2022年人教版高中化學(xué)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(xué)必修一 1-2-2 氣體摩爾體積 教案 教材分析 物質(zhì)的量是高中化學(xué)中一個(gè)很重要的基本概念，它可以導(dǎo)出摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等基本概念。同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)一步理解微觀粒子與宏觀物質(zhì)之間的聯(lián)系，特別是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)計(jì)算技能和實(shí)驗(yàn)技能都有著非常重要的意義。 【教學(xué)目標(biāo)】 1、知識(shí)與技能 （1）使學(xué)生在已有知識(shí)上得出氣體摩爾體積的概念及相關(guān)計(jì)算； （2）理解決定物質(zhì)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(nèi)容及及其運(yùn)用。 2、過(guò)程與方法 （1）由提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生思考，自主學(xué)習(xí)； （2）通過(guò)對(duì)眾多數(shù)據(jù)的對(duì)比、分析和推理，歸納出客

2、觀規(guī)律。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過(guò)氣體摩爾體積的概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)要有規(guī)范的科學(xué)素養(yǎng)； （2）通過(guò)氣體摩爾體積的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生有探究反應(yīng)或問(wèn)題實(shí)質(zhì)的意識(shí)； （3）通過(guò)分析物質(zhì)體積大小的影響因素，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)宏觀與微觀的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對(duì) 抽象問(wèn)題的分析、歸納、推理和總結(jié)的能力。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 教學(xué)重點(diǎn) 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(xué)難點(diǎn) 1、影響物質(zhì)體積的因素在宏觀和微觀之間的思維轉(zhuǎn)化； 2、影響氣體體積大小因素。 【教學(xué)方法】 復(fù)習(xí)提問(wèn)→引入新課→分析討論→總結(jié)歸納→學(xué)生練習(xí)→鞏固提高。 教師

3、用具：投影儀、有關(guān)氣體體積探究實(shí)驗(yàn)、一些相關(guān)練習(xí)題。 學(xué)生用具：有關(guān)物質(zhì)的密度數(shù)據(jù)，有關(guān)氣體摩爾體積計(jì)算的習(xí)題。 【教學(xué)流程設(shè)計(jì)】 教師 回顧引導(dǎo) 提出新問(wèn)題 教師總結(jié) 教師點(diǎn)評(píng) 學(xué)生 復(fù)習(xí)、思考 討 論 得出結(jié)論 新的結(jié)論 【教學(xué)過(guò)程】 【導(dǎo)課】復(fù)習(xí)上一節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，物質(zhì)的量的概念，物質(zhì)的量與質(zhì)量、粒子個(gè)數(shù)的關(guān)系。日常生活中表示氣體時(shí)常用體積表示，思考物質(zhì)的量與體積的是否有關(guān)。導(dǎo)入太普通,找個(gè)與生活相關(guān)與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的導(dǎo)入,比如計(jì)算家庭天然氣一天使用的質(zhì)量(告訴

4、22.4升,密度) 【啟發(fā)引導(dǎo)】通過(guò)回憶電解水的實(shí)驗(yàn)(視頻演示)，分析電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣體積之比。 【學(xué)生】思考并且回答。 【師】學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量，分析電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣物質(zhì)的量之比。 【投影】 2H2O=電解==2H2↑+O2↑ V 2:1 n 2:1 【教師引導(dǎo)】我們一起來(lái)分析一下，從實(shí)驗(yàn)可以知道，氫氣和氧氣的體積比約為2:1，物質(zhì)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(qǐng)問(wèn)同學(xué)們同條件下，單位物質(zhì)的量氣體體積是否相同呢？ 【學(xué)生】思考并且回

5、答。 【師】通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論，相同條件，單位物質(zhì)的量氣體體積是大約相同的。我們將單位物質(zhì)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(xué)習(xí)的新內(nèi)容“氣體摩爾體積”。 【板書(shū)】 第二節(jié) 氣體摩爾體積 【板書(shū)】 一、 氣體摩爾體積：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量氣體所占的體積。(教材內(nèi)容最后才抬這個(gè)概念,是通過(guò)一切分析得出的,可以參考這個(gè)思路. 【師】請(qǐng)根據(jù)定義寫(xiě)出氣體摩爾體積推導(dǎo)公式。 【師】我們用公式表示出來(lái)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(dǎo)為L(zhǎng)/mol或m3/ mol。 【板書(shū)】 公式 Vm=V/n 單位：L/mol或m3

