修1 第1章第2節(jié) 化學計量在實驗中的應用（第2課時） 教案 教學目標 1. 在學生了解氣體的體積與溫度和壓強有密切關系的基礎上，理解氣體摩爾體積的概念。 2. 通過氣體摩爾體積和有關計算的教學，培養(yǎng)學生分析、推理、歸納、總結的能力。 教學重點 氣體摩爾體積的概念。 教學難點 氣體摩爾體積的概念。 課時安排 1課時 教學過程 [復習引課]假設電解了1.8g水，則生成氧氣的質量是 ，物質的量 ；這些氧氣中含 個氧分子。 根據(jù)電解水的化學方程式計算并填表： 質量 物質的量 H2和O

2、2物質的量之比 體積之比 H2 ? ? O2 ? 小結 根據(jù)實驗觀察和推算初步得出結論： 板書 相同溫度和壓強下，1mol O2和1mol H2的體積相同。 引入新課 通過上一節(jié)課的學習，我們知道，1 mol任何物質的粒子個數(shù)都相等，約為6.02×1023個，1 mol任何物質的質量都是以克為單位，在數(shù)值上等于構成該物質的粒子的相對原子(分子)質量，我們可以用摩爾質量做橋梁計算物質的質量。那么，1 mol任何物質的體積(即摩爾體積)又該如何確定呢? 學生 還需知道物質的密度！ 講解并板書 質量(m)體積(V)密度(ρ)三者之間的關系，［］ 下面，我們根據(jù)已有

3、的知識，來填寫下表。 學生探究 根據(jù)下表中數(shù)據(jù)，在0℃、101kPa(標準狀況)下，計算出1mol H2和1mol O2的體積。 物質 物質的量 mol 質量 g 密度 g·L－1 體積 L H2 1 2 0.0899 22.4 O2 1 32 1.429 22.4 CO2 1 44 1.977 22.3 歸納小結 標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4L 講述 對于氣體來說，我們用得更多的是氣體的體積，而不是質量，且外界條件相同時，物質的量相同的任何氣體都含有相同的體積，這給我們測定氣體提供了很大的方便，為此，我們專門引

4、出了氣體摩爾體積的概念。這也是我們本節(jié)課所學的重點。 板書 一、氣體摩爾體積：單位物質的量的氣體所占的體積。 板書 符號：Vm 板書 數(shù)學表達式為Vm= 板書 單位：L·mol－1 講解并板書 在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4 L。(或氣體在標準狀況下的摩爾體積約是22.4 L·mol－1) 講解并板書 1. 為了研究的方便，科學上把溫度為0°C、壓強為101 kPa規(guī)定為標準狀態(tài)。 2. 氣體摩爾體積僅僅是針對氣體而言。 3. 同溫同壓下，氣體的體積只與氣體的分子數(shù)目有關，而與氣體分子的種類無關。 投影練習 判斷正誤，指出錯誤原因 （1）標況下，1

5、mol任何物質的體積都約為22.4 L。(×，物質應是氣體) （2）1 mol氣體的體積約為22.4 L。(×，未指明條件——標況) （3）標況下，1 mol O2和N2混合氣(任意比)的體積約為22.4 L。(√，氣體體積與分子種類無關) （4）22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含的分子數(shù)。(×，未指明氣體體積是否在相同條件下測定) （5）任何條件下，氣體的摩爾體積都是22.4 L·mol－1。(×，與溫度和壓強有關) （6）只有在標況下，氣體的摩爾體積才是22.4 L·mol－1。(×，不一定) 思考與交流 標準狀況下，1mol任何氣體的體積約是22.4L

6、,那么常溫常壓下1mol氣體的體積是多少？1mol其他物質的體積是多少呢？ PPT展示 1mol其他氣體和其他物質的體積 學生交流討論 填表（課本P14表）比較幾種物質的體積。 討論小結 PPT投影 物質 物質的量 mol 質量 g 密度 g·cm－3 體積 cm3 Fe 1 56 7.8 7.2 Al 1 27 2.7 10 H2O 1 18 1.0 18 H2SO4 1 98 1.83 53.6 請同學們根據(jù)計算結果，并參照課本或PPT上的1 mol幾種物質的體積示意圖，分析物質存在的狀態(tài)跟體積的關系。 學生討論 講解

7、并板書 結論：1. 1 mol不同的固態(tài)或液態(tài)的物質，體積不同。 2. 在相同狀態(tài)下，1 mol氣體的體積基本相同。 3. 同樣是1 mol的物質，氣體和固體的體積相差很大。 指導學生參看PPT上1 mol水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的插圖和有關數(shù)據(jù)，來體會1 mol同樣物質，當狀態(tài)不同時，其體積的差異 教師 請大家參考課本內容和自己計算所得數(shù)據(jù)，分析和討論以下問題： 投影 1. 物質體積的大小取決于哪些微觀因素? 2. 當粒子數(shù)一定時，固、液、氣態(tài)物質的體積主要取決于什么因素? 3. 為什么相同外界條件下，1 mol固、液態(tài)物質所具有的體積不同，而1 mol氣態(tài)物質所具有的體積卻基本相同

