资源简介

气体摩尔体积（第1课时）
宜川中学 陈庆华
一、教学目标
知识技能：
1、使学生在了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，理解气体摩尔体积的概念。
2、初步掌握利用气体摩尔体积进行气体体积和物质的量之间的换算。
3、理解阿佛加德罗定律是如何得出的。
过程与方法：
1、通过气体摩尔体积的概念和有关计算的教学，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力，使学生了解科学研究的一般方法。
2、使学生了解决定物质体积大小的因素，在诸多因素中总有起着决定作用的主要因素，培养学生的分析推理能力。
情感态度与价值观：
1、通过对决定物质体积大小因素的讨论，培养学生辩证思考问题的能力和严谨的科学态度。
2、通过对阿佛加德罗定律形成过程的学习，了解科学方法在化学研究中的重要性，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。
二、教学分析
教材分析：
有关气体摩尔体积的内容被编排在《高中一年级第一学期化学实验本》第二章第二节“海水中的氯”当中，标题为“探究气体体积的规律”。教材要求通过对决定物质体积大小因素的讨论，得出为什么1mol任何气体的体积都大约相等的原因，进而得到气体摩尔体积的概念。
教学重点：气体摩尔体积的概念
教学难点：阿佛加德罗定律
学情分析：
对于刚刚升入高中的学生来说，通过初三这一年对化学的学习，他们只是初步了解或掌握了一些最基本的化学知识，尚没有形成完整的知识体系，对于基本的化学理论接触较少，所以对物质的量这类建立在微观基础上的比较抽象的理论接受起来就显得尤为困难。
教学策略和方法：
通过对一定物质的量已知密度的固体、液体、气体体积的求算引出课题；通过出示计算中出现的物质的体积，使学生有更多的感性认识，激发学习兴趣；通过判断有关气体摩尔体积的一些说法的正误，加深对概念的理解；通过引入实物例如用乒乓球和篮球对影响物质体积的因素进行讨论，把学生更好地引入微观世界，探索现象的本质。通过对决定物质体积大小因素的讨论过程，培养学生辩证思考问题的能力
三、教学过程：
[引言] 在前面的学习中我们知道了根据物质的质量和它的摩尔质量可以求算出物质的量，
这对于固体来说是比较适用的，例如：可以称取56克铁粉。然而这对于气体并不适用，因为我们很难准确称量气体的质量，通常是测量它的体积。那么我们如何将气体的物质的量和它的体积联系起来呢？就像摩尔质量将物质的量与质量联系起来一样。这就需要引入一个新的量——气体摩尔体积。
[板书] §2.2气体摩尔体积
[讨论] 我们知道1mol任何物质所含的微粒数都相同，那么它们的体积是否也相同呢？我们
来计算一下：
物质的量（n） 密度（ρ）(固体和液体为20℃,气体为0℃、101.3KPa) 体积（V）
铁 1mol 7.8 g/cm3 7.2 cm3
铅 1mol 11.3 g/cm3 18.3 cm3
蔗糖 1mol 1.588 g/cm3 215.4 cm3
水 1mol 1 g/cm3 18 cm3
硫酸 1mol 1.84 g/cm3 53.3 cm3
氢气 1mol 0.0899 g/L 22.4 L
氧气 1mol 1.429 g/L 22.4 L
二氧化碳 1mol 1.977 g/L 22.3 L
[讲解] 通过计算我们发现1mol固体或液体的体积各不相同，而1mol气体的体积却是基本相同的。出示1mol这些物质的实物。
[讲授] 同学们是否注意到在计算1mol气体的体积时是有条件的，就是在“0°C、101.3KPa”的条件下。我们把这种条件规定为标准状况，用“S.T.P”表示（Standard Temperature and Pressure）。
[板书] 标准状况S.T.P：0°C、101.3KPa