6、/mol 【提問(wèn)】從剛才推導(dǎo)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(qǐng)同學(xué)把書(shū)上P14表一和表二填寫(xiě)出來(lái)。 【分組】將學(xué)生分為兩組，分別計(jì)算表一、表二的數(shù)據(jù)。 【提示】由密度計(jì)算體積，可以通過(guò)公式V=m/ρ, n=m/M 【學(xué)生活動(dòng)】?jī)山M學(xué)生分別根據(jù)兩表數(shù)據(jù)計(jì)算1mol不同物質(zhì)的體積；從計(jì)算的結(jié)果得出結(jié)論，每組同學(xué)互相討論并舉手回答。不要計(jì)算,浪費(fèi)時(shí)間,圖片展示,一眼看出誰(shuí)的體積大.實(shí)在要計(jì)算,必須分組節(jié)約時(shí)間 【思考與交流】1、表一可知，1mol氣體體積大約相等，在0℃,101kPa時(shí)約為22.4L。 2、

7、表二可知，1mol固體與液體體積不相同。 【提問(wèn)】為什么會(huì)不同呢？請(qǐng)你思考是什么決定了物質(zhì)體積大小，影響因素是什么？請(qǐng)從微觀思考。 【引發(fā)思考】乒乓球,籃球的例子初中物理學(xué)過(guò)影響物質(zhì)體積的因素有哪些? 【投影】物質(zhì)體積的大小取決于構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離這三個(gè)因素。 【板書(shū)】物質(zhì)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(zhì)都為1mol，那么1mol任何物質(zhì)中的粒子數(shù)目都是相同的，都約是6.02×1023個(gè)，請(qǐng)問(wèn)在粒子數(shù)目相同的情況下，物質(zhì)體積的大小取決于什么？請(qǐng)同學(xué)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(xué)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(xué)生】觀察總結(jié)回答。 【教師總結(jié)】固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)中粒子之間的距離小，氣態(tài)物質(zhì)粒子間距離大，而且物質(zhì)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(zhì)，決定固體、液體體

9、積的主要因素是什么？請(qǐng)一二組的同學(xué)回答。 【思考與交流】在1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)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(shí)，在固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)中粒子之間的距離又是非常小的，這就使得固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)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(zhì)或液態(tài)物質(zhì)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(qǐng)三組同學(xué)回答。 【思考與交流】學(xué)生討論交流，分析討論氣體體積影響因素。 【教師補(bǔ)充】生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，氣體的體積比固體和液體更容易被壓縮。這說(shuō)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(nèi)運(yùn)動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，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(shuō)明什么? 【投影】當(dāng)分子數(shù)目相同時(shí)，氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離。。 【師】同學(xué)們，你們知道為什么炎熱的夏天，打足了氣的自行車(chē)輪胎在日光的暴曬下，有時(shí)會(huì)脹破嗎？說(shuō)明氣體體積會(huì)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(shuō)明什么？ 【師】為什么氣體可壓縮呢，是不是我們改變壓強(qiáng)的時(shí)候，氣體體積會(huì)發(fā)生變化，說(shuō)明氣體體積還受哪個(gè)因素影響？ 【學(xué)生】思考討論并回答問(wèn)題。 【板書(shū)】 外因：溫度、壓強(qiáng) 舉例

11、夏天自行車(chē)輪胎不能太脹 【師】通過(guò)討論我們知道了溫度和壓強(qiáng)會(huì)影響氣體體積。那溫度和壓強(qiáng)對(duì)氣體體積分別有哪些影響呢？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下。 【探究性實(shí)驗(yàn)】?jī)x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(duì)氣體體積的影響； 第二組：探究壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響。 【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】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(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體，先把活塞壓向氣體，觀察現(xiàn)象，記錄下來(lái)，再把活塞往外拉，觀察現(xiàn)象，記錄現(xiàn)象。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】學(xué)生記錄并回答。 【投影】 項(xiàng)目 溫度 壓強(qiáng) 現(xiàn)象 室溫下氣球癟的，水浴后氣球膨脹，移開(kāi)后氣球又癟了。 活塞壓向氣體時(shí)，氣球皮向外突出，活塞往外拉時(shí)，氣球皮向里凹進(jìn)。 【提問(wèn)】為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生，請(qǐng)同學(xué)們思考并交流。 【思考與交流】一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子之間的距離增大，體積增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體分子之間的距離縮小，體積減??；當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子之間的距離減小，體積減??；當(dāng)壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體分子之間的距離增大，體積增大。 【教師點(diǎn)撥】通