8、? 4. 為什么比較一定量氣體的體積，要在相同的溫度和壓強下進行? 學生活動，回答 PPT展示并講解 決定物質體積的因素 1.物質體積的大小取決于： ①物質粒子數(shù)的多少；②粒子本身的大??；③粒子之間的距離三個因素。 2.當粒子數(shù)一定時，固、液態(tài)的體積主要決定于粒子本身的大小，而氣態(tài)物質的體積主要決定于粒子間的距離。 3.在固態(tài)和液態(tài)中，粒子本身的大小不同決定了其體積的不同，而不同氣體在一定的溫度和壓強下，分子之間的距離可以看做是相同的。所以，粒子數(shù)相同的氣體有著近似相同的體積。 4.氣體的體積受溫度、壓強的影響很大。因此，說到氣體的體積時，必須指明外界條件。 思考：同溫同壓

9、下，如果氣體的體積相同則氣體的物質的量是否也相同呢？所含的分子數(shù)呢？ 學生思考并回答 教師總結 因為氣體分子間的平均距離隨著溫度、壓強的變化而改變，各種氣體在一定的溫度和壓強下，分子間的平均距離是相等的，所以，同溫同壓下，相同體積氣體的物質的量相等。所含的分子個數(shù)也相等。這一結論最早是由意大利科學家阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)的，并被許多的科學實驗所證實，成為定律，叫阿伏伽德羅定律。 講解并板書 氣體的體積與溫度、壓強的關系： 阿伏伽德羅定律：同溫同壓下，相同體積的氣體具有相同數(shù)目的分子數(shù)。 板書 同溫同壓下： 小結 影響物質的體積的因素有多種，對于氣體，相同條件下，物質的量相同的氣體含有相同

10、的體積。為此，引入了氣體摩爾體積的概念，標準狀況下，氣體摩爾體積的數(shù)值約為22.4 L·mol－1。只要同學們正確掌握氣體摩爾體積的概念和阿伏伽德羅定律的含義，就很容易做氣體的質量和體積之間的相互換算。 投影 新課知識鞏固練習 1.在標準狀況下，2 mol CO2的體積是多少；44.8 L H2的物質的量是多少；它們所含的分子數(shù)是否相同； 2.在標準狀況下，若兩種氣體所占體積不同，其原因是 ( ) A.氣體性質不同 B.氣體分子的大小不同 C.氣體分子間平均距離不同 D.氣體的物質的量不同 講解

11、在物質的量的學習中，我們知道了物質的量與質量及粒子個數(shù)的關系，這節(jié)課我們又學了氣體摩爾體積和阿伏伽德羅定律，大家能否找出這些量之間的相互關系呢? 學生活動 教師指導并最后歸納 講解 我們知道物質的量是聯(lián)系質量和粒子集體的橋梁，也是與氣體的體積密切相關的物理量，以此為中心，我們可得出以下關系： 板書 講解 根據(jù)已學過的內容，大家想想在m與V，M與Vｍ之間又有著什么樣的關系呢？ 討論交流 結論 Vｍ·ρ＝M Vρ＝ｍ 把上列關系補充在上面所寫的關系網中 過渡 下面我們就在熟悉以上各量之間關系的基礎上，重點學習有關氣體摩爾體積的計算。 板書 二、

12、有關氣體摩爾體積的計算 投影 例1，標準狀況下，2.2 g CO2的體積是多少？ 分析 要知道CO2在標準狀況下的體積，必須用到標準狀況下的氣體摩爾體積，這需要氣體的物質的量做橋梁。根據(jù)我們上面對各量關系的討論，可進行如下計算： 解：n(CO2)＝＝0.05 mol 因為在標準狀況下Vｍ＝22.4L·mol－1 所以0.05mol CO2在標準狀況下體積為： V(CO2)＝n(CO2)Vｍ＝0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L 答：在標準狀況下，2.2g CO2的體積為1.12L。 例2，在標準狀況下，測得1.92g某氣體的體積為672 mL。計算此氣體的相對分

13、子質量。 ［學生先思考并計算，教師巡看，然后視具體情況進行分析，總結］ 分析 物質的相對分子質量與該物質的摩爾質量在數(shù)值上是相等的。因此，要求某物質的相對分子質量，首先應計算出該物質的摩爾質量。據(jù)M＝ρVｍ可以求出，據(jù)M＝也可以求出結果。 ［解法一］解：在標準狀況下，該氣體的密度為： 標準狀況下 Vｍ＝22.4L·mol－1 則該氣體的摩爾質量為： M＝ρVｍ＝2.86 g·L－1×22.4 L·mol－1＝64 g·mol－1 即該氣體的相對分子質量為64。 ［解法二］解：標準狀況下，該氣體的物質的量為： n＝＝=0.03mol 摩爾質量為： M＝＝=64g·

14、mol－1 即氣體的相對分子質量為64。 答：此氣體的相對分子質量為64。 本課小結 1．學習了氣體摩爾體積的概念 2．知道了氣體體積大小與溫度壓強有關 3．了解了氣體摩爾體積與物質的量、微粒個數(shù)間的關系 4．有關物質的量之間的換算，必須熟悉各量之間的關系，對氣體進行計算，尤其要注意外界條件，對于同一個問題，可通過不同途徑進行解決。 布置作業(yè) 課后練習一張 板書設計 1.2-2 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。 表達式：Vm= 單位：L·mol－1 標準狀況下的氣體摩爾體積：Vm=22.4L·mol－1 阿伏伽德羅定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。