[讲授] 大量事实证明：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，这个体积就称为气体摩尔体积。
[板书] 一、气体摩尔体积（Vm 单位：L/mol）
1、S.T.P下：Vm=22.4L/mol
[讲授] 关于气体摩尔体积的几个注意点：
1、 条件是S.T.P，即0°C、101.3KPa
1、 用于1mol的气态物质
1、 体积约为22.4L，是一个近似值
[提问] 引入气体摩尔体积这个量是为了将气体的物质的量和体积联系起来，请同学找出气体的体积、物质的量、摩尔体积之间的关系。（可根据气体摩尔体积的单位来看）
[板书] 气体的体积（L） V
2、气体的物质的量（mol）= ，即n=
气体摩尔体积（L/mol） Vm
[练习] 判断以下说法的正误，错误的加以改正：
1、 在标准状况下，1mol任何物质所占的体积都约为22.4L。
2、 1mol任何气体的体积都约为22.4L。
3、 质量为16g的氧气，在标准状况下所占的体积都约为22.4L。
4、 1mol氮气和18g水所含的分子数相同，都是6.02х1023个，在标准状况下所占的体积都约为22.4L。
[讨论] 为什么相同状况下1mol不同固体和液体的体积不同，而气体的体积却几乎相同呢？我们从微观的角度来探讨一下有哪些因素会对物质的体积产生影响？
（用乒乓球和篮球当作构成物质的微粒，启发学生思维）
[板书] 微粒数
物质的体积 微粒大小
微粒间距离
[讲解] 我们现在讨论的是1mol物质的体积，也就是说物质所含的微粒数相同，所以这时物质的体积由微粒大小和微粒间距离决定。
[讨论] 微粒大小和微粒间距离究竟对物质的体积有怎样的影响呢？我们来做这样的假设：
1、分别用8个乒乓球和8个篮球紧挨着构成一个立方体，哪个立方体的体积大？由此可得出物质体积和微粒大小、微粒间距离有怎样的关系？
（篮球构成的立方体体积大，说明微粒间距离很小时，微粒大的物质体积就大。）
2、同样的分别用8个乒乓球和8个篮球构成一个立方体，但球与球之间都拉开1米的距离，此时哪个立方体的体积大？由此又可得出物质体积和微粒大小、微粒间距离有怎样的关系？
（体积差不多大，说明微粒间距离很大时，微粒虽有大小，但体积基本相同。）
[归纳] 具有相同微粒数的物质，决定其体积大小的因素是：
1、 当微粒间距离很小时，体积主要取决于微粒的大小，微粒大的体积就大。
2、 当微粒间距离很大时，体积主要取决于微粒间距离，距离大的体积就大。
[提问] 根据固体和液体微粒间距离的特征，解释为什么1mol固体和液体的体积各不相同？
（由于固体和液体的微粒间距离较小，所以它们的体积主要取决于微粒的大小，但构成各种固体和液体的微粒大小不一样，因此它们的体积也不一样。）
[讲授] 对于气体而言，由于它们的微粒间距离很大，一般气体分子间的平均距离大约是分
子直径的十倍，所以气体的体积主要取决于微粒间的平均距离。
[思考] 那么气体微粒间的平均距离又是由什么决定的呢？
（是由外界条件温度和压强决定的）
[板书] 微粒数
物质的体积 微粒大小 温度
微粒间距离
压强
[讲解] 压强大，气体分子受到挤压，它们之间的距离必然变小，体积就小；温度高，气体
膨胀，分子间的距离变大，体积就大。所以当温度和压强相同时，不同气体分子间
的平均距离几乎是相等的，因此它们的体积也基本相同。
[讲授] 总结上面所说的，气体的体积其实主要是由微粒数、温度和压强三个因素所决定的。所以如果温度、压强和体积相同，则气体所含微粒数也必然相等，这条规律称为阿伏加德罗定律。
[板书] 二、阿伏加德罗定律
1、四个“同”：同体积 + 同温、同压 分子数相同
2、特例（Vm）：22.4L S.T.P + 1mol任何气体
3、适用范围：气态物质

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