13、過(guò)討論我們可以知道溫度和壓強(qiáng)影響的是氣體分子之間的距離，所以溫度壓強(qiáng)會(huì)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(qiáng)增大，氣體體積減??；壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。 【教師總結(jié)】物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離是影響物質(zhì)體積的內(nèi)在因素，而溫度和壓強(qiáng)是影響氣體體積的外界因素，說(shuō)明要比較一定質(zhì)量氣體的體積，就必須要在相同的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行才有意義。 【師】我們規(guī)定溫度在0℃、壓強(qiáng)在101kPa時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)狀況。 【板書(shū)】 二、標(biāo)準(zhǔn)狀況：溫度為0℃、壓強(qiáng)為101kPa。 【教師總結(jié)】通過(guò)之前計(jì)算，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol H2、O2、的體

14、積大致是相同的，都約為22.4L。其實(shí)不僅僅這三種氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積都約為22.4L，大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，其他氣體也是如此。由此我們可以得出一個(gè)結(jié)論：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。 【板書(shū)】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。 【師】請(qǐng)問(wèn)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積是多少？由氣體摩爾體積公式計(jì)算。 【投影】 【師】在標(biāo)準(zhǔn)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(qǐng)同學(xué)們思考，不同原子有沒(méi)有影響？ 【學(xué)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(duì)氣體體積有些影響；另外，氣體分子

15、之間存在引力，也會(huì)影響氣體體積。所以，在相同條件下，氣體體積都約為一個(gè)常數(shù)。 【投影】氣體分子自身體積和氣體分子之間引力也會(huì)影響氣體體積。 【師】在一定溫度和壓強(qiáng)下，并不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol不同的氣體其體積是否相同？ 【教師引導(dǎo)】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(qiáng)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(qiáng)下，任何氣體粒子之間的距離相等。 【教師總結(jié)】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(qiáng)下，不一定是標(biāo)準(zhǔn)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(shuō)，相同的溫度和壓強(qiáng)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(shū)】 三、阿伏伽德羅定律：相同的溫度和壓強(qiáng)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(diǎn)是什么？應(yīng)用對(duì)象是什么？規(guī)定什么條件？有什么結(jié)論？ 【學(xué)生】通過(guò)定義來(lái)回答問(wèn)題。 【師】在一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體的體積和氣體的分子數(shù)、氣體的物質(zhì)的量的關(guān)系，在一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體的體積之比等于什么？ 【學(xué)生】例出比例式求解。 【教師講解】在一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體的體積之比等于氣體的分子數(shù)之比，等于物質(zhì)的量之比。 【板書(shū)】V1／V2=n1／n

17、2 【教師補(bǔ)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(cè)】下面我們來(lái)做些練習(xí)，來(lái)檢測(cè)一下你們對(duì)今天所學(xué)內(nèi)容的理解。我們還可以通過(guò)之前學(xué)習(xí)的很多公式推斷出其他關(guān)系，我們留到下節(jié)課再討論。 【練習(xí)】 （投影）下列說(shuō)法是否正確？如不正確，指出錯(cuò)誤的原因。 1. 1mol任何氣體的體積都是22.4L。 2. 1molH2的質(zhì)量是1g,它所占的體積是22.4L/mol。 3. 1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)所占的體積都約為22.4L。 4. 22.4LO2一定含有6.02×1023個(gè)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(gè)數(shù)比為1：3。 【總結(jié)】理解氣體摩爾體積概念，掌握在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積與氣體摩爾體積、氣體物質(zhì)的量的關(guān)系；初步掌握阿伏加德羅定律的要點(diǎn)，并會(huì)運(yùn)用該定律進(jìn)行簡(jiǎn)單推理。 【師】同學(xué)們，我給你們留個(gè)作業(yè)，通過(guò)阿伏伽德羅定律和已學(xué)的公式，你還可以得出幾個(gè)重要推論，課后自己推導(dǎo)一下，我們下一節(jié)課再討論。 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 主板書(shū) 副板書(shū) 氣體摩爾體積 一、氣體摩爾體積：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積 公式 Vm=V/n 單位：L/mol或m3/mol 二、標(biāo)準(zhǔn)狀況：溫度為0℃、壓強(qiáng)為101kPa。 在標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(qiáng)