氣體摩爾體積（第一課時(shí)）

教學(xué)目標(biāo)概覽：

（一）知識目標(biāo)

在學(xué)生了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上，理解氣體摩爾體積的概念。

（二）能力目標(biāo)

通過氣體摩爾體積和有關(guān)計(jì)算的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。

（三）情感目標(biāo)

通過本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生主動參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)重點(diǎn): 氣體摩爾體積的概念

教學(xué)過程:

[引言] 通過上節(jié)課學(xué)習(xí)，我們利用物質(zhì)的量把宏觀物體的質(zhì)量與微觀粒子數(shù)聯(lián)系起來。

[板書] 第二節(jié) 氣體摩爾體積

粒子數(shù)       物質(zhì)的量      物質(zhì)的質(zhì)量     （邊說邊寫）

 

[講述] 1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們都可以用摩爾質(zhì)量做橋梁把它計(jì)算出來。若想要通過質(zhì)量求體積，還需要搭座什么橋呢？

[學(xué)生回答] 還需知道物質(zhì)的密度。    V=m/ρ

[講述] 請大家根據(jù)已有的知識來填寫下表：

[投影]  表一

物質(zhì)

名稱

物質(zhì)的量

mol

摩爾質(zhì)量

g·mol^—1

密度

g·cm³

體積

cm³

Fe

1

56

7.8

 

Al

1

27

2.7

 

Pb

1

207

11.3

 

H₂O（液）

1

18

1

 

H₂SO₄

1

98

1.83

 

表二（表中所列氣體的密度均在溫度0℃，壓強(qiáng)101千帕下測定）

物質(zhì)

名稱

物質(zhì)的量

mol

摩爾質(zhì)量

g·mol^—1

密度

g·L^—1

體積

L

H₂

1

2.016

0.0899

 

O₂

1

32.00

1.429

 

CO₂

1

44.01

1.977

 

[引導(dǎo)]展示以上樣品，請同學(xué)們觀察數(shù)據(jù)分析物質(zhì)存在的狀態(tài)與體積的關(guān)系。

[學(xué)生討論]結(jié)論：1、1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，體積不同。

                2、在相同狀態(tài)下，1mol氣體的體積基本相同。

[講述] 那么不同狀態(tài)的物質(zhì)，體積大小跟哪些因素有關(guān)？先請大家看這樣一個例子：一個班的學(xué)生排隊(duì)站在操場上，它所占據(jù)的面積和哪些因素有關(guān)？

[學(xué)生回答] 人數(shù)、間距、每個人的胖瘦

[引導(dǎo)] 那么同學(xué)們認(rèn)為物質(zhì)所占據(jù)的體積大小應(yīng)該和哪些因素有關(guān)？

（請大家閱讀課本第50頁—51頁，并總結(jié)）

[提問] 物質(zhì)體積的大小取決于哪些因素？

[學(xué)生回答] 決定各物質(zhì)體積大小的因素有三個：粒子數(shù)、粒子間距、粒子大小。

[投影]                  粒子數(shù)目

            物質(zhì)的體積  粒子大小

                        粒子間距

[引導(dǎo)] 現(xiàn)在我們討論的是1mol物質(zhì)的體積,也就是限定了粒子數(shù)目約為6.02×10²³。

那么：                                    固、液體    氣體

√

粒子數(shù)目：6.02×10²³

√

1mol物質(zhì)的體積 粒子大小                   

                        粒子間距                                 

物質(zhì)的體積就取決于粒子大小和粒子間距。請同學(xué)們通過投影分析固、夜、氣三種狀態(tài)，決定1mol物質(zhì)體積大小的主要因素。

[學(xué)生討論] 1、對于固、液體，粒子間距很小，粒子的大小是決定物質(zhì)體積大小的主要因素。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。所以，1mol固體、液體的體積主要決定于原子、分子、離子的大小。

[過渡] 1mol 氣體與固體、液體是否有相同的三因素呢？

[學(xué)生討論] 2、對于氣體，粒子間距較大，決定物質(zhì)體積大小的主要因素是粒子間的距離。（補(bǔ)充板書）而不同氣體在一定溫度和壓強(qiáng)下，分子間的距離可以看作是相等的，所

以1mol任何氣體的體積基本相同。這里我們就引入了氣體摩爾體積。

結(jié)論：相同條件下，1mol 氣體的體積主要決定于分子間的距離。

[引導(dǎo)] 請同學(xué)們回憶摩爾質(zhì)量的概念，給氣體摩爾體積下個定義。

[板書] 一、 氣體的摩爾體積

單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。（提問：為什么液體、固體沒有摩爾體積）

V

n

—

[講述] 即氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比。其符號為V_m，可表示為：

[板書] V_m =

[提問] 能否從氣體摩爾體積V_m的表達(dá)式中，知道其單位呢？

[學(xué)生回答] 能，是L/mol

[板書] 單位：L/mol或L·mol^—1

[提問] 那么一摩爾氣體在任何狀態(tài)下所占體積是不是相等？是不是都約為22.4L，請同學(xué)們從影響氣體體積的主要因素：粒子間距入手討論。

[講述] 大家在掌握氣體摩爾體積這個概念時(shí)，一定要注意以下幾點(diǎn)：

1、氣體在不同狀況下，氣體摩爾體積不同，氣體摩爾體積與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)。

2、在溫度為0℃，壓強(qiáng)為101Kpa下，此時(shí)氣體的摩爾體積約為22.4L/mol也就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。

3、氣體摩爾體積僅僅是針對氣體（混合氣體）而言。

4、氣體的體積，在同溫同壓下氣體的微粒數(shù)目有關(guān)，而與氣體分子的種類無關(guān)

所以，討論氣體的摩爾體積時(shí)必需在一定條件下討論才有意義。

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

 

 

 

四要素：

①狀態(tài)：氣體  ②狀況：標(biāo)準(zhǔn)狀況  ③定量：1mol  ④數(shù)值：22.4L

[投影練習(xí)] 判斷正誤,并說明理由。

1.標(biāo)況下，1 mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L。(×，物質(zhì)應(yīng)是氣體)

2.1 mol氣體的體積約為22.4 L。(×，未指明條件——標(biāo)況)

3.標(biāo)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(guān))

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。(×，只在標(biāo)況下)

6.只有在標(biāo)況下，氣體的摩爾體積才能是22.4 L。(×，不一定)